IPCC-Arbeitsgruppe 1: Bericht, Donnerstag, 21. August 2014 16:53

"Negativer Meilenstein": Die Antarktis kippt

13207pre_cc762443d538a72.jpg?v=2014-08-21 16:14:55Neuere Forschung: Anders als die Arktis galt die Antarktis bislang als relativ stabil – zumindest in diesem Jahrhundert. Doch der Eiskontinent könnte schon bald viel stärker zum Meeresspiegelanstieg beitragen als im aktuellen IPCC-Bericht angenommen, wie eine Studie unter Leitung von Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung zeigt.

Anders Levermann leitet den Forschungsbereich Globale Anpassungsstrategien am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und ist Professor für die Dynamik des Klimasystems am Institut für Physik der Universität Potsdam. Er ist einer der Leitautoren des Kapitels "Sea Level Change" der Arbeitsgruppe 1 des aktuellen IPCC-Berichts und beschäftigt sich mit den Wechselwirkungen zwischen Ozean und Kryosphäre in Vergangenheit und Zukunft.

 
Herr Levermann, als Leitautor der Arbeitsgruppe 1 des aktuellen IPCC-Berichts haben Sie an dem Kapitel zum Meeresspiegelanstieg mitgearbeitet. Wie sieht das Szenario des Weltklimarates für den Beitrag der Antarktis aus und was liefert Ihre gerade veröffentlichte Studie Neues?

Anders Levermann: Beim Weltklimarat haben wir noch keine direkten Projektionen für die Antarktis verwendet. Die wenigen, die es gab, waren mit sehr groben Modellen gerechnet und für dieses Jahrhundert nicht wirklich glaubwürdig. Stattdessen haben wir eine Abschätzung für einzelne Regionen zusammengefasst. Das Ergebnis des Weltklimarats: Bis zum Jahr 2100 kann die Antarktis zu einem Meeresspiegelanstieg von einem bis 16 Zentimetern beitragen.

Zusätzlich?

Ja, zusätzlich zu dem Anstieg durch das Schmelzern der Gebirgsgletscher und des Grönländischen Eisschildes und natürlich der Wärmeausdehnung des Ozeans. So kamen wir insgesamt auf einen Anstieg von rund einem Meter als obere Grenze.

Das von Ihnen geleitete internationale Forscherteam kommt in einer neuen Studie nun auf eine Obergrenze von 37 Zentimetern Anstieg allein durch die Antarktis.

Nach unserer Studie müssen die Projektionen des IPCC um etwa 20 Zentimeter nach oben korrigiert werden – was keine Kleinigkeit ist.

Was sind die Konsequenzen?

Die Antarktis würde, wenn dieser obere Wert eintritt, den größten Beitrag zum globalen Meeresspiegelanstieg leisten – und das schon viel früher als erwartet. Wir wussten schon, dass sie irgendwann einen großen Beitrag leisten wird, aber es war nicht klar, wann. Bislang trägt sie weniger als zehn Prozent bei und leistet damit im Vergleich zur thermischen Ausdehnung der sich erwärmenden Ozeane und zu den schmelzenden Gletschern nur einen relativ kleinen Beitrag.

Allerdings muss man dazu sagen, dass sich der Mittelwert kaum verändert hat. Doch der Mittelwert ist nicht das, was Deichbauer wissen wollen. Für die Entscheidungsträger in den Küstengebieten und Metropolen wie Shanghai oder New York ist die Obergrenze der entscheidende Wert. Sie müssen wissen, womit im schlimmsten Fall zu rechnen ist, um mögliche Auswirkungen in ihre Planungsprozesse einbeziehen zu können. Der Mittelwert wird ja etwa mit einer Fünfzig-fünfzig-Wahrscheinlichkeit übertroffen. Mit dem können Sie nicht planen.

Wie kommt es, dass Sie einen so deutlich anderen Wert errechnet haben als der IPCC-Bericht?

Vereinfacht gesagt: Wir haben sehr viel mehr Prozesse mit eingerechnet, als frühere Untersuchungen das getan haben. Wir haben jetzt versucht, die Unsicherheiten vor allem in den Meeresbedingungen um die Antarktis herum mit einzurechnen.

Aber es bleiben immer noch große Unsicherheiten. Wichtig sind hier vor allem immer weiter zu verbessernde Datensätze zur Topografie des antarktischen Untergrunds oder zur Sensitivität für Temperaturerhöhungen, also dafür, welches Schmelzen unter dem Schelf man bei welchen Temperaturerhöhungen bekommt.

Sie müssen sich vor Augen führen, dass im vorletzten IPCC-Bericht – dem 4. Sachstandsbericht von 2007 – noch gar keine Aussagen über die Antarktis enthalten waren.

Wie sind Sie bei Ihrer Studie vorgegangen?

Wir haben auf der Basis physikalischer Computersimulationen eine möglichst umfassende Einschätzung des Beitrags der Antarktis zum globalen Meeresspiegelanstieg vorgenommen und dabei die Umwägbarkeiten in Ozean und Atmosphäre quantitativ berücksichtigt.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten, Aussagen über die Zukunft zu machen. Entweder schaut man sich an, wie das Verhältnis zweier Größen in der Vergangenheit zueinander war, und extrapoliert – das heißt: überträgt – dies auf die Zukunft. Diese Verfahren werden häufig in der Ökonomie und der Medizin verwendet. Also dort, wo die Systeme weniger grundlegende Gesetze erlauben. Die Physik hat den großen Vorteil, Gesetze wie das bekannte Newtonsche Gesetz zur Verfügung zu haben.

Die zweite Art der Zukunftsprojektion verwendet diese Grundgesetze und errechnet auf deren Grundlage, was in Zukunft passieren wird. Das haben wir gemacht – wir haben praktisch die Newtonschen Gesetze auf die Antarktis angewendet. Und haben dabei versucht, alle Unsicherheiten in die Berechnungen hineinzunehmen, die sich daraus ergeben, dass unsere Computer immer noch nicht groß genug sind und dass die Vorgänge, über die wir hier sprechen, nun einmal sehr kompliziert sind.

Bislang gilt die Antarktis als relativ stabil, zumindest was dieses Jahrhundert betrifft. Muss diese Annahme nun korrigiert werden?

Das ist zu befürchten. Erst kürzlich haben Satellitenbeobachtungen die Richtigkeit zweier unabhängiger Computersimulationen bestätigt, die zeigen, dass der westantarktische Eisschild inzwischen einen Zustand unaufhaltbaren Zusammenbruchs erreicht hat. Allein dieser drei Billiarden Tonnen schwere Eisschild birgt das Potenzial, den Meeresspiegel über mehrere Jahrhunderte hinweg um mehrere Meter anzuheben.

13211pre_8263c0c5f2c808a.jpg?v=2014-08-21 16:59:07Unaufhaltsames Schmelzen: Gletscher Thwaites in der West-Antarktis. (Foto: NASA/Wikimedia Commons)

Wir haben damit das erste Mal ein Kippelement kippen sehen. Das war ein negativer Meilenstein. Wir wissen zwar nicht, wie schnell dieses Kippen verlaufen wird. Aber wir wissen: Es ist in Gang gesetzt, und es ist nicht mehr zu stoppen. 

Was genau ist da passiert?

Das ozeanische Schmelzen hat die Aufsetzlinie der Gletscher Pine Island und Thwaites in der Westantarktis über einen Berg geschoben, von der sie nun "herunterrollen". Dieser Prozess ist irreversibel, es gibt kein Zurück mehr. Das heißt, der riesige Sektor der Amundsen-See hat begonnen, unaufhaltsam Eis abzugeben, und wir können das nicht mehr rückgängig machen. Es hat seinen Kipppunkt überschritten. Was wir jetzt verhindern müssen, ist, dass das Wilkes-Becken in der Ostantarktis, das mindestens genauso groß ist wie der Eisschild im Westen, auch gekippt wird. Das Kippen der Ostantarktis ist noch nicht geschehen, aber es wird um so wahrscheinlicher, je mehr wir den Planeten erwärmen.

Selbst wenn ab sofort keine weiteren Treibhausgase mehr emittiert werden, würde der Meeresspiegel also trotzdem weiter steigen?

Der Meeresspiegelanstieg ist wie eine Kugel, die rollt. Sie wird auf jeden Fall weiterrollen. Aber wir können die Geschwindigkeit, mit der das passiert, immer noch beeinflussen – indem wir die Treibhausgas-Emissionen senken.

Interview: Verena Kern