Die Schwankungen der Meereisbedeckung hängen mit der wiederkehrenden Klimaanomalie im Pazifik zusammen

Eis in der Antarktis

Potsdam - Für das globale Klima spielt der Rückgang des Meereises in der Antarktis eine wichtige Rolle. Es ist allerdings noch unsicher, welche Umstände dafür verantwortlich sind, dass die Ausdehnung des Eissschildes sich von Jahr zu Jahr ändert. Diese Änderungen werden von der Deutsch–Amerikanischen Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) untersucht. Die Wissenschaftler am GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam stellten nun fest, dass die jährlichen Schwankungen des Eises in der westlichen Antarktis im wesentlichen auf Änderungen im dortigen Niederschlag zurückgehen. Diese wiederum hängen mit dem El Nino-Klimaphänomen zusammen.

Zwei Gebiete der Antarktis könnten von einer Klimaerwärmung besonders betroffen sein: Auf der Antarktischen Halbinsel ist die Erwärmung derzeit größer als der globale Mittelwert und es verschwinden große Schelfeisgebiete. In der zweiten Region, dem Amundsen-Gebiet der West-Antarktis, treten die aktuell größten Fließgeschwindigkeiten und Massenverluste des Antarktischen Eisschildes auf. Gletscher und Eisströme weichen hier deutlich ins Landesinnere zurück. Beide Regionen tragen derzeit mit etwa 0,3 Millimeter pro Jahr beträchtlich zur globalen Meeresspiegeländerung von etwa drei Millimetern pro Jahr bei.

Von den Wissenschaftlern am GFZ wurde die Eismasse der beiden Gebiete aus den Satellitendaten bestimmt, offenbar hängt sie mit dem Schneefall zusammen. "In der GRACE-Zeitreihe konnte zum ersten Mal direkt beobachtet werden, wie die Eismasse durch Schwankungen im Niederschlag von Jahr zu Jahr variiert", sagt der Wissenschaftler Ingo Sasgen vom GFZ. Die Menge des Schneefalls in der Antarktis wird vom El Nino Phänomen beeinflusst, einer im Abstand von zwei bis sieben Jahren wiederkehrenden Klimaanomalie.

Die größten Auswirkungen hat El Nino im Pazifik zwischen der Westküste Südamerikas und Südostasien. In El Nino-Jahren kommen Passatwinde am Äquator nahezu zum Erliegen. Der Strom der Wassermassen, welcher normalerweise dafür sorgt, dass vor den Küsten Südamerikas kühles, nährstoffreiches Wasser befindet, wird rückläufig und dort entsteht eine Warmwasserzunge. Dies führt zu Umweltkatastrophen und Extremwetterereignissen in Südamerika, Südostasien und Australien. Aber auch das antarktische Wetter wird dadurch bestimmt. In El Nino Jahren mit ihren Warmphasen entsteht über dem Amundsen See ein Hochdruckgebiet, was Niederschläge dort begünstigt. In der Antarktischen Halbinsel nehmen Niederschlag und Eismasse zur gleichen Zeit ab.

Die beiden baugleichen Schwerefeldsatelliten von GRACE umkreisen seit 2002 gemeinsam unseren Planeten. In einem Abstand von 220 Kilometern fliegen sie hintereinander her und messen dabei ständig ihre Entfernung zueinander. Mit Hilfe dieser Abstandsmessungen werden kleinste Änderungen der Gravitationsbeschleunigung entlang der Flugbahn der Satelliten registriert und erlauben so Rückschlüsse auf das räumlich und zeitlich variierende Schwerefeld der Erde. Das Schwerefeld verändert sich dort, wo dynamische Prozesse stattfinden, zum Beispiel wenn Eis oder Wassermassen in Bewegung sind. An Veränderungen im Gravitationsfeld der Erde können die Potsdamer Forscher also feststellen, wie stark die Meereisbedeckung am Südpol schwankt.

Die Wissenschaftler vom GFZ haben sich als Ziel gesetzt, mit GRACE die gesamten Eismassebewegungen für den Südpol zu beobachten, um Ausmaß und Ursachen der abschmelzenden Polkappen genau zu bestimmen.