Die Zukunft der Meere ? zu warm, zu hoch, zu sauer - WBGU

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3 Meeresspiegelanstieg, Hurrikane und Gefährdung der Küsten
peratur um ca. 4–7°C – also um einen Betrag, wie er
auch in den pessimistischeren Szenarien für die
Zukunft erreicht wird. Allerdings dauerte die damalige
Erwärmung rund 5.000 Jahre, lief also sehr viel
langsamer ab. Vor 15.000–10.000 Jahren stieg der
Meeresspiegel dabei um 80 m, also im Mittel um
1,6 m pro Jahrhundert (Fairbanks, 1989). Phasenweise
wurden bis zu 5 m pro Jahrhundert erreicht
(Clark et al., 2004).
Diese Werte lassen sich nicht einfach auf die heutige
Situation übertragen. Die damaligen Eisschilde
waren erheblich größer, was auch größere
Abschmelzgebiete an den Rändern und damit einen
größeren Schmelzwasserfluss ermöglichte. Zudem
war aufgrund der Erdbahnzyklen um die Sonne
(Milankovich-Zyklen; Ruddiman, 2000) die Sonneneinstrahlung
in den hohen Breiten der Nordhalbkugel
im Sommer deutlich stärker, eine Situation, die
sich nicht direkt mit einer global erhöhten Treibhausgaskonzentration
vergleichen lässt. Diese beiden
Faktoren sprechen für höhere Abschmelzraten am
Ende der Eiszeit im Vergleich zur aktuellen Erwärmung.
Die damals viel langsamere Erwärmung
spricht dagegen für geringere Abschmelzraten.
Tatsächlich hielt das Verschwinden der damaligen
Eisschilde größtenteils mit der allmählichen Klimaerwärmung
Schritt, so dass die Annahme plausibel
ist, dass die Eismassen bei einer schnelleren Erwärmung
auch noch deutlich rascher abgeschmolzen
wären.
Insgesamt lassen sich aus dieser Diskussion zwei
Folgerungen ableiten. Erstens sind Anstiegsraten des
Meeresspiegels bis 5 m pro Jahrhundert dokumentiert,
die wahrscheinlich noch keinen oberen Grenzwert
darstellen. Die Klimageschichte zeigt also, dass
ein vielfach schnellerer Anstieg möglich ist, als durch
das IPCC für das 21. Jahrhundert erwartet wird.
Zweitens spricht eine solche Anstiegsrate, auch unter
Berücksichtigung der Bedingungen am Ende der
letzten Eiszeit, für dynamische Schmelzprozesse der
Eisschilde. Gemeint ist damit kein reines Abschmelzen
durch Kontakt mit wärmerer Luft, sondern ein
beschleunigtes Abfließen des Eises ins Meer.
3.1.1.2
Dynamik der Kontinentaleismassen
Die Erde hat derzeit zwei große kontinentale Eisschilde
mit einer Dicke von 3–4 km, in Grönland und
in der Antarktis. Beide befinden sich in einem Fließgleichgewicht:
Im Zentrum wird durch Schneefälle
laufend Eis nachgebildet, während zu den Rändern
hin Eis abfließt. Unter dauerhaft konstanten Klimabedingungen
sind diese Prozesse im Gleichgewicht
und die Größe der Eismasse verändert sich nicht.
Allerdings ist es in der Antarktis wesentlich kälter als
in Grönland. Daher schmilzt in Grönland ein großer
Teil des zu den Rändern hin abfließenden Eises noch
auf dem Land (wie bei einem Gebirgsgletscher); in
der Antarktis erreicht es dagegen das Meer, und die
Zungen der Eisströme treiben in Form von Eisschelfen
auf dem Wasser.
Es ist nach wie vor schwierig, Veränderungen im
Gesamtvolumen der beiden Eismassen zuverlässig
zu messen. Dazu werden von Satelliten oder Flugzeugen
Höhenprofile aufgenommen. Über die Fehlermargen
dieser Messungen gibt es noch Diskussionen;
die oft zerklüftete Topographie an den Rändern
der Eisschilde erfassen sie nur sehr ungenügend.
Neuerdings kommen auch Satellitenmessungen von
Anomalien des Gravitationsfeldes hinzu. Veränderungen
an den Rändern der Eismassen lassen sich
durch Messungen vor Ort und durch Bestimmung
der Strömungsgeschwindigkeit von Eis durch Satelliten
am besten beobachten.
Die verschiedenen Messmethoden ergeben für
beide Eisschilde qualitativ folgendes Bild: In den
letzten zehn bis zwanzig Jahren scheint die Dicke im
Zentrum etwas anzuwachsen, wie es durch die Klimaerwärmung
aufgrund verstärkter Schneefälle
auch zu erwarten ist. Dagegen sind an den Rändern
zunehmend dynamische Abschmelzprozesse zu
beobachten. Die quantitative Nettobilanz dieser Prozesse
ist nicht genau bekannt, daher werden im Folgenden
kurz einige der aktuellen Messergebnisse
diskutiert.
In Grönland fließt etwa die Hälfte des Eises über
nur 12 schnell fließende Auslassgletscher ab; die
Massenbilanz des Eises hängt daher sehr stark von
Veränderungen in diesen Eisströmen ab (Dowdeswell,
2006). Neue Daten zeigen, dass mehrere dieser
Gletscher (u. a. der Jakobshavn Isbrae) ihre Fließgeschwindigkeit
in den letzten Jahren verdoppelt
haben (Joughin et al., 2004; Rignot und Kanagaratnam,
2006). Messungen der Abschmelzfläche, die
sich auf Satellitenbildern erkennen lässt, zeigen
zudem eine Zunahme um 25% von 1979 bis 2005
(Abb. 3.1-2); im Jahr 2005 erreichte sie den bisherigen
Höchststand (Steffen und Huff, 2005).Wenn sich
die Fläche, die vom Abschmelzen betroffen ist, vergrößert,
sollte sich dies auch in einem Masseverlust
der Eiskappe auswirken.Weiter hat sich gezeigt, dass
Schmelzwasser von der Eisoberfläche durch Löcher
(so genannte Gletschermühlen) unter das Eis
gelangt und dort wie ein Schmiermittel wirkt, was ein
Abfließen des Eises beschleunigt (Zwally et al.,
2002).
Rignot und Kanagaratnam (2006) schließen aus
der Beschleunigung der Eisströme auf einen Masseverlust
entsprechend 0,5 mm Meeresspiegelanstieg
pro Jahr, wobei sich dieser Wert in den letzten zehn