NASA-Modell präzisiert Projektionen für den Thwaites-Gletscher
Eine dynamisch modellierte Aufsetzzone bildet den beobachteten Gletscherrückzug deutlich genauer ab. In einzelnen Simulationen fiel der mögliche Beitrag zum Meeresspiegelanstieg bis 2100 doppelt so hoch aus wie in derzeitigen Projektionen.
Der antarktische Thwaites-Gletscher könnte bis zum Ende des Jahrhunderts stärker zum weltweiten Meeresspiegelanstieg beitragen, als es einige frühere Schätzungen erkennen ließen. In einzelnen Modellläufen erreichte sein berechneter Beitrag bis zu das Doppelte heutiger Projektionen. Dabei handelt es sich jedoch um Ergebnisse bestimmter Simulationen und nicht um eine feststehende Vorhersage für das Jahr 2100.
NASA Blogs berichtete darüber am Dienstag, 20. Oktober. Entwickelt wurde das Computermodell vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien gemeinsam mit der University of California, Irvine, und dem Dartmouth College.
Die zugehörige Studie war am 12. Oktober in Nature Communications erschienen. Im Mittelpunkt steht ein Übergangsbereich, der für die Stabilität des Gletschers besonders wichtig ist: Dort verliert das Eis seinen festen Kontakt zum Untergrund und geht in einen vom Meer getragenen, schwimmenden Zustand über.
Übliche Eisschildmodelle behandeln diesen Übergang häufig als klar umrissene Aufsetzlinie. Das erleichtert die mathematische Darstellung, trennt aber vergleichsweise strikt zwischen aufliegendem und schwimmendem Eis. Tatsächlich kann die Wechselwirkung mit dem Meer über einen breiteren Raum stattfinden.
Das neue Modell bildet deshalb eine Aufsetzzone ab. Meerwasser kann in diesem Bereich mehrere Meilen weit unter Eis vordringen, das noch auf dem Untergrund aufliegt. Im Rhythmus der Gezeiten wird das Eis angehoben, sodass sich sein Kontakt mit dem Gletscherbett fortlaufend verändert.
Durch diesen Vorgang gelangt wärmeres Meerwasser an die Unterseite des aufliegenden Eises. Das kann die Schmelze von unten beschleunigen und Instabilitäten verstärken. Eine einzelne, fest definierte Grenzlinie bildet diesen Mechanismus nur eingeschränkt ab und kann deshalb zu einem anderen Verlauf des berechneten Rückzugs führen.
Für die Bewertung des Ansatzes nutzte das Forschungsteam nicht allein Zukunftsszenarien. Es verglich die Resultate des Modells mit historischen Satellitendaten, die bis in die 1990er-Jahre zurückreichen. Geprüft wurde damit, wie zuverlässig sich die bereits beobachtete Entwicklung von Thwaites rekonstruieren lässt.
Unter Einbeziehung der Aufsetzzone stimmte die Simulation viermal genauer mit den Satellitenbeobachtungen überein als Modelle, die diesen Faktor nicht berücksichtigen. Diese Rückschau ist ein zentraler Teil der Untersuchung, weil sie eine Kontrolle anhand real gemessener Veränderungen ermöglicht.
Die verbesserte Übereinstimmung beseitigt dennoch nicht jede Unsicherheit über die langfristige Zukunft des Gletschers. Aussagen über einen bis zu doppelt so großen Meeresspiegelbeitrag gelten nur für einen Teil der berechneten Verläufe. Aus der Studie folgt daher nicht, dass sämtliche bisherigen Prognosen pauschal verdoppelt werden müssten.
Vielmehr zeigt die Arbeit, wie empfindlich das Gesamtergebnis auf die physikalische Beschreibung einer begrenzten Region reagieren kann. Wird berücksichtigt, dass Wasser unter noch aufliegendes Eis eindringt, verändern sich sowohl der Wärmeeintrag als auch die berechnete Stabilität an der Grenze zur schwimmenden Gletscherpartie.
Langfristige Projektionen für Thwaites gelten als schwierig, weil mehrere Prozesse ineinandergreifen. Gezeitenbewegungen, das Vordringen des Meerwassers, das Schmelzen an der Unterseite und die Verlagerung des Aufsetzbereichs beeinflussen sich gegenseitig. Eine starre Linie kann diese Dynamik nur vereinfacht darstellen.
Der Gletscher leistet bereits einen bedeutenden Beitrag zum globalen Meeresspiegelanstieg. Genauere Modelle seiner weiteren Entwicklung könnten deshalb für Küstenregionen relevant sein, die besonders stark von höheren Wasserständen betroffen wären. Die Untersuchung selbst nennt jedoch keine neuen Einzelprognosen für bestimmte Orte.
Die Bedeutung der Ergebnisse liegt somit nicht nur in den höheren Werten einzelner Simulationen. Ebenso wichtig ist, dass das Modell den seit den 1990er-Jahren dokumentierten Rückzug wesentlich genauer nachvollzog. Diese Übereinstimmung stärkt nach Ansicht der Forschenden die Grundlage für verlässlichere Aussagen zur Gletscherdynamik.
Die Studie verschiebt den Blick von einer scharfen Grenze hin zu einem beweglichen Kontaktbereich zwischen Eis, Untergrund und Ozean. Gerade dort kann Meerwasser Prozesse auslösen, die sich auf die Entwicklung des gesamten Gletschers auswirken. Die realistischere Abbildung dieses Bereichs reduziert einen Teil der bisherigen Modellunsicherheit, ohne die Bandbreite möglicher Zukunftsverläufe vollständig aufzulösen.