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Das Oberflächeneis in Grönland ist in den letzten Jahrzehnten immer schneller geschmolzen, während sich der Trend in der Antarktis in die entgegengesetzte Richtung bewegt hat, so Forschende der University of California, Irvine (UCI) und der Universität Utrecht in den Niederlanden.
In einem kürzlich in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters der American Geophysical Union veröffentlichten Artikel untersuchten die Wissenschaftler die Rolle von Föhn und katabatischen Winden, d. h. von abwärts gerichteten Böen, die warme, trockene Luft in Kontakt mit der Oberfläche von Gletschern bringen. Sie stellten fest, dass das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes in den letzten 20 Jahren um mehr als 10 Prozent zugenommen hat, während die Auswirkungen dieser Winde auf das antarktische Eisschild um 32 Prozent zurückgegangen sind.
«Wir haben regionale Klimamodell-Simulationen verwendet, um die Eisschilde in Grönland und der Antarktis zu untersuchen, und die Ergebnisse haben gezeigt, dass Abwinde für einen erheblichen Teil der Oberflächenschmelze der Eisschilde in beiden Regionen verantwortlich sind», so Mitautor Charlie Zender, UCI-Professor für Erdsystemwissenschaften. «Die Oberflächenschmelze führt zu Abfluss und Hydrofrakturen im Schelfeis, die den Süßwasserfluss in die Ozeane verstärken und den Anstieg des Meeresspiegels verursachen.»
Die Auswirkungen der Winde seien zwar beträchtlich, aber die unterschiedlichen Verhaltensweisen der globalen Erwärmung in der nördlichen und südlichen Hemisphäre führten zu gegensätzlichen Ergebnissen in den Regionen, so Zender.
In Grönland wird die windgetriebene Oberflächenschmelze dadurch verstärkt, dass die riesige Insel «so warm wird, dass das Sonnenlicht allein (ohne Wind) ausreicht, um sie zu schmelzen», so Zender. Die 10-prozentige Zunahme der windgetriebenen Schmelze in Verbindung mit den wärmeren Lufttemperaturen an der Oberfläche hat zu einer 34-prozentigen Zunahme der gesamten Eisschmelze an der Oberfläche geführt. Er führt dieses Ergebnis zum Teil auf den Einfluss der globalen Erwärmung auf die Nordatlantische Oszillation (NAO) zurück, einen Index für den Druckunterschied auf dem Meeresspiegel. Die Verschiebung der NAO in eine positive Phase hat zu einem unterdurchschnittlichen Luftdruck in hohen Breiten geführt und warme Luft über Grönland und anderen arktischen Gebieten herbeigeführt.
Das Autorenteam fand heraus, dass im Gegensatz zu Grönland die gesamte Oberflächenschmelze in der Antarktis seit 2000 um etwa 15 Prozent zurückgegangen ist. Die schlechte Nachricht ist, dass dieser Rückgang größtenteils auf eine um 32 Prozent geringere, durch den Wind erzeugte Schmelze auf der Antarktischen Halbinsel zurückzuführen ist, wo bereits zwei gefährdete Eisschelfe zusammengebrochen sind. Zender sagte, es sei ein Glück, dass sich das in den 1980er Jahren entdeckte Ozonloch in der Antarktis weiter erholt, was vorübergehend dazu beiträgt, die Oberfläche vor weiterem Abschmelzen zu isolieren.
«Die Eisschilde in Grönland und der Antarktis halten mehr als 60 Meter Wasser vom Ozean fern, und ihr Schmelzen hat den globalen Meeresspiegel seit 1992 um etwa einen halben Zentimeter erhöht», sagte Zender, der eine gemeinsame Stelle im Fachbereich Informatik der UCI innehat. «Obwohl Grönland in den letzten Jahrzehnten die Hauptursache für den Anstieg des Meeresspiegels war, liegt die Antarktis dicht dahinter, holt auf und wird schließlich den Anstieg des Meeresspiegels dominieren. Daher ist es wichtig, die Schmelze beider Eisschilde zu überwachen und zu modellieren, auch im Hinblick darauf, wie der Klimawandel das Verhältnis zwischen Wind und Eis verändert.»
Er hofft, dass die Forschung zur Rolle der Föhn- und katabatischen Winde in den Polarregionen den Klimawissenschaftlern helfen wird, die physikalische Genauigkeit der Erdsystemmodelle zu verbessern.
Pressemitteilung der University of California, Irvine
Link zur Studie: Matthew K. Laffin, Charles S. Zender, Melchior van Wessem, Brice Noël, Wenshan Wang. Wind‐Associated Melt Trends and Contrasts Between the Greenland and Antarctic Ice Sheets. Geophysical Research Letters, 2023; 50 (16) DOI: 10.1029/2023GL102828