Studie enthüllt bislang unbekannte Fernwirkung zwischen Eisschilden der Nordhalbkugel und Westantarktis

Der Westantarktische Eisschild gilt als besonders anfällig für einen raschen Eisverlust infolge der globalen Erwärmung. Er wird sogar als „Kippelement“ im Klimasystem angesehen, denn er könnte unwiderruflich verloren gehen, sobald eine sich selbst verstärkende Rückkopplung einsetzt. Da er auf einer Topografie unterhalb des Meeresspiegels ruht, die sich landeinwärts weiter vertieft, kann eine anfängliche Ablösung des Eisschilds von seinem Untergrund – beispielsweise durch das Eindringen von warmem Wasser – zu seinem unaufhaltsamen Rückzug führen. Dieser Rückkopplungsmechanismus wird Marine Eisschild-Instabilität (engl.: marine ice-sheet instability) genannt. 

Frühere Studien haben gezeigt, dass Prozesse, die auf der anderen Seite des Globus stattfinden, diese Instabilität in Gang setzen können. So lässt das Abschmelzen der Eisschilde auf der Nordhalbkugel den globalen Meeresspiegel ansteigen, was die Bereiche des Westantarktischen Eisschildes, die direkt im Kontakt mit dem Ozean stehen, destabilisieren kann. Darüber hinaus kann die Eisschmelze auf der Nordhalbkugel die Atlantische Meridionale Umwälzströmung (AMOC) abschwächen. Das würde die nördliche Hemisphäre kühlen und dazu führen, dass sich Wärme in der südlichen Hemisphäre ansammelt. Basierend auf Simulationen mit einem neuartigen gekoppelten Klima-Eisschild-Modell hat ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für Meteorologie eine weitere wichtige Fernwirkung entdeckt, durch die die Eisschilde der Nordhalbkugel die Westantarktis beeinflussen können. Die Studie war Teil der Masterarbeit von Pierre Testorf (jetzt an der Universität Bern) zusammen mit Clemens Schannwell, Marie-Luise Kapsch und Uwe Mikolajewicz.

In einer idealisierten Simulation der vergangenen 8000 Jahre entfernten die Forschenden die Eisschilde in Neufundland, auf der Baffininsel, in Alaska, im Osten Russlands und in Skandinavien. Diese waren in Simulationen der letzten 26 000 Jahre noch vorhanden, was aber nicht den Eisschildrekonstruktionen dieser Zeit entspricht. Die an das Entfernen der Eisschilde anschließende Simulation der 8000 Jahre bis zur Gegenwart war insofern idealisiert, als die Entfernung der Eisschilde instantan erfolgte und die direkten Auswirkungen des Schmelzwassers, etwa auf die AMOC, nicht berücksichtigt wurden. Sie ist also keine detailgetreue Darstellung der tatsächlichen Klimaentwicklung, sondern ein Experiment, das den Forschenden erlaubte, einen bisher unbekannten Mechanismus im Klimasystem zu isolieren.