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Lange haben Klimawissenschaftler diskutiert, welche Mechanismen den Zusammenbruch von Schelfeisen auslösen. Zuletzt entdeckte man, dass Schmelzprozesse von unten durch wärmeres Ozeanwasser eine bedeutende Rolle spielen. Jetzt fand ein europäisches Forscherteam heraus, dass sogenannte atmosphärische Flüsse — schmale Strömungsbänder mit hoher Luftfeuchtigkeit — den Zusammenbruch der Schelfeise Larsen-A und Larsen-B an der Antarktischen Halbinsel auslösten. Die Studie, die im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment veröffentlichtwurde, ergab, dass dies auch dem verbliebenen Larsen-C-Schelfeis, dem größten an der Antarktischen Halbinsel, drohen könnte.
Atmosphärische Flüsse gehen von den mittleren, subtropischen Breiten im Pazifik aus, wo die Temperaturen hoch sind und die Luft entsprechend viel Feuchtigkeit enthält. Sie entstehen, wenn ein großes stationäres Hochdruckgebiet auf ein Sturmtief trifft. Aus dem Zusammenfluss der beiden Systeme strömt ein schmaler feuchter Luftstrom in Richtung Antarktis.
Treffen solche atmosphärischen Flüsse auf die Berge der Antarktischen Halbinsel, kommt es auf deren Luv-Seite zu Niederschlägen und an der Lee-Seite strömen warme Föhnwinde die Bergflanken herab, die — je nach Feuchtigkeitsgehalt der Luftströmung — das Schelfeis an der Oberfläche über Tage schmelzen lassen können. Das Schmelzwasser fließt in Spalten im Eis, gefriert erneut und lässt die Risse größer werden. Wiederholt sich dieser Prozess (im Englischen «Hydrofracturing» genannt) mehrfach, kann so das Schelfeis zerbrechen.
Zudem können die Winde das Meereis von der Schelfeiskante wegtreiben, wodurch das Schelfeis wiederum Wellenbewegungen stärker ausgesetzt ist, die es weiter destabilisieren.
Das Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Jonathan Wille, Klimatologe und Meteorologe von der Universität Grenoble in Saint-Martin-d’Hères, Frankreich, geht davon aus, dass diese extremen Wetterereignisse sehr wahrscheinlich zum Zusammenbruch der Schelfeise Larsen-A im Jahr 1995 und Larsen-B im Jahr 2002 geführt haben. Bei der Analyse von Wetter- und Klimadaten sowie Satellitenbildern aus dem Zeitraum von 2000 bis 2020 fanden die Forscher heraus, dass 13 von 21 großen Kalbungsereignissen durch atmosphärische Flüsse ausgelöst wurden, die besonders viel Feuchtigkeit enthielten und jeweils maximal fünf Tage vor dem Abbruch großer Eisblöcke über die Antarktische Halbinsel strömten.
Der Studie zufolge könnte dieses Szenario auch Larsen-C drohen, das trotz des Abbruchs von dem riesigen Eisberg A68 im Jahr 2017 noch relativ intakt ist. «Der einzige Grund, warum die Schmelze bisher noch nicht so stark war, besteht darin, dass [das Schelfeis] im Vergleich zu den anderen weiter südlich liegt und daher kälter ist», sagte Dr. Will gegenüber der New York Times. Da die globale Erwärmung jedoch weiter fortschreitet, erwarten die Forscher auch intensivere atmosphärische Ströme. «Das Larsen-C wird nun durch die gleichen Prozesse gefährdet sein.»
Sollte das Larsen-C-Schelfeis durch ein großes Kalbungsereignis zusammenbrechen, würde dies auch Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel haben. Das Schelfeis selbst würde zwar nicht zu einem Anstieg beitragen, da es bereits auf dem Ozean schwimmt. Das Gletschereis aber, das momentan noch vom Schelfeis gestützt und zurückgehalten wird, würde dann ungehindert ins Weddellmeer abfließen können. Die gesamte Westantarktis, im weitesten Sinn die Region um die Halbinsel, beherbergt so viel Eis, dass der Meeresspiegel um sechs Meter ansteigen würde, wenn es schmelzen sollte.
Erst kürzlich brach in der Ostantarktis erstmals ein Schelfeis zusammen — nur wenige Tage nachdem ein solch warmer atmosphärischer Fluss über die Region strömte. Ob es einen Zusammenhang zwischen den beiden Ereignissen gibt, ist noch nicht bekannt.
Julia Hager, PolarJournal
Link zur Studie: Wille, J.D., Favier, V., Jourdain, N.C. et al. Intense atmospheric rivers can weaken ice shelf stability at the Antarctic Peninsula. Commun Earth Environ 3, 90 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00422-9