Wenn das Eis sich selbst schmilzt

Die großen Eismassen der Erde beginnen zu schmelzen – und lassen den Meeresspiegel immer schneller steigen. Darin sehen Wissenschaftler eines der 16 Kippelemente, die sogar für ein Ende der menschlichen Zivilisation, wie wir sie kennen, sorgen könnten. Wir stellen sie in einer Serie vor – Teil 1.


Ein großes Stück Eis ist von der Eiskante abgebrochen und fällt ins Wasser.
Schmelzwasser in der Antarktis. (Foto: Bernhard Staehli/​Shutterstock)

Der Kölner Dom – zur Hälfte überflutet. Nur noch die Türme und das Kirchendach ragen aus den Nordsee-Fluten heraus. Mit diesem, damals noch recht fiktiv wirkenden, Horrorbild begann 1986 die Medienkarriere des Themas Klimawandel, auf dem Cover des Magazins Der Spiegel.

Dass das mächtige Bauwerk wegen der Erderwärmung tatsächlich einmal im Meerwasser stehen könnte, ist ein Extremszenario, das, wenn überhaupt, erst in Tausenden von Jahren eintritt. So lange würde es dauern, bis alle Eismassen der Erde geschmolzen wären.

Völlig undenkbar ist das Szenario allerdings nicht mehr. Köln liegt im Schnitt 53 Meter über null, und das Wasser, das weltweit im Eis gespeichert ist, würde, wenn es schmölze, den Meeresspiegel um 65 Meter ansteigen lassen.

Neue Forschungen zeigen, dass das Abschmelzen nicht nur bei den Gletschern auf den Bergmassiven, etwa in den Alpen, in den Anden oder im Himalaya, sondern auch bei den großen Eismassen der Erde bereits irreversibel eingesetzt haben könnte – bei den Eisschilden auf Grönland und am Südpol. Beide gelten als "Kippelemente" des Erdsystems. Werden diese ausgelöst, gibt es kein Zurück mehr.

In der Öffentlichkeit am besten bekannt ist die Situation am Nordpol. Das arktische Meereis schwindet rasant, auch wenn das den Meeresspiegel nicht direkt anhebt. Dass die Ausdehnung und vor allem auch die Dicke des Eises zurückgehen, hat die Qualität zu einem Kipppunkt.

Weniger Meereis heißt mehr Erwärmung

Im September 2019 erreichte die vereiste Arktis-Fläche mit 3,9 Millionen Quadratkilometern die zweitkleinste Ausdehnung seit Beginn der Satellitenmessungen 1979. Dünnes Eis baut sich zwar in kalten Jahren schnell wieder auf, es ist jedoch sehr empfindlich gegenüber warmen Sommern. Wissenschaftler rechnen damit, dass die zentrale Arktis etwa ab 2040 im Sommer weitgehend eisfrei und damit schiffbar sein wird, falls die globalen Emissionen auf dem derzeitigen Stand bleiben.

Hauptgrund dafür ist, dass die Erderwärmung in den nördlichen Breiten etwa doppelt so schnell verläuft wie im globalen Durchschnitt. Während der Globus in den letzten 100 Jahren etwa ein Grad wärmer geworden ist, sind es in den nördlichen Breiten über zwei Grad, so das Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, das auf Spitzbergen eine Dauer-Messstation unterhält. Man spricht von der "arktischen Verstärkung".

Schmelzendes Eis verstärkt dabei die Erwärmung, weil die freigelegte dunklere Meeresoberfläche mehr Sonnenwärme als das Eis aufnimmt und an die Atmosphäre abgibt, was wiederum den Schwund des restlichen Eises beschleunigt, das dann nicht wie in der Arktis im Meer schwimmt, sondern vom Festland aus ins Meer fließt und den Meeresspiegel ansteigen lässt.

Der arktische Mechanismus gilt als klassisches Beispiel eines selbstverstärkenden Prozesses: Ein und dasselbe Phänomen, nämlich der Eisverlust, ist sowohl Folge als auch ein Teil der Ursache der Temperaturerhöhung.

Grönland-Eisschild könnte Kipppunkt erreicht haben

Diese "Eis-Albedo-Rückkopplung" spielt auch eine große Rolle beim Eisverlust in Grönland, der in den letzten Jahren durch ins Meer fließende Gletscher und verstärktes Abschmelzen im Sommer stark zugenommen hat. Der Eisschild, der stellenweise drei Kilometer dick ist, enthält 2,6 Millionen Kubikkilometer Wasser. Schmilzt er komplett ab, würde das den Meeresspiegel über Jahrhunderte oder Jahrtausende um sieben Meter anheben.

Inzwischen gibt es Hinweise, dass das Grönland-Eis seinen Kipppunkt bereits erreicht haben könnte. US-Forscher fanden 2018 heraus, dass der jährliche Eisverlust im letzten Jahrzehnt teilweise viermal so hoch war wie 2003, in der Spitze waren es 400 Milliarden Tonnen.

Ein Grund dafür ist, dass auch das grönländische Inlandeis zu schmelzen begonnen hat – aufgrund eines Wetterphänomens, der "nordatlantischen Oszillation", die in Abständen warme Luftströmungen in die West-Arktis leitet, sich inzwischen aber mit der globalen Erwärmung überlagert.

"Wir werden auf absehbare Zeit einen immer schnelleren Meeresspiegelanstieg erleben", sagt der Wissenschaftler Michael Bevis von der Ohio State University. "Sobald wir den Wendepunkt erreicht haben, ist die einzige Frage: Wie schlimm wird es?" Klimamodelle hatten den Kipppunkt für den Grönland-Eisschild erst bei zwei Grad plus errechnet.

Tauende Antarktis-Gletscher

In der Antarktis sind die Eismassen noch gigantischer. Ihr komplettes Abschmelzen würde den Meeresspiegel sogar um 58 Meter anheben. Lange galten die Eisschilde im Westen und Osten des "weißen Kontinents" als relativ ungefährdet. Das hat sich geändert.

Klimaforscher befürchten, dass das Abtauen der größten Gletscher der West-Antarktis, des Pine-Island- und des Thwaites-Gletschers, bereits irreversibel ist. Diese beiden allein würden drei Meter mehr beim Meeresspiegel bringen – und zwar im Laufe der nächsten 200 bis 900 Jahre.

Serie: Kippelemente

Werden die Kippelemente im Klima- und Erdsystem ausgelöst, kann es zu Kettenreaktionen kommen, durch die sich die Erderwärmung unkontrollierbar verstärken würde. Wissenschaftler haben 16 Kippelemente identifiziert, die sogar für ein Ende der menschlichen Zivilisation, wie wir sie kennen, sorgen könnten. Wir stellen sie in einer Serie vor.

Bisher hat sich der Meeresspiegel durch die Erderwärmung um rund 25 Zentimeter erhöht, bis 2100 könnte der Anstieg laut dem Weltklimarat IPCC bis zu 110 Zentimeter betragen.

Sind die Kippelemente erst einmal aktiviert, werden künftige Generationen mit ganz anderen Dimensionen konfrontiert sein. Die Küstenregionen werden nicht mehr bewohnbar sein, Metropolen wie New York, Schanghai oder Rotterdam müssten aufgegeben werden.

"Wir denken oft, dass uns beim Verlust von Eis in der Antarktis das Schlimmste noch bevorsteht", sagt Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. "Das stimmt auch. Aber es scheint, dass dieses Schlimmste bereits in Gang gesetzt wurde."

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