Die Forschenden testen zudem in Grönland einen Prototyp für ein Frühwarnsystem, das Veränderungen der Gletscher registriert – denn das Eis schmilzt immer schneller.
Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern will genau verstehen, wie schnell die schmelzenden Gletscher Grönlands den Atlantik in Richtung eines „kritischen Kipppunkts im Klimasystem“ treiben.
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Im Rahmen des fünfjährigen Projekts GIANT (Greenland Ice sheet to Atlantic Tipping Points) reisen Forschende aus 17 Partnerorganisationen, angeführt vom British Antarctic Survey (BAS), in diesem Sommer für eine zweimonatige Expedition auf die autonome Insel.
Das von der Advanced Research and Invention Agency (ARIA) finanzierte Projekt soll klären, wie viel Schmelzwasser aus den Fjordgletschern Grönlands austritt, wie es in den Nordatlantik gelangt und wie dieser Prozess das globale Klimasystem beeinflusst.
Warum Grönlands Kipppunkt alle betrifft
Der schrumpfende grönländische Eisschild hat bereits rund ein Fünftel des globalen Meeresspiegelanstiegs verursacht, denn Treibhausgasemissionen lassen die Temperaturen in die Höhe schnellen.
Nach Angaben des National Snow and Ice Data Centre enthält der Eisschild genug Wasser, um den globalen Meeresspiegel um 7,4 Meter ansteigen zu lassen, würde er vollständig abschmelzen. Jeder zusätzliche Zentimeter Meeresspiegel setzt weltweit rund sechs Millionen Menschen einem erhöhten Risiko von Küstenüberschwemmungen aus.
Das schmelzende Eis Grönlands spült zudem enorme Mengen Süßwasser in den Ozean. Forschende befürchten Auswirkungen auf ein wichtiges Strömungssystem im Atlantik, den sogenannten Subpolaren Wirbel. Diese Zirkulation transportiert Wärme aus den Tropen in den Nordatlantik und stabilisiert Temperaturen und Wetter in Europa und Nordamerika.
Das Süßwasser aus dem Schmelzprozess könnte den Subpolaren Wirbel jedoch wie einen Deckel überziehen. Dann bildet sich weniger warmes, dichtes Wasser, das die große ozeanische Umwälzströmung antreibt und Wärme sowie Nährstoffe rund um den Globus verteilt. Einige Schätzungen warnen, dass sich der Subpolare Wirbel bereits in den nächsten vier Jahren deutlich verändern könnte.
Wettlauf um Verständnis für Grönlands schmelzende Gletscher
Trotz der weitreichenden Folgen wissen Forschende bislang nur wenig darüber, wie Grönlands Fjordgletscher und die rund 200 schmalen Fjorde mit dem umgebenden Ozean zusammenwirken.
Deshalb reisen sie in diesem Sommer nach Grönland. Im Gepäck haben sie einen ganzen „Werkzeugkasten“ moderner Technik: Drohnen, autonome Meeresroboter, Satelliten sowie Messinstrumente, die direkt im Eis der Gletscher verankert werden.
Mit diesem koordinierten Beobachtungssystem können sie den Gletschern so nahekommen wie nie zuvor. Die Messgeräte erfassen einzelne Risse im Eis ebenso wie den Abfluss von Schmelzwasser und Eisbergen in den Nordatlantik.
Die Daten fließen anschließend in mehrere Computermodelle ein. Auf dieser Basis entsteht ein Prototyp für ein Frühwarnsystem, das plötzliche Veränderungen der Gletscher frühzeitig anzeigen soll.
„Dieses Projekt ist enorm ehrgeizig – und dringend nötig“, sagt Dr. Kelly Hohan, Mitinitiatorin von GIANT und Klimaforscherin beim BAS.
„Wir wissen, dass Grönland Eis in nie dagewesenem Tempo verliert. Das verändert auch den umliegenden Ozean: von den Küstenfjorden, die für die Gemeinden Grönlands so wichtig sind, bis hin zu den großen Strömungen, die Wärme nach Westeuropa transportieren.“
GIANT konzentriert sich auf zwei Gletscherarten in Grönland, die „kontrastreiche, aber sich ergänzende Einblicke“ in ihre Stabilität geben. Untersucht werden unter anderem Gezeitengletscher nahe Kangerlussuaq im Südosten Grönlands und der Petermann-Gletscher im Nordwesten der Insel.
„Modellsysteme zu entwickeln, die abrupte Gletscherveränderungen erfassen können, ist kühn und riskant“, sagt Professor Paul Holland, der die Arbeiten zu den Computermodellen für GIANT leitet.
„Die Wissenschaft dahinter ist äußerst komplex, und es ist gut möglich, dass wir plötzliche Eisverluste nicht zuverlässig vorhersagen können.“
Selbst wenn das Projekt nicht wie erhofft aufgeht, werde die Forschung Fortschritte bringen, betont Holland – bei der Klimavorhersage ebenso wie beim Verständnis, wie Grönland den Ozean künftig beeinflussen könnte.
Frühwarnsystem für Grönlands Gletscher
Mit dem geplanten Frühwarnsystem wollen die Forschenden Regierungen helfen, sich besser auf die Folgen des Klimawandels einzustellen.
Das Online-System soll Satellitenbeobachtungen, Felddaten und statistische Gletschermodelle kombinieren, um vorherzusagen, wann der Eisverlust in den Nordatlantik sprunghaft zunehmen könnte.
Sarah Bohndiek aus dem Programm „Forecasting Tipping Points“ von ARIA sagt, die Wissenschaft könne derzeit nicht vorhersagen, wann Klimakipppunkte überschritten werden – und wir seien deshalb „schlecht gerüstet, um mit den möglicherweise irreversiblen Folgen“ eines solchen Bruchs umzugehen.
„Wir brauchen ein solches Frühwarnsystem, damit Regierungen, Industrie und die Gesellschaft insgesamt die Informationen erhalten, die sie für mehr Widerstandskraft und eine vorausschauende Klimaanpassung benötigen“, fügt sie hinzu.