Arktisforschung
Ein Viertel des weltweiten Meeresspiegelanstiegs geht auf das Schmelzen des grönländischen Eises zurück. Um die Zukunft der dortigen Gletscher besser vorhersagen zu können, fördert die Bundesregierung ein Forschungsprojekt, das im entlegensten Winkel Grönlands den Einfluss der Klimakrise auf diese Entwicklung untersucht.
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Der 79-Nord-Gletscher im äußersten Nordosten Grönlands schmolz in den vergangenen Jahren schneller als je zuvor.
Foto: Kirsten Meulenbroek
Rund um die Küste Grönlands befinden sich etwa 200 Gletscher. Sie bilden eine direkte Verbindung zwischen dem vermeintlich „ewigen“ Eisschild und dem umliegenden Ozean.
Tatsächlich ist das Schmelzem des grönländischen Eises für mehr als ein Viertel des weltweiten Meeresspiegelanstiegs verantwortlich. Das schmelzende Eis fließt in riesigen Eisströmen vom Landesinneren über die zahlreichen Gletscher ab und trägt damit Süßwasser in den Ozean ein. Andersherum trägt der Ozean maßgeblich zum rapiden Rückgang der Gletscher bei: Steigende Wassertemperaturen führen zum verstärkten Abschmelzen vieler Gletscher.
Gletscher als Klimaarchiv der Vergangenheit
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Fachgebiete untersuchen im Projekt GROCE diese Wechselwirkungen unter dem Einfluss der Klimakrise.
Das Projekt GROCE (GReenland ice sheet/OCEan interaction) erforscht die Wechselwirkung des grönländischen Eisschilds mit dem umliegenden Ozean. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt.
„Ich mag die eisigen Temperaturen und die Nordlichter“, gibt Jenny Turton, Atmosphärenforscherin an der Universität Erlangen-Nürnberg, zu. Die Gletscher gäben einen spannenden Einblick in die Vergangenheit unseres Planeten, erläutert Turton die Faszination für ihren Forschungsgegenstand:
„Es ist erstaunlich, wie viel uns Gletscher über die Geschichte unseres Klimas verraten. Sie speichern Informationen über wärmere und kältere Klimaphasen. Und sie spüren die Auswirkungen des Klimawandels lange vor anderen Teilen des Erdsystems. Das Erforschen von Gletschern ist wie das Lesen eines Geschichtsbuchs und der Blick in eine Kristallkugel zugleich.“
Diese Grafik zeigt: An den Rändern Grönlands nimmt die Dicke des Eises ab.
Gefährdete Natur: Das Eis in Grönland schmilzt – auch wie hier am 79-Nord-Gletscher. Beunruhigend: Trotz Schneefalls nimmt die Gesamtmasse der Gletscher ab.
Die Forscher erreichen mit dem Hubschrauber diese entlegene Region Grönlands. Mit einem Messgerät an der Angel bestimmen die Forscher die Temperatur und den Salzgehalt des Meerwassers in verschiedenen Wassertiefen.
Torsten Kanzow ist Professor für Physikalische Ozeanografie am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven und leitet das GROCE-Projekt. Das Team möchte mit seinen Arbeiten dazu beitragen, Unsicherheiten der Klimamodelle zu reduzieren.
Messgeräte unterstützen die Forscher dabei, wichtige Daten zu sammeln. Ob es den Wissenschaftlern gelingt, solche Systeme an der geplanten Stelle auszubringen, hängt auch von der Meereisdicke in dem jeweiligen Jahr ab.
Beunruhigender Verlust von Eismasse
Die Forscherinnen und Forscher konzentrieren sich auf eine der kältesten Regionen im äußersten Nordosten Grönlands, wo die Gletscherschmelze noch nicht so weit fortgeschritten ist wie im Rest des Landes. Ein wichtiger Gletscher im Nordosten ist der 79-Nord-Gletscher, benannt nach seiner Lage auf dem 79. nördlichen Breitengrad. Dieser und ein weiterer Gletscher führen das Eis von 15 Prozent der eisbedeckten Fläche Grönlands in den Ozean ab, weshalb die Stabilität des Gletschers direkten Einfluss auf den grönländischen Eisschild hat.
Turton und ihre Kolleginnen und Kollegen beschreiben die Klimatologie des 79-Nord-Gletschers, über dem die durchschnittliche Temperatur minus 16,7 Grad Celsius beträgt und im Winter auf durchschnittlich minus 28,5 Grad Celsius absinkt. “Wir haben in den vergangenen 40 Jahren über drei Grad Erwärmung gesehen“, so die Forscherin, „was viel schneller ist als die Erwärmung im globalen Durchschnitt.“
Beunruhigend sei auch der Verlust von Eismasse „Selbst in Jahren mit viel Schneefall wie in 2018 nimmt die Gesamtmasse der Gletscher ab“, so die Forscherin. Die Gletscherschmelze finde nicht mehr nur in außergewöhnlich warmen Jahren statt.
Schwer zugängliches Terrain
Torsten Kanzow ist Professor für Physikalische Ozeanografie am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven und leitet das GROCE-Projekt. Für die Polarforscherinnen und -forscher ist es nicht ganz einfach, den 79-Nord-Gletscher zu erreichen: „Uns ist es mittlerweile zweimal gelungen, ganz nah an den 79-Nord-Gletscher heranzukommen“, schildert Kanzow.
Wenn das Meereis aber zu dick ist, reichen die Spritreserven des Forschungseisbrechers POLARSTERN nicht aus, um sich den ganzen Weg bis in den äußersten Nordosten Grönlands und zurück freizurammen. „Im Jahr 2016 hatten wir in einem glücklichen Moment die Möglichkeit, bis zum Gletscher vorzudringen und mit dem Helikopter Messsysteme auf dem Gletscher auszubringen“, erzählt der Polarforscher.
„2017 haben wir es auch geschafft; 2018 war uns der Weg aber verschlossen. Den nächsten Anlauf unternehmen wir im Sommer 2022, um eine erneute Aufnahme der Bedingungen vor Ort zu machen.“
Sich selbst verstärkende Gletscherschmelze
Kanzow interessiert sich besonders dafür, welche Faktoren die Geschwindigkeit der Gletscherschmelze beeinflussen. Ein wichtiger Faktor ist einerseits die zunehmende Schmelze an der Oberfläche des Gletschers. Dafür sorgt die steigende Lufttemperatur in der Arktis. Andererseits aber auch die zunehmende Fließgeschwindigkeit der Gletscherzunge in Richtung Ozean.
„Wir arbeiten primär an der Fragestellung, warum der Gletscher heute schneller strömt als in vergangen Jahrzehnten“, so Kanzow. „Da spielt es eine Rolle, dass die schwimmende Gletscherzunge mit zunehmend wärmerem Meerwasser in Kontakt kommt und dadurch in den letzten 20 Jahren bis zu 30 Prozent dünner geworden ist.
Verbesserte Klimamodelle in der Arktis
Diese sich selbst beschleunigenden Prozesse werden von Klimamodellen bisher nicht berücksichtigt. Die Mitarbeitenden des GROCE-Projekts wollen die Zusammenhänge zwischen Gletscher, Atmosphäre und Ozean genauer ermitteln, um sie anschließend in Klimamodellen präzise abbilden zu können.
„Wenn wir alle Zusammenhänge verstanden haben, können wir uns die Vorhersagen des Weltklimarats IPCC vornehmen und uns überlegen, wie wir die Vorhersagen mit den von uns erforschten Prozessen verbessern können“, schildert Kanzow die weiteren Pläne der Forscherinnen und Forscher. „So können wir die Unsicherheit der Klimamodelle, die in der Arktis bisher sehr groß ist, hoffentlich deutlich reduzieren.“