Das Paradoxon des Antarktis-Eises

... und wie seine Auflösung die Südpolarregion allmählich auftauen könnte

2100 - oder je nach Prognose auch schon 2040 - wird das Nordpolarmeer eisfrei sein. Auch der Eispanzer über Grönland schmilzt zunehmend - bis zu 150 Gigatonnen H₂O ändern pro Jahr ihren Aggregatzustand. Allein dadurch erhöht sich der Meeresspiegel pro Jahr um bis zu 0,5 Millimeter. Der Eisbär muss also tatsächlich um sein Überleben außerhalb von Zoos kämpfen. Ein Problem, das die Bewohner der entgegengesetzten Hemisphäre nicht haben - und zwar nicht nur, weil die Pinguine schwimmen können, sondern auch, weil die Eisbedeckung hier nicht schrumpft, sondern zunimmt und zwar um etwa 8.900 Quadratkilometer pro Jahr (das Saarland hat eine Grundfläche von über 2500 Quadratkilometern).

Das klingt paradox - trotz der weltweiten Klimaerwärmung hat sich das antarktische See-Eis in den letzten Dekaden leicht verstärkt (leicht, weil die Eisfläche insgesamt bis zu 30 Millionen Quadratkilometer groß ist). Dabei spielt der Ozean rings um den Süd-Kontinent eine wichtige Rolle im globalen Klima. Er ist, biologisch gesehen, der produktivste aller Ozeane und schon dadurch eine wichtige Senke für das Klimagas CO₂.

Hier entstehen die kältesten, dichtesten Wassermengen, die eine der treibenden Kräfte für das globale Förderungsband darstellen. Die starken Westwinde über dem antarktischen Ozean treiben direkt die weltgrößte Strömung, den Antarktischen Zirkumpolarstrom, der den Atlantik, den Pazifik, den Indischen Ozean und die Tiefsee verbindet.

Wie das offensichtliche Paradoxon entsteht, beschreiben nun Forscher in der aktuellen Ausgabe der Veröffentlichungen der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS). Die Forscher haben dazu Daten aus der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts analysiert. Ihre Feststellung: Schuld ist auch hier mal wieder die Klimaerwärmung. Mehr Wärme = mehr Eis? In diesem Fall kommt es zu einem System von Konsequenzen. Die erhöhten Temperaturen haben nämlich offenbar dazu geführt, dass sich in Äquatornähe die Verdunstung verstärkt hat. Gleichzeitig stieg rund um die Antarktis und in ihr die Niederschlagsmenge.

Künftig Regen statt Schnee?

Das führte nicht nur zu verstärkter Eisbildung: Die erhöhten Regenwassermengen (meist in Form von Schnee) haben auch den Salzgehalt an der Oberfläche des Südpolarmeers verringert. Dadurch entstand hier eine stabilere Schichtung unterschiedlich salzhaltiger Wasser - was die Konvektion wärmeren Tiefenwassers verhindert und so den Schmelzvorgang gebremst hat. Zum Ende des 20. Jahrhunderts lag denn auch die Wassertemperatur direkt unterhalb der Eisschicht um etwa 0,2 Grad niedriger als noch 1950. Schnee besitzt zudem eine Albedo, die die Wärmeaufnahme durch das Meer verringert. In der Summe wuchs die Eisbedeckung schneller als der entgegengesetzte Vorgang Eis abbauen konnte.

Dieser Zyklus, darauf weisen die Forscher hin, ist jedoch instabil. In ihren Modellen zeigt sich, dass er insbesondere auf menschliche Einflüsse chaotisch reagiert. In der Praxis wird die in den Klimamodellen bis 2100 vorhergesagte Erwärmung unter anderem dazu führen, dass ein größerer Anteil der Niederschläge nicht mehr als Schnee, sondern als Regen fällt. Flüssiger H₂O hat den Vorteil der hohen Albedo nicht mehr.

Außerdem steigt die Temperatur des Ozeans insgesamt - dadurch wird die Eisschicht von unten her stärker reduziert werden. Die Forscher rechnen damit, dass sich der gegenwärtige Trend binnen Dekaden umkehren könnte - vorausgesetzt, es bleibt bei den prognostizierten CO₂-Mengen in der Erdatmosphäre. Je nach Kohlendioxid-Prognose liegt der Rückgang des antarktischen See-Eises dann zwischen 4000 und 30.000 Quadratkilometern pro Jahr. Zudem wird sich der Rückgang ab den 2060er Jahren wegen der Kaskadierung der Effekte beschleunigen.