Eine Überschreitung der globalen Erwärmung von 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Zeitraum wird wahrscheinlich zu deutlich erhöhten Tiefenwassertemperaturen im Filchner-Trog im Weddellmeer in der Antarktis führen, berichtet eine in Communications Earth & Environment veröffentlichte Modellierungsstudie unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts. Dieses wärmere Wasser könnte zu einer erhöhten Schmelzrate des antarktischen Filchner-Ronne-Schelfeises der führen, was einen erheblichen Anstieg des globalen Meeresspiegels zur Folge hätte.
Das Filchner-Ronne-Schelfeis ist der zweitgrößte Eisschild der Erde und bedeckt den südlichen Teil des Weddellmeeres, das an die Antarktis grenzt. Unter dem östlichen Teil des Schelfeises liegt der Filchner-Trog: ein Gebiet mit tieferem Wasser - stellenweise bis zu 1600 Meter tief - auf dem antarktischen Kontinentalschelf. Die Wassertemperatur innerhalb des Trogs wird durch den Antarktischen Küstenstrom reguliert, der saisonal schwankende Mengen an warmem Tiefenwasser in den Trog fließen lässt. Pulse von warmem Tiefenwasser - bestimmte Zeiträume, in denen erhöhte Mengen dieses Wassers in den Filchner-Trog fließen - wurden mit einem verstärkten Abschmelzen der Basis des darüber liegenden Schelfeises in Verbindung gebracht.
Ein Team um Erstautorin Vanessa Teske, Doktorandin am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hat modelliert, wie sich die Menge des warmen Tiefenwassers, das in den Filchner-Trog eindringt, zwischen den Jahren 2015 und 2100 unter vier verschiedenen Klimaszenarien verändert. Diese Szenarien basieren auf den Gemeinsamen Sozioökonomischen Pfaden (SSPs) des IPCC. Im besten Szenario (SSP1-2.6, das den Schwellenwert des Pariser Klimaabkommens von nicht mehr als 2 °C globaler Erwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Zeitraum einhält) nahm die Häufigkeit der Impulse zu. Außerdem stieg die mittlere Temperatur im Trog bis zum Jahr 2100 um 0,5 °C über den Mittelwert von 1850 bis 2014. Zwischen den einzelnen Impulsen kehrte die Temperatur im Trog jedoch wieder näher an den Mittelwert von 1850 - 2014 zurück, wodurch das Schmelzen des Schelfeises begrenzt wurde. In den anderen drei Szenarien, die einen stärkeren Anstieg der globalen Mitteltemperatur modellierten, nahmen die Impulse an Häufigkeit zu, bis der Trog das ganze Jahr über überwiegend mit warmem Tiefenwasser gefüllt war.
„Zwei der vier Klimaszenarien (SSP3-7.0 und SSP5-8.5) führen noch in diesem Jahrhundert zu einem Regimewechsel im Filchnertrog. Dabei wird das kalte Schelfwasser, das den Trog momentan füllt, durch wärmeres Wasser ersetzt, dessen Ursprung im Antartischen Zirkumpolarstrom liegt. Diese Erwärmung hat einen großen Einfluss auf das Schmelzverhalten des Eisschildes in der Ostantarktis. Aber auch das gemäßigtere Szenario SSP2-4.5 zeigt bereits eine Erwärmung der mittleren Wassertemperatur im Filchnertrog um 1°C“, erläutert Vanessa Teske die Modellierungsergebnisse. „Nur das 2°C-Klimaziel-konforme Szenario (SSP1-2.6) scheint vorerst nicht zu einem Regimewechsel im Filchnertrog zu führen.“
Das Forschungsteam warnt, dass es bei einem solchen Anstieg der Wassertemperatur im Trog zu einem starken Anstieg der Schmelzrate an der Basis des Filchner-Ronne-Schelfeises kommen würde. Dies würde zu einem deutlich erhöhten Beitrag zum globalen Meeresspiegelanstieg führen.
Originalpublikation:
Vanessa Teske, Ralph Timmermann, Tido Semmler: Subsurface warming in the Antarctica‘s Weddell Seas can be avoided by reaching the 2°C warming target. Communications Earth & Environment (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01238-5