{"id":62955,"date":"2020-09-22T02:19:00","date_gmt":"2020-09-22T00:19:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=62955"},"modified":"2020-09-20T13:40:02","modified_gmt":"2020-09-20T11:40:02","slug":"forscher-berechnen-kuenftige-eisverluste-und-meeresspiegelbeitraege-groenlands-und-der-antarktis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/forscher-berechnen-kuenftige-eisverluste-und-meeresspiegelbeitraege-groenlands-und-der-antarktis\/","title":{"rendered":"Forscher berechnen k\u00fcnftige Eisverluste und Meeresspiegelbeitr\u00e4ge Gr\u00f6nlands und der Antarktis"},"content":{"rendered":"\n

Internationales Gro\u00dfprojekt ISMIP6 liefert neue Sch\u00e4tzungen, in welchem zus\u00e4tzlichen Ma\u00dfe die Eisschilde bis zum Jahr 2100 zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen werden.<\/p>\n\n\n\n

Eisschildmodelle sind ein unverzichtbares Werkzeug, um Vorhersagen zur Zukunft des gr\u00f6nl\u00e4ndischen und antarktischen Eisschildes zu treffen. Gleichzeitig weisen die Modelle noch viele Schw\u00e4chen auf. In einem internationalen Modellvergleich haben 14 Forschergruppen ihre Eisschildmodelle jetzt mit denselben Atmosph\u00e4ren- und Ozeandaten angetrieben und berechnet, in welchem zus\u00e4tzlichen Ma\u00dfe Gr\u00f6nland und die Antarktis bis zum Jahr 2100 zum Meeresspiegelanstieg beitragen werden. F\u00fcr Gr\u00f6nland fallen die Ergebnisse einheitlich aus. Bei anhaltend hohen Treibhausgasemissionen wird die Insel so viel Eis verlieren, dass dieses zus\u00e4tzliche 9 Zentimeter zum globalen Meeresspiegelanstieg beisteuert. In der Antarktis dagegen gehen die Modellergebnisse auseinander. Einige sagen einen Beitrag zum weiteren Ansteigen des Meeresspiegels von bis zu 30 Zentimetern voraus; andere gehen von einer geringen Zahl aus. Die Ergebnisse des Leistungsvergleiches erscheinen heute in einer Sonderausgabe des Online-Fachmagazins The Cryosphere.  <\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 AWI | Coen Hofstede | Ein Schmelzwasserbach auf dem Russell-Gletscher in Westgr\u00f6nland.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Computersimulationen geh\u00f6ren heutzutage in vielen Wissenschafts- und Industriebereichen zum Forschungsalltag. Eisschildmodellierer aber haben es im Vergleich zu Str\u00f6mungsmechanikern oder Maschinenbau-Ingenieuren aus zwei Gr\u00fcnden besonders schwer, ein realistisches Computermodell ihres Forschungsgegenstandes zu entwickeln. Zum einen k\u00f6nnen sie keine ihrer Computersimulationen im Labor nachstellen und mal eben wichtige Parameter an einem echten Eisschild messen und \u00fcberpr\u00fcfen. Zum anderen fehlen ihnen noch immer wichtige Kenngr\u00f6\u00dfen ihres Forschungsobjektes. Nahezu unbekannt ist zum Beispiel, wie der Untergrund Gr\u00f6nlands und der Antarktis das Gleiten und Flie\u00dfen der Eismassen beeinflusst oder aber wie warm das Wasser unter jeder der schwimmenden Eiszungen in der Antarktis ist. Wollen Eisschildmodellierer die Qualit\u00e4t ihrer Modelle \u00fcberpr\u00fcfen, bleibt ihnen nur der direkte Leistungsvergleich mit anderen Eisschildmodellen. <\/p>\n\n\n\n

Vor sechs Jahren haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 36 Forschungseinrichtungen einen solchen gro\u00dfangelegten Vergleich ihrer Simulationen des gr\u00f6nl\u00e4ndischen und antarktischen Eisschildes gestartet und im sogenannten ISMIP6-Projekt f\u00fcr zwei Klimaszenarien berechnet, in welchem Ausma\u00df die Entwicklung der Eisschilde im Zeitraum 2015 bis 2100 den globalen Meeresspiegelanstieg beeinflussen wird. Angetrieben wurden die Eisschildmodelle dabei alle mit Atmosph\u00e4ren- und Meeresdaten ausgew\u00e4hlter Klimamodelle aus dem Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5). Dabei handelt es sich um jene Klimamodelle, die dem 5. Weltklimabericht zugrunde lagen. <\/p>\n\n\n\n

Gr\u00f6nland-Modelle untersch\u00e4tzen Auswirkungen des Klimawandels <\/h5>\n\n\n\n

Was die Zukunft des gr\u00f6nl\u00e4ndischen Eisschildes betrifft, zeigen die Modellergebnisse alle in dieselbe Richtung: Der Eispanzer wird weiter an Masse verlieren und zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Erw\u00e4rmt sich die Welt bis 2100 um 4,3 Grad Celsius (RCP8.5 Szenario), prognostizieren die Eisschildmodelle einen zus\u00e4tzlichen Meeresspiegelbeitrag Gr\u00f6nlands in H\u00f6he von durchschnittlich 9,0 Zentimetern. F\u00e4llt die Erw\u00e4rmung geringer aus (RCP2.6-Szenario) werden es etwa 3,2 Zentimeter sein. \u201eDie 14 beteiligten Eisschildmodelle best\u00e4tigen somit unsere aktuellen Beobachtungen, wonach der gr\u00f6nl\u00e4ndische Eisschild zunehmend Eis verliert, vor allem in seinen Randbereichen\u201c, sagt Dr. Martin R\u00fcckamp, Glaziologe und an der Studie beteiligter Eisschildmodellierer am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven. \u201eInsgesamt betrachtet aber liegen die von den Modellen berechneten Massenverluste f\u00fcr den Zeitraum von 2015 bis heute deutlich unter den beobachteten Massenverlusten. Das hei\u00dft im Klartext: Die Eisschildmodelle f\u00fcr Gr\u00f6nland untersch\u00e4tzen die aktuellen Ver\u00e4nderungen des Eisschildes im Zuge des Klimawandels\u201c, sagt der Wissenschaftler. <\/p>\n\n\n\n

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AWI | Coen Hofstede | Ein Schmelzwasserbach auf dem Store-Gletscher in Westgr\u00f6nland<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
In einer w\u00e4rmeren Welt w\u00fcrden die Eismassen der Ostantarktis wachsen<\/h5>\n\n\n\n

Im Hinblick auf die Antarktis fallen die Modellergebnisse deutlich unterschiedlicher aus. Bei anhaltend hohen Treibhausgasemissionen (RCP8.5) w\u00fcrde die Antarktis zus\u00e4tzliche 
-7,8 bis 30,0 Zentimeter zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Das Minuszeichen bedeutet, einige der Modelle projizieren einen starken R\u00fcckgang im Beitrag der Antarktis zum Meeresspiegelanstieg, selbst wenn die Eisfl\u00e4che und das Eisvolumen in der Antarktis schrumpfen. \u201eDiese Simulationen zeigen, dass in einer w\u00e4rmeren Welt in der Ostantarktis so viel Schnee f\u00e4llt, dass sich dort mehr neues Eis bildet als in der Westantarktis durch das w\u00e4rmer werdende Meerwasser verloren gehen w\u00fcrde\u201c, sagt AWI-Eisschildmodellierer Dr. Thomas Kleiner, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. <\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Westantarktis projizieren die Modelle Eisverluste, die bis zum Jahr 2100 einen zus\u00e4tzlichen Meeresspiegelanstieg von bis zu 18,0 Zentimetern verursachen w\u00fcrden. Gel\u00e4nge es der Menschheit aber, das Pariser Klimaziel einzuhalten und die globale Erw\u00e4rmung auf weit unter 2 Grad Celsius zu begrenzen (RCP2.6), w\u00fcrden die Eisverluste der Antarktis deutlich kleiner ausfallen und einen zus\u00e4tzlichen Meeresspiegelanstieg von -1,4 bis 15,5 Zentimeter hervorrufen. <\/p>\n\n\n\n

Wie aber sind diese Ergebnisse zu interpretieren? \u201eWir beobachten seit 40 Jahren einen klaren Abw\u00e4rtstrend in der Antarktis. Der Eisschild verliert immer mehr Eis, vor allen in der Westantarktis, f\u00fcr die auch unsere Modelle gro\u00dfe Eisverluste vorausberechnen. Allerdings ist die von den Modellen simulierte Beschleunigung der Gletscher viel geringer als jene, die wir beobachteten\u201c, sagt Prof. Angelika Humbert, Ko-Autorin der Studie und Leiterin der AWI-Eismodellierungsgruppe. Au\u00dferdem sehen die Wissenschaftler Anhaltspunkte daf\u00fcr, dass die Modelle den Eismassenzuwachs in der Ostantarktis \u00fcbersch\u00e4tzen. \u201eSollte sich dieser Verdacht best\u00e4tigen, w\u00fcrde dies im Umkehrschluss bedeuten, dass die Modelle den Beitrag der Gesamtantarktis zum k\u00fcnftigen Meeresspiegelanstieg untersch\u00e4tzen\u201c, betont die Wissenschaftlerin. <\/p>\n\n\n\n

Vertrauen gestiegen, aber Unsicherheiten bleiben<\/h5>\n\n\n\n

Im Vergleich zu vorhergehenden Studien hat das ISMIP6-Projekt deutliche Fortschritte gebracht. \u201eDie Bandbreite der Modellergebnisse ist kleiner geworden. Das hei\u00dft, unser Vertrauen in die Modellergebnisse steigt\u201c, sagt Thomas Kleiner. Gleichzeitig habe der Vergleich aber auch konzeptionelle Schw\u00e4chen offengelegt. Ein Beispiel: Um die Antarktis-Simulationen rechnen zu k\u00f6nnen, wurden die Auswirkungen des Ozeans auf die Schelfeise und Gletscher nicht etwa durch komplexe Ans\u00e4tze f\u00fcr jede Eiszunge einzeln dargestellt. Die Modelle rechneten stattdessen mit stark vereinfachten Formeln, was eine erhebliche Unsicherheit nach sich zieht. \u201eAuf diese Weise konnten die Modelle weder die unterschiedlichen Schmelzraten an der Unterseite der Schelfeise ber\u00fccksichtigen, noch waren sie in der Lage, die beobachtete Beschleunigung der Gletscher zu simulieren, was mich pers\u00f6nlich sehr beunruhigt\u201c, sagt Angelika Humbert. <\/p>\n\n\n\n

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Eine weitere Schwachstelle in den Antarktis-Simulationen war die Darstellung der Niederschl\u00e4ge. F\u00fcr genaue Projektionen h\u00e4tten diese in einem hochaufgel\u00f6sten regionalen Klimamodell berechnet werden m\u00fcssen. Der Machbarkeit wegen aber wurden vergleichsweise niedrig aufgel\u00f6ste Atmosph\u00e4rendaten globaler Modelle verwendet. Alle diese Schw\u00e4chen gilt es bei der n\u00e4chsten Vergleichsrechnung auszur\u00e4umen. \u201eUnser Ziel ist es dann, m\u00f6glichst realistische Simulationen der Eisschildentwicklung zu erzeugen. Daf\u00fcr sollen die Simulationszeitr\u00e4ume so geplant werden, dass sich die Modellergebnisse mit echten Beobachtungsdaten vergleichen lassen\u201c, sagt Angelika Humbert. Unter diesen Bedingungen k\u00f6nnten die Eismodellierer dann n\u00e4mlich wie die Str\u00f6mungsmechaniker arbeiten und ihre Computersimulationen mithilfe echter Messdaten validieren.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse der ISMIP6-Modellvergleiche f\u00fcr Gr\u00f6nland und die Antarktis sind in mehreren Fachartikeln ver\u00f6ffentlicht worden. Diese lauten:<\/strong><\/p>\n\n\n\n