Grönländische Eisschmelze auf dem Prüfstand: Eisverluste geringer als zuvor angenommen

Heute wollen wir uns noch einmal gründlich den grönländischen Eisschild anschauen. Wie ist es dem Eis dort in den letzten 150 Jahren ergangen? In diesem Zeitraum ist es global um knapp ein Grad wärmer geworden, da ist es logisch, dass die Eismasse etwas schrumpft. Ein bekanntes Potsdamer Institut erklärt uns, dass wir uns schreckliche Sorgen machen müssen. Das Eis würde immer schneller schmelzen, und überhaupt hätte es so etwas Schlimmes noch nie gegeben. Im Gegensatz zu vielen deutschen Medien, die entsprechende PIK-Pressemitteilungen einfach ungeprüft übernehmen und daraus unterhaltsame Schauergeschichte für ihre Leser fabrizieren, wollen wir lieber auf die neuesten Ergebnisse aus der seriösen Wissenschaft schauen. Was ist dran an der angeblichen Katastrophe im grönländischen Eis?

Ein wichtiges Werkzeug für die Grönlandforscher ist der Tandemsatellit GRACE, der das Schwerefeld der Erde abtastet. Aus den zeitlichen Veränderungen des Schwerefeldes versuchen die Wissenschaftler Änderungen im Eisvolumen abzuleiten. Im Dezember 2012 veröffentlichten Christopher Harig und Frederik Simons im Fachmagazin PNAS eine neue GRACE-Auswertung, in der sie zu einer deutlich geringeren Eisschmelzrate für den Zeitraum 2003-2010 kommen als noch zuvor angenommen wurde. Die Beschleunigung des Schmelzens betrug lediglich 8 anstatt 30 Milliarden Tonnen pro Jahr. Auch fanden die Forscher, dass einige Gebiete Grönlands sogar an Masse zulegen. Ntv berichtete über die Studie:

Sie zeigen aber auch, dass das Grönlandeis durchaus nicht gleichmäßig abschmolz. So verschwand 2003 und 2004 hauptsächlich Eis an der Ostküste Grönlands, bis 2006 verlangsamte sich dieser Verlust im Nordosten, nahm dafür aber im Südosten zu. Von 2007 bis 2010 schmolz das Eis an der Nordostküste langsamer, an der Nordwestküste hingegen immer schneller. Im Zentrum der Insel nahm die Eisschicht dagegen während des gesamten Jahrzehnts kontinuierlich zu.

Ähnliche Ergebnisse hatte auch Kenneth Jezek im Dezember 2012 im Journal of Glaciology veröffentlicht. Satellitengestützte Höhenmessungen seit 1981 zeigen, dass der Eisschild an etlichen Stellen Grönlands gewachsen ist und heute höher als früher ist. Bereits im Juni 2012 war in den Earth and Planetary Science Letters eine Arbeit eines internationalen Forscherteams um Ingo Sasgen vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) erschienen. In einer Pressemitteilung erläuterte das GFZ die Ergebnisse:

Der grönländische Eisschild verliert weiter an Masse und trägt damit pro Jahr etwa 0,7 Millimeter zur aktuell beobachteten Meeresspiegeländerung von rund 3 mm pro Jahr bei. Dieser Trend steigert sich in jedem Jahr um weitere 0,07 Millimeter pro Jahr. Zugleich ergibt sich ein differenziertes räumliches Bild der Eismassenveränderung: Der Massenverlust ist im Südwesten und Nordwesten Grönlands am größten.

Im Februar 2012 hatte ein GFZ-Team um Inga Bergmann in einem Beitrag im Fachmagazin Global and Planetary Change den Eisverlust des grönländischen Eises für die letzten 10 Jahre seit Beginn der GRACE-Messungen auf 70-90 Milliarden Tonnen pro Jahr bestimmt. Dies ist deutlich geringer als andere Studien annehmen, z.B. Shepherd et al. (Science, 2012) die einen grönländischen Schmelzbetrag von 142 Milliarden Tonnen pro Jahr errechnet hatten. Zudem beobachteten Inga Bergmann und ihr Team für die letzten Jahre sogar eine Verlangsamung der Eisschmelze. Bereits 2010 hatten Wu et al. darauf hingewiesen, dass ein wichtiger Parameter, die Glacial isostatic adjustment (GIA), bei den Eisschmelzberechnungen wohl lange viel zu hoch angesetzt worden war.

Das eine Team findet eine Beschleunigung der Schmelze, das andere eine Verlangsamung. Ermittelte Schmelzraten unterscheiden sich um den Faktor zwei: Die Methodik ist offenbar noch immer nicht ganz ausgereift. Zudem machen es natürliche Schwankungen des Schmelzprozesses schwierig, aus lediglich 10 Jahren Messdaten robuste Trends zu bestimmen. Längere Zeitreihen sind notwendig, wobei auch jene Jahre Berücksichtigung finden, als GRACE noch nicht um die Erde kreiste. Genau dies hat aufgrund dieser Problematik dann ein internationales Forscherteam um Kurt Kjær von der Universität Kopenhagen auch getan. Mithilfe von Luftbildern erweiterten sie den Beginn des Untersuchungszeitraums auf Mitte der 1980er Jahre. Die Ergebnisse waren überraschend. In der Kurzfassung der im August 2012 im Fachmagazin Science erschienenen Arbeit schreiben die Autoren:

Wir identifizierten zwei voneinander unabhängige Eisschmelz-Ereignisse auf der nordwest-grönländischen Eiskappe: Eines dauerte von 1985-1993 und ein anderes 2005-2010. Unterbrochen wurden die beiden Schmelzphasen von einer Periode mit nur geringen Veränderungen in der Eismasse. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen der Eismasse in diesem Bereich des grönländischen Eises vor allem durch kurzfristige, dynamische Eisverlust-Prozesse kontrolliert wird und weniger durch Änderungen durch die Vorgänge an der Oberfläche des Eises. Dieses Resultat stellt Vorhersagen in Frage, die vor allem auf Veränderungen der globalen Oberflächentemperatur basieren.

Der Deutschlandfunk berichtete über die spektakuläre neue Entwicklung, die zu einer umfassenden Neubewertung der grönländischen Eisprognosen führt:

Wie NASA-Daten belegen, taute die Oberfläche des grönländischen Eispanzers in diesem Jahr [2012] so schnell an, wie noch nie seit Beginn der Aufzeichnungen. Ursache könnte angestaute Hitze über der Insel gewesen sein, mutmaßten die Wissenschaftler. Aber anscheinend ist das Geschehen in Grönland komplexer als gedacht. Der Klimawandel trifft die Arktis besonders stark. Wird die Luft wärmer, schmilzt das Eis schneller. Außerdem fließen die in Fjorden mündenden Gletscher schneller ab und lassen den Eispanzer in ihrem Hinterland ausdünnen. Das passiert vor allem im Nordwesten und im Südosten Grönlands, wo zwischen 2005 und 2010 jeweils 25 Milliarden Tonnen Eis verloren gingen – pro Jahr. [Kurt Kjær vom dänischen Naturkundemuseum erläutert]:

“Unsere aktuellen Auswertungen von Luftbildern aus dem Nordwesten Grönlands, die in den 1980er Jahren aufgenommen worden sind, belegen nun jedoch, dass so etwas damals schon einmal passiert ist. Der Eisverlust zwischen 1985 und 1993 war wohl genauso groß wie der der vergangenen Jahre.“

Älteren Luftbildern zufolge könnte sogar in den 1930er-Jahren Ähnliches passiert sein, erklärt Kurt Kjær vom dänischen Naturkundemuseum. Dazwischen habe sich die Lage jeweils sehr schnell wieder stabilisiert:

“Im jüngsten IPCC-Report aus dem Jahr 2007 wird befürchtet, dass das Inlandeis durch den Klimawandel unwiderruflich schwinden könnte. Darin steht auch, dass erforscht werden sollte, warum sich der Eisschild immer schneller ausdünnt. Aufgrund der Auswertung unserer Luftbilder müssen wir nun sagen, dass die Sache wohl komplizierter ist als gedacht: Bei diesem Eisverlust über den Gletscherabfluss ins Meer handelt es sich offensichtlich um wiederkehrende Ereignisse, die drei oder fünf Jahre andauern.“

Sie hängen wohl mit warmen Meeresströmungen an Grönlands Küsten zusammen. In Simulationen seien diese dynamischen Prozesse nicht nachvollziehbar, ebenso wenig ihre schnelle Stabilisierung. Die bisherigen Modelle müssten verbessert werden. Jedenfalls sei es wohl zu früh, den Untergang des grönländischen Inlandeises auszurufen, so Kurt Kjær. Das ist auch das Ergebnis der Auswertung von Eisbohrkernen. Sie reichen bis in die jüngste Warmzeit vor 126.000 bis 115.000 Jahren hinein, in das Eem, als die Durchschnittstemperaturen in Grönland fünf bis sechs Grad über den heutigen lagen, erklärt Dorte Dahl-Jensen von der Universität Kopenhagen.

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Bereits im Mai 2012 hatten die Forscher im Fachmagazin Nature Climate Change erste Hinweise eine unerwartete grönländische Eisschmelze vor 80 Jahren veröffentlicht (siehe unseren Blogbeitrag „Luftbilder-Fund im Keller des dänischen Katasteramts: Rapide grönländische Gletscherschmelze in den 1930er Jahren“).

Eine echte Überraschung erwartet uns, wenn wir die Schneebedeckung Grönlands für die letzten 40 Jahre anschauen. Während in den 1970er Jahren im Sommer bedeutende Teile Grönlands schneefrei waren, hat die Schneebedeckung in den letzten Jahrzehnten spürbar zugenommen (Abbildung 1).

 

Abbildung 1: Entwicklung der Schneebedeckung Grönlands in den letzten 40 Jahren. Darstellung: Climate4you auf Basis von Daten des Rutgers University Global Snow Laboratory. Dünne blaue Linie: Wochenwerte, dicke blaue Linie: laufendes 53-Wochenmittel, rote Linie: Durchschnittswert 1972-2012.

 

Satellitenbild oben rechts: NASA World Wind