Thwaites könnte bis 2100 30 Millimeter Meeresspiegelanstieg verursachen

Viele Modelle der Antarktis berücksichtigen eine Form des Schmelzens nicht: Meerwasser greift einen Gletscher von unten an, während das Eis noch auf dem Meeresboden aufliegt. Eine neue Studie bezieht diesen Prozess ein und kommt für den Thwaites-Gletscher in der Westantarktis, den sogenannten „Weltuntergangsgletscher“, bis 2100 auf einen Beitrag von rund 30 Millimetern zum globalen Meeresspiegel. Das ist etwa doppelt so viel wie der Mittelwert früherer Modelle von 15,2 Millimetern (Nature Communications). Dieser Vergleich ist mit Vorsicht zu lesen: Die früheren Modelle wichen stark voneinander ab, sodass hier ein sorgfältig abgestimmter Einzelfall dem Mittel einer breit gestreuten Gruppe gegenübersteht.

Die begutachtete Studie von Mattia Poinelli, Eric Rignot und Kollegen erschien am 12. Oktober (PubMed). Sie ist eine Projektion aus einem einzelnen Modell. Ihre stärkste Aussagekraft gewinnt sie aus dem Vergleich desselben Modells mit und ohne den bislang nicht erfassten Schmelzprozess.

Wo das Eis den Halt verliert

Man kann sich einen schweren Schwimmkörper vorstellen, der eine schräge Rampe hinunter in einen See gedrückt wird: Hinten liegt er noch auf der Rampe, vorne schwimmt er bereits. Die Grenze zwischen aufliegendem und schwimmendem Eis heißt Aufsetzlinie. Gängige Modelle behandeln sie als scharfe Kante und setzen das Schmelzen durch Meerwasser vor allem auf der schwimmenden Seite an.

Bei Thwaites ist diese Grenze unscharf. Bei Ebbe und Flut biegt sich das Eis, sodass Meerwasser auch unter Bereiche gelangt, die sonst auf dem Untergrund aufliegen. Frühere Satellitenradarbeobachtungen von Rignots Gruppe erfassten, wie sich das Eis über einen breiten Streifen im Takt der Gezeiten biegt; daraus schlossen die Forschenden, dass Meerwasser darunter vordringt (PNAS). Einige Forschende arbeiteten an beiden Studien mit. Die Beobachtung bildet damit die Grundlage des neuen Modells, bestätigt es aber nicht unabhängig.

Das Schmelzen in diesem Streifen dünnt das Eis genau dort aus, wo es am Meeresboden verankert ist. Lässt dieser Halt nach, kann der Gletscher den Kontakt zu Erhebungen am Meeresgrund verlieren, die ihn bremsen; das Eis dahinter fließt dann leichter ins Meer. Für den Meeresspiegel ist das entscheidend: Der größte Teil des Beitrags eines Gletschers stammt von Eis, das vor dem Eintritt ins Meer auf dem Meeresboden lag. Bereits schwimmendes Eis wirkt dagegen wie ein Eiswürfel im Glas, dessen Gewicht das Wasser schon weitgehend verdrängt hat.

Abgleich mit der Vergangenheit

Bevor das Team in die Zukunft rechnete, prüfte es, ob das Modell die Satellitenbeobachtungen von 1996 bis 2023 nachbilden konnte. Bewertet wurde jeder Modelllauf danach, wie gut er die beobachtete Fließgeschwindigkeit des Eises, dessen Ausdünnung und die Lage der Aufsetzlinie wiedergab (Research Square); alle drei Größen zugleich zu treffen, ist deutlich anspruchsvoller als nur eine. Ähnlich muss ein Wettermodell Temperatur, Wind und Regen des Vortags gleichzeitig reproduzieren.

Modelle mit einer breiten Schmelzzone bildeten die Vergangenheit besser ab als solche ohne eine solche Zone. Anschließend rechnete das Team beide Varianten mit einem Klima weiter, das auf dem Durchschnitt von 1996 bis 2023 festgehalten wurde: Ohne die Zone steigt der Beitrag des Thwaites-Gletschers bis 2100 auf 8,3 Millimeter; bei einer mehrere Kilometer breiten Zone sind es 30,1 ± 5,7 Millimeter, wobei ± die Unsicherheit um den zentralen Wert angibt (Nature Communications). Das gleichbleibende Klima ist eine bewusste Setzung: So lässt sich der Einfluss des fehlenden Schmelzprozesses isolieren, ohne die künftige Erwärmung des Ozeans abschätzen zu müssen.

Was das für Europas Küsten bedeutet

Die Zahl für Thwaites bezeichnet den Anteil eines einzelnen Gletschers am globalen Mittel und sagt nicht voraus, wie stark der Meeresspiegel an einer bestimmten Küste steigt. Vor Ort hängt der Wasserstand auch davon ab, ob sich das Land hebt oder senkt und wie sich die regionalen Meeresbedingungen entwickeln (NASA). Für Europa zeigt sich das Risiko vor allem bei Sturmfluten und außergewöhnlich hohen Gezeiten. Ohne stärkere Schutzmaßnahmen erwartet die Europäische Umweltagentur, dass steigende Meeresspiegel extreme Küstenwasserstände an großen Teilen des Kontinents deutlich häufiger machten (EEA).

Der belastbarste Befund der Studie ergibt sich aus dem Vergleich ihrer eigenen Modellläufe: Gletscher und Klimaannahmen sind in beiden Varianten gleich. Wird das Schmelzen unter dem noch auf dem Meeresboden aufliegenden Eis einbezogen, bildet das Modell die jüngere Vergangenheit besser ab und berechnet einen deutlich größeren Beitrag zum Meeresspiegel. Für die vielen Eisschildmodelle, die diese Schmelzzone bislang auslassen, liefert das einen konkreten Grund, sie künftig zu berücksichtigen.