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Die Veränderungen der Landschaft in Grönland sind unübersehbar: Das Eis schmilzt, die Vegetation macht sich breit — innerhalb der letzten 30 Jahre sind fast 30.000 Quadratkilometer des grönländischen Eisschilds und der Gletscher verschwunden und die Vegetation hat sich verdoppelt.
Satellitendaten, insbesondere die frühen Aufzeichnungen, sind eine enorm wichtige Ressource für die moderne Erdsystemforschung. Daten der Satelliten Landsat-5 und Landsat-8 waren die Grundlage für eine kürzlich in Nature Scientific Reports veröffentlichte Studie eines Forschungsteams der University of Leeds über die Veränderungen der Landoberfläche in Grönland.
Das Team nutzte Satellitenaufzeichnungen aus dem Zeitraum zwischen den späten 1980er und späten 2010er Jahren und stellte fest, dass rund 28.707 Quadratkilometer des grönländischen Eisschilds und der Gletscher geschmolzen sind. Gleichzeitig kam es zu einer Verdopplung der Gesamtfläche der Vegetation auf 87.475 Quadratkilometer, einer Vervierfachung der Feuchtgebiete, einer Zunahme des Schmelzwassers, einer Abnahme von unbewachsenem Gestein und einer Zunahme der Bedeckung mit feinen, losen Sedimenten. All diese Veränderungen resultieren aus der Erwärmung, die in der Region doppelt so schnell voranschreitet wie im globalen Durchschnitt.
Was passiert, wenn das Eis schmilzt?
Blankes Gestein oder Geröll wird freigelegt, der Albedo-Effekt des Eises spielt hier keine Rolle mehr und lässt die Flächen mehr Sonnenenergie aufnehmen, was wiederum zur Erwärmung der Landoberfläche führt und noch mehr Eis schmelzen lässt. Auf dem nackten Gestein siedelt sich zunächst langsam Tundravegetation an, später, wenn sich etwas Boden gebildet hat, kommen zwergwüchsige Bäume hinzu.
Gleichzeitig transportiert das Schmelzwasser Sedimente und Schlick, die sich im Laufe der Zeit zu Feuchtgebieten mit entsprechender Vegetation entwickeln.
Aufgrund der größeren Schmelzwassermenge steigen auch die Wasserspiegel der Seen, wobei das Wasser deutlich mehr Sonnenenergie aufnimmt als Schnee und ebenfalls zur weiteren Erwärmung der Landoberfläche beiträgt.
Nicht zu vergessen, der Eisverlust trägt erheblich zum Anstieg des Meeresspiegels und zum Süßwassereintrag in den Arktischen Ozean bei.
Eisverlust vor allem an den Rändern
Die Forscher berichten, dass sich der Eisverlust auf die Ränder der heutigen Gletscher konzentrierte, aber auch auf den Norden und Südwesten. Zu starken Eisverlusten kam es auch in einigen Gebieten im Westen, im mittleren Nordwesten und im Südosten.
Die Vegetation breitete sich insbesondere im Südwesten, Osten und Nordosten aus. Typische Feuchtgebietspflanzen nahmen am stärksten in der Nähe von Kangerlussuaq im Südwesten sowie in einzelnen Gebieten im Nordosten zu. Generell beobachtete das Team eine Zunahme der Vegetation entlang eines Gradienten zwischen dem 63. und 69. nördlichen Breitengrad und ein Abnahme nördlich davon.
Das Team vermutet, dass die Ausbreitung der Vegetation, vor allem in den Feuchtgebieten, das Auftauen des Permafrostbodens begünstigt und die obere, aktive Schicht mächtiger werden lässt, wobei Treibhausgase freigesetzt werden, die in den Böden eingeschlossen waren, insbesondere Methan. In besiedelten Gebieten kann das Auftauen des Permafrost Auswirkungen auf Gemeinden, Gebäude und Infrastruktur haben.
Um die Auswirkungen der Erwärmung auf die Landoberfläche vorhersagen zu können, entwickelten die Forscher ein Modell für die Gebiete in Grönland, in denen in Zukunft «deutliche und beschleunigte» Veränderungen zu erwarten sind.
«Die Ausbreitung der Vegetation, die gleichzeitig mit dem Rückzug der Gletscher und des Eisschilds erfolgt, verändert den Fluss von Sedimenten und Nährstoffen in die Küstengewässer erheblich», erklärt Michael Grimes, Doktorand an der School of Geography der University of Leeds und Hauptautor der Studie, in einer Pressemitteilung.
«Diese Veränderungen sind kritisch, insbesondere für die indigene Bevölkerung, deren traditionelle Jagdpraktiken von der Stabilität dieser empfindlichen Ökosysteme abhängen.»
Julia Hager, PolarJournal
Link zur Studie: Grimes, M., Carrivick, J.L., Smith, M.W. et al. Land cover changes across Greenland dominated by a doubling of vegetation in three decades. Sci Rep 14, 3120 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-52124-1