Die Schelfeise der Antarktis ragen aus der Eisdecke heraus, die den Kontinent bedeckt, und schwimmen auf dem südlichen Ozean. Die jeweils mehrere hundert Meter dicken Regale dienen als Puffer und schützen die Eisdecke auf dem Festland davor, in den Ozean zu fließen und den globalen Meeresspiegel drastisch zu erhöhen. Der Klimawandel erwärmt jedoch sowohl die Atmosphäre als auch die Ozeane und beschleunigt das Abschmelzen der Schelfeise.
Das immer schnellere Abschmelzen der Schelfeise der Antarktis bedroht ihre Fähigkeit, den Abfluss der Eisdecke in den Ozean aufzuhalten.
Diese Warnung stammt vom Umweltwissenschaftler Professor Andy Thompson vom California Institute of Technology und seinen Kollegen.
Prof. Thompson sagte: „Wenn dieser Mechanismus, den wir untersucht haben, in der realen Welt aktiv ist, kann dies bedeuten, dass die Schelfeisschmelzraten 20–40 Prozent höher sind als die Vorhersagen in globalen Klimamodellen.“
Diese Modelle, fügte er hinzu, „können diese starken Strömungen in der Nähe der antarktischen Küste normalerweise nicht simulieren“.
Die Forscher konzentrierten sich in ihrer Studie besonders auf ein Gebiet des südlichsten Kontinents – die Westantarktische Halbinsel.
Während der Großteil der Antarktis wie eine Scheibe geformt ist, die in hohen polaren Breiten verbleibt, ragt die Halbinsel in niedrigere, wärmere Breiten.
Hier, erklärten Prof. Thompson und seine Kollegen, sieht die Antarktis die dramatischsten Auswirkungen des Klimawandels.
Frühere Studien des Teams, bei denen sowohl autonome Fahrzeuge als auch an Seeelefanten befestigte wissenschaftliche Instrumente verwendet wurden, haben Daten über die Temperatur und den Salzgehalt sowohl des Wassers als auch des Eises rund um die Westantarktische Halbinsel gesammelt.
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Bei ihrer Modellierung berücksichtigte das Team insbesondere den sogenannten Antarktischen Küstenstrom – einen schmalen und oft übersehenen Wasserfluss, der gegen den Uhrzeigersinn um den gesamten südlichsten Kontinent fließt.
Der Autor und Ozeanograph Mar Flexas, ebenfalls von Caltech, sagte: „Große globale Klimamodelle berücksichtigen diese Küstenströmung nicht, weil sie sehr schmal ist – nur etwa 20 Kilometer [12 miles] breit.
„Die meisten Klimamodelle erfassen nur Strömungen von 100 Kilometern [62 miles] quer oder größer.
„Es besteht also die Möglichkeit, dass diese Modelle zukünftige Schmelzraten nicht sehr genau darstellen.“
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Laut den Forschern veranschaulicht ihr neues Modell, wie der Antarktische Küstenstrom das Wasser, das durch das Schmelzen des Eises auf der Westantarktischen Halbinsel freigesetzt wird, einfängt und um den Kontinent transportiert.
Da dieses Süßwasser weniger dicht ist als das meist salzhaltige Wasser des Südlichen Ozeans, zirkuliert es schnell nahe der Meeresoberfläche.
Dies wiederum kann dazu dienen, relativ warmes Meereswasser an der Unterseite der Schelfeise einzufangen und ihnen zu helfen, von unten zu schmelzen.
Auf diese Weise, erklärte das Team, kann eine erhöhte Schmelzwasserfreisetzung von der Westantarktischen Halbinsel dazu beitragen, den Erwärmungseffekt über die Küstenströmung auszubreiten – wodurch das Abschmelzen der Schelfeise anderswo in der Westantarktis eskaliert.
Dieser ferngesteuerte Erwärmungsmechanismus, stellten die Forscher fest, könnte zum Teil erklären, warum sich der Eisverlust aus den Eisschelfs der Westantarktis in den letzten Jahrzehnten beschleunigt hat.
Professor Thompson fügte hinzu: „Es gibt Aspekte des Klimasystems, die wir noch entdecken.
„Da wir Fortschritte in unserer Fähigkeit gemacht haben, Wechselwirkungen zwischen dem Ozean, Schelfeis und der Atmosphäre zu modellieren, sind wir in der Lage, genauere Vorhersagen mit besseren Einschränkungen für Unsicherheiten zu treffen.
„Möglicherweise müssen wir einige der Vorhersagen des Meeresspiegelanstiegs in den nächsten Jahrzehnten oder Jahrhunderten überdenken – das ist Arbeit, die wir in Zukunft erledigen werden.“
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.