Satellitendaten ermöglichen genaue Bestimmung des Meeresspiegelanstiegs

Antarktisches Eisschild schmilzt immer schneller

Gletscherspalten in der West-Antarktis.
Das Eis in der Antarktis schmilzt immer schneller. (Bild: University of Washington/I. Joughin)

Forschung

Durch die Eisschmelze in der Antarktis ist der globale Meeresspiegel seit 1992 um 7,6 Millimeter angestiegen. Allein drei Millimeter des Anstiegs wurden in den vergangenen fünf Jahren verzeichnet. Zu diesem Ergebnis kommt eine umfangreiche Studie, an der auch Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) beteiligt waren.

Die Ergebnisse der in „Nature“ veröffentlichten Studie zeigen, dass der Eisverlust in der Antarktis vor 2012 etwa 76 Milliarden Tonnen im Jahr betrug. Das entspricht einem jährlichen Meeresspiegelanstieg von 0,2 Millimeter. Seitdem hat sich diese Rate verdreifacht. Zwischen 2012 und 2017 hat der Kontinent 219 Milliarden Tonnen Eis pro Jahr verloren, was einem Anstieg des Meeresspiegels von 0,6 Millimeter pro Jahr entspricht.
 
Die Studie zeichnet das bisher umfangreichste Bild über die Veränderungen des Eisschildes der Antarktis. 84 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 44 Forschungsinstituten beteiligten sich an dem Gemeinschaftsprojekt IMBIE (Ice Sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise) unter der Leitung von Prof. Andrew Shepherd (Universität Leeds) und Dr. Erik Ivins (NASA Jet Propulsion Laboratory). Unterstützt wurde das Projekt durch die Europäische Raumfahrtagentur ESA und der US-Raumfahrtbehörde NASA.

Verschiedene Methoden ergeben ein Gesamtbild

Das Besondere an dem Projekt: Insgesamt 24 Satellitenmissionen wurden unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Analysemethoden ausgewertet und diese Ergebnisse dann zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. Durch das Vorgehen werden Ungenauigkeiten und Fehler einzelner Auswertungen ausgeglichen.

Dr. Alexander Horvath hat ebenfalls Datenauswertungen zum Projekt beigetragen. Während seiner Dissertation am TUM-Lehrstuhl für Astronomische und Physikalische Geodäsie bestimmte er die Veränderung der Eismassen über gravimetrische Verfahren.

Minimale Bahnstörungen der Satelliten werden gemessen

Dazu nutzte der Geodät Daten über die Änderung der Erdanziehung, die das Satellitenpaar der Mission GRACE über einen Zeitraum von 15 Jahren sendete. Die Bahn, auf denen sich die Satelliten bewegen, wird schon von kleinen Unterschieden im Gravitationsfeld der Erde verändert: Nehmen die Eismassen an den Polen im Laufe eines Jahres zu oder ab, äußert sich das in minimalen Bahnstörungen und somit Veränderungen des Abstands zwischen den beiden Satelliten. Aus diesen bestimmte der Wissenschaftler die Änderungen der Masse des Eises in einem definierten Gebiet. „Unsere Ergebnisse fügen sich dabei gut ins Gesamtbild der anderen Messungen ein“, erklärt Horvath.

Theoretisch speichert die Antarktis genug gefrorenes Wasser, um den globalen Meeresspiegel um 58 Meter zu erhöhen. Um die Auswirkungen des Klimawandels einschätzen zu können, müsse die Entwicklung der Eisschmelze so genau wie möglich dokumentiert werden, schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. 

Publikation:

"Mass balance of the Antarctic Ice Sheet from 1992 to 2017", A. Shepherd et al., Nature 558, 219–222 (2018), DOI: 10.1038/s41586-018-0179-y
Link: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0179-y

Kontakt:

Prof. Roland Pail       
Technische Universität München
Lehrstuhl für Astronomische und Physikalische Geodäsie
+49 (0) 89 289 23190
pail@bv.tum.de
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