Satelliten spüren Eisschmelze

Vermessung des Schwerefeldes gibt Aufschluss über antarktische Eismassenschwankung.

Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) fanden heraus, dass die Variationen der Eismasse in der westlichen Antarktis von Jahr zu Jahr im Wesentlichen auf Niederschlagschwankungen zurückgehen. Diese werden merklich durch das Klimaphänomen El Niño gesteuert. Sie untersuchten die GFZ-Daten der deutsch-amerikanischen Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Die Untersuchung zeigte dabei beträchtliche regionale Unterschiede im westlichen Küstenbereich der Südpolregion.

Die Veränderung in der Eismasse der Antarktis ist eine kritische Größe im globalen Klimageschehen. Zwei Gebiete in der Antarktis sind wegen ihrer möglichen Sensitivität gegenüber globalen Klimaveränderungen von besonderem Interesse: die Antarktische Halbinsel, wo gegenwärtig eine den globalen Mittelwert überschreitende Erwärmung und das Verschwinden großer Schelfeisgebiete zu beobachten sind, sowie das Amundsen-Gebiet der West-Antarktis, in der derzeit die größten Fließgeschwindigkeiten und Massenverluste des Antarktischen Eisschildes auftreten. Für einige Gletscher verringert sich dabei rapide die Eismächtigkeit, Gletscher und Eisströme weichen hier deutlich ins Landesinnere zurück. Beide Regionen tragen derzeit mit ca. 0,3 Millimeter pro Jahr beträchtlich zur globalen Meeresspiegeländerung von etwa drei Millimetern pro Jahr bei.

In der Studie wurde einerseits die Massenbilanz beider Regionen aus Schwerefelddaten der Satellitenmission GRACE neu bestimmt. Dabei fielen die Schätzungen deutlich niedriger aus als bei konventionellen Massenbilanzverfahren. „In der GRACE-Zeitreihe konnte zum ersten Mal direkt beobachtet werden, wie die Eismasse in den beiden Gebieten durch Schwankungen im Niederschlag von Jahr zu Jahr variiert“, sagte dazu der GFZ-Wissenschaftler Ingo Sasgen. Es ist seit längerem bekannt, dass das pazifische El Niño-Klimaphänomen und der Schneefall in der Antarktis miteinander zusammenhängen. Auch das Komplementärstück zur El Niño-Warmphase, die unter dem Namen La Niña bekannte Kaltphase wirkt auf das Klima ein: „So führen die kühleren La Niña-Jahre zu einem ausgeprägten Tiefdruckgebiet über der Amundsen-See, was hohe Niederschläge entlang der Antarktischen Halbinsel begünstigt – die Eismasse nimmt dort zu. Im Amundsen-Gebiet dagegen dominiert zu diesen Zeiten trockene Luft aus dem Landesinneren. El Niño-Jahre mit ihren Warmphasen führen zu genau umgekehrten Mustern: Niederschlags- und Massenabnahme in der Antarktischen Halbinsel, bzw. Zunahme im Amundsen-Gebiet“, erläutert Maik Thomas, Leiter der Sektion „Erdsystem-Modellierung“ am GFZ.

Die Erfassung der gesamten Eismassen am Südpol und ihre Veränderung ist eine zentrale Aufgabe der Klimaforschung und wirft noch viele ungeklärte Fragen auf. Grundsätzlich konnte die Studie zeigen, dass die kontinuierlichen Schwerefelddaten der Satellitenmission GRACE ein weiteres wichtiges mittelfristiges Klimasignal enthalten.

GFZ / KK