Oberflächenschmelzwasser, das durch einen Kanal in Grönland in Richtung Ozean fließt. Bildnachweis: Ian Joughin
Die globale Erwärmung hat neuen Forschungen zufolge dazu geführt, dass extreme Eisschmelzereignisse in Grönland in den letzten 40 Jahren häufiger und intensiver geworden sind, was den Meeresspiegel und das Hochwasserrisiko weltweit erhöht hat.
Allein in den letzten zehn Jahren sind 3,5 Billionen Tonnen Eis von der Oberfläche der Insel geschmolzen und bergab ins Meer geflossen.
Das ist genug geschmolzenes Eis, um ganz Großbritannien mit rund 15 Metern Schmelzwasser oder die gesamte Stadt New York mit rund 4500 Metern zu bedecken.
Die neue Studie, die von der University of Leeds geleitet wird, ist die erste, die Satellitendaten verwendet, um dieses Phänomen – bekannt als Eisschildabfluss – aus dem Weltraum zu erkennen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in Naturkommunikation, zeigen, dass der Schmelzwasserabfluss Grönlands in den letzten vier Jahrzehnten um 21 % gestiegen ist und von Sommer zu Sommer um 60 % unregelmäßiger geworden ist.
Der Hauptautor Dr. Thomas Slater, Research Fellow am Center for Polar Observation and Modeling an der University of Leeds, sagte:
„Wie wir in anderen Teilen der Welt gesehen haben, ist Grönland auch anfällig für eine Zunahme extremer Wetterereignisse.
„Mit der Erwärmung unseres Klimas ist davon auszugehen, dass es in Grönland häufiger zu extremen Schmelzvorgängen kommen wird – Beobachtungen wie diese sind ein wichtiger Schritt, um Klimamodelle zu verbessern und besser vorherzusagen, was in diesem Jahrhundert passieren wird.“
Die Studie, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) im Rahmen ihres Polar+ Surface Mass Balance Feasibility-Projekts finanziert wurde, verwendete Messungen der CryoSat-2-Satellitenmission der ESA.
Die Forschung zeigt, dass in den letzten zehn Jahren (2011 bis 2020) ein erhöhter Schmelzwasserabfluss aus Grönland den globalen Meeresspiegel um einen Zentimeter angehoben hat. Ein Drittel dieser Gesamtmenge wurde in nur zwei heißen Sommern (2012 und 2019) produziert, als extreme Wetterbedingungen zu einer rekordverdächtigen Eisschmelze führten, die in den letzten 40 Jahren nicht mehr gesehen wurde.
Der durch die Eisschmelze verursachte Anstieg des Meeresspiegels erhöht das Überschwemmungsrisiko für Küstengemeinden weltweit und stört die Meeresökosysteme im Arktischen Ozean, auf die indigene Gemeinden als Nahrung angewiesen sind.
Es kann auch Muster der Ozean- und atmosphärischen Zirkulation verändern, die die Wetterbedingungen auf dem Planeten beeinflussen.
In den letzten zehn Jahren betrug der Abfluss aus Grönland durchschnittlich 357 Milliarden Tonnen pro Jahr und erreichte im Jahr 2012 ein Maximum von 527 Milliarden Tonnen Eisschmelze, als Veränderungen der atmosphärischen Muster dazu führten, dass ungewöhnlich warme Luft über einem Großteil des Eisschildes saß. Dies war mehr als das Doppelte des im Jahr 2017 aufgetretenen Mindestabflusses von 247 Milliarden Tonnen.
Die Veränderungen stehen im Zusammenhang mit extremen Wetterereignissen wie Hitzewellen, die häufiger geworden sind und aufgrund ihres Abflusses heute eine der Hauptursachen für den Eisverlust Grönlands sind.
Dr. Slater sagte: „Es gibt jedoch Gründe, optimistisch zu sein. Wir wissen, dass das Setzen und Erreichen sinnvoller Ziele zur Emissionsreduzierung die Eisverluste aus Grönland um den Faktor drei reduzieren könnte, und es ist noch Zeit, dies zu erreichen.“
Diese ersten Beobachtungen des Abflusses Grönlands aus dem Weltraum können auch verwendet werden, um zu überprüfen, wie Klimamodelle das Abschmelzen von Eisschilden simulieren, was wiederum bessere Vorhersagen ermöglicht, wie stark Grönland den globalen Meeresspiegel in Zukunft anheben wird, wenn extreme Wetterereignisse häufiger werden.
Die Co-Autorin der Studie, Dr. Amber Leeson, Senior Lecturer in Environmental Data Science an der Lancaster University, sagte:
„Modellschätzungen deuten darauf hin, dass der grönländische Eisschild bis 2100 zwischen etwa 3 und 23 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen wird.
„Diese Vorhersage hat eine große Bandbreite, zum Teil aufgrund der Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Simulation komplexer Eisschmelzprozesse, einschließlich solcher, die mit extremem Wetter verbunden sind. Diese neuen weltraumgestützten Abflussschätzungen werden uns helfen, diese komplexen Eisschmelzprozesse besser zu verstehen, unsere Modellierbarkeit zu verbessern und es uns somit ermöglichen, unsere Schätzungen des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs zu verfeinern.“
Schließlich zeigt die Studie, dass Satelliten sofortige Schätzungen der Eisschmelze im Sommer liefern können, was die Bemühungen um den Ausbau der grönländischen Wasserkraftkapazität und Europas Ambitionen unterstützt, die CRISTAL-Mission als Nachfolger von CryoSat-2 zu starten.
Der CryoSat-Missionsmanager der ESA, Tommaso Parrinello, sagte:
„Seit seiner Einführung vor über 11 Jahren hat CryoSat eine Fülle von Informationen über unsere sich schnell verändernden Polarregionen geliefert. Dieser bemerkenswerte Satellit bleibt der Schlüssel für die wissenschaftliche Forschung und die unbestreitbaren Fakten, wie diese Erkenntnisse über den Schmelzwasserabfluss, die für die Entscheidungsfindung über die Gesundheit unseres Planeten so entscheidend sind.
„Mit Blick auf die Zukunft wird die Copernicus Sentinel Expansion Mission CRISTAL sicherstellen, dass das empfindliche Eis der Erde in den kommenden Jahrzehnten überwacht wird. In der Zwischenzeit ist es zwingend erforderlich, dass CryoSat so lange wie möglich im Orbit bleibt, um die Lücke zu verringern, bevor diese neuen Copernicus-Missionen einsatzbereit sind.“
Referenz: „Erhöhte Variabilität im grönländischen Eisschildabfluss von Satellitenbeobachtungen“ von Thomas Slater, Andrew Shepherd, Malcolm McMillan, Amber Leeson, Lin Gilbert, Alan Muir, Peter Kuipers Munneke, Brice Noël, Xavier Fettweis, Michiel van den Broeke und Kate Briggs , 1. November 2021, Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-021-26229-4