Der erste Atlas, der die Bewegung und Dicke der Gletscher der Welt misst, vermittelt ein klareres, wenn auch uneinheitliches Bild der eisgebundenen Süßwasserressourcen der Erde, so die Forscher des Instituts für Umweltgeowissenschaften (IGE) und des Dartmouth College.
Die in Nature Geoscience veröffentlichte weltweite Studie misst die Geschwindigkeit und Tiefe von mehr als 250.000 Gebirgsgletschern. Die Forschungsergebnisse revidieren frühere Schätzungen des Gletschereisvolumens und deuten nun darauf hin, dass in den Gletschern der Welt 20 % weniger Eis für den Anstieg des Meeresspiegels zur Verfügung steht als bisher angenommen.
Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Wasser für Trinkwasser, Stromerzeugung, Landwirtschaft und andere Zwecke weltweit. Die Ergebnisse ändern auch die Prognosen für den klimabedingten Anstieg des Meeresspiegels, der die Bevölkerung rund um den Globus betreffen wird.
“Zu wissen, wie viel Eis in den Gletschern gespeichert ist, ist ein wichtiger Schritt, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesellschaft vorhersagen zu können”, sagt Romain Millan, Postdoktorand am IGE und Hauptautor der Studie. “Mit diesen Informationen sind wir näher dran, die Größe der größten Gletscherwasserspeicher zu kennen und auch zu überlegen, wie wir auf eine Welt mit weniger Gletschern reagieren können.”
“Die Erkenntnis, dass es weniger Eis gibt, ist wichtig und wird Auswirkungen auf Millionen von Menschen auf der ganzen Welt haben”, sagte Mathieu Morlighem, der Evans Family Professor für Geowissenschaften in Dartmouth und Mitautor der Studie. “Aber selbst mit dieser Forschung haben wir immer noch kein perfektes Bild davon, wie viel Wasser wirklich in diesen Gletschern eingeschlossen ist.
Der neue Atlas deckt 98 % der Gletscher der Welt ab. Der Studie zufolge sind viele dieser Gletscher flacher als in früheren Untersuchungen geschätzt. Auch die Doppelzählung von Gletschern an den Rändern von Grönland und der Antarktis trübte frühere Datensätze.
Die Studie ergab, dass in einigen Regionen weniger und in anderen mehr Eis vorhanden ist, was insgesamt zu dem Ergebnis führt, dass es weltweit weniger Gletschereis gibt als bisher angenommen.
So wurde festgestellt, dass es in den tropischen Anden Südamerikas fast ein Viertel weniger Gletschereis gibt. Dies bedeutet, dass bis zu 23 % weniger Süßwasser in einem Gebiet gespeichert ist, von dem Millionen von Menschen in ihrem täglichen Leben abhängen. Der Rückgang dieser Süßwassermenge entspricht dem vollständigen Austrocknen des Mono Lake, des drittgrößten Sees in Kalifornien.
Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass das Himalaya-Gebirge in Asien über ein Drittel mehr Eis verfügt als bisher angenommen. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass in der Region etwa 37 % mehr Wasserressourcen zur Verfügung stehen könnten, obwohl die Gletscher des Kontinents schnell schmelzen.
“Der allgemeine Trend der Erwärmung und des Massenverlustes bleibt unverändert. Diese Studie liefert das notwendige Bild, damit die Modelle zuverlässigere Vorhersagen darüber machen können, wie viel Zeit diesen Gletschern noch bleibt”, so Morlighem.
Das Abschmelzen der Gletscher infolge des Klimawandels ist eine der Hauptursachen für den Anstieg des Meeresspiegels. Derzeit wird geschätzt, dass die Gletscher zu 25-30 % zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen und etwa 10 % der Weltbevölkerung bedrohen, die weniger als 30 Fuß über dem Meeresspiegel leben.
Der Rückgang des für den Anstieg des Meeresspiegels verfügbaren Gletschereises um 20 % verringert den potenziellen Beitrag der Gletscher zum Anstieg des Meeresspiegels um 3 Zoll, d. h. von 13 Zoll auf knapp über 10 Zoll. In dieser Projektion sind die Beiträge aller Gletscher der Welt enthalten, mit Ausnahme der beiden großen Eisschilde in Grönland und der Antarktis, die einen viel größeren potenziellen Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels leisten.
“Der Vergleich der globalen Unterschiede mit früheren Schätzungen ist nur eine Seite des Bildes”, sagt Millan. “Wenn man anfängt, lokal zu schauen, sind die Veränderungen noch größer. Um die künftige Entwicklung von Gletschern korrekt zu prognostizieren, ist die Erfassung feiner Details viel wichtiger als nur das Gesamtvolumen”.
Laut der Studie gab es bisher nur für etwa 1 % der weltweiten Gletscher Tiefenmessungen, wobei die meisten dieser Gletscher nur teilweise untersucht wurden.
Die Schätzungen des Gletschereises, die vor der neuen Studie vorlagen, waren nach Angaben des Forscherteams fast völlig unsicher. Diese Ungewissheit ist zum Teil auf das Fehlen von Eisflussmessungen zurückzuführen, die die Lage von dickem und dünnem Eis zeigen, die alle mit indirekten Techniken erfasst werden.
Zur Erstellung der umfangreichen Eisfluss-Datenbank untersuchte das Forschungsteam mehr als 800 000 Satellitenbildpaare von Gletschern, darunter große Eiskappen, schmale Alpengletscher, langsame Talgletscher und schnelle Gezeitengletscher. Die hochauflösenden Bilder wurden zwischen 2017-18 von den Satelliten Landsat-8 der NASA und Sentinel-1 und Sentinel-2 der Europäischen Weltraumorganisation aufgenommen. Die Daten wurden am IGE in mehr als 1 Million Rechenstunden verarbeitet.
“Wir stellen uns Gletscher im Allgemeinen als festes Eis vor, das im Sommer schmelzen kann, aber in Wirklichkeit fließt das Eis wie dicker Sirup unter seinem eigenen Gewicht”, so Morlighem. “Das Eis fließt von der Höhe in tiefere Lagen, wo es sich schließlich in Wasser verwandelt. Mit Hilfe von Satellitenbildern können wir die Bewegung dieser Gletscher vom Weltraum aus auf globaler Ebene verfolgen und daraus die Eismenge auf der ganzen Welt ableiten.”
Die daraus resultierende erste globale Karte der Fließgeschwindigkeiten deckt die meisten terrestrischen Gletscher der Welt ab, darunter auch Regionen, die bisher nicht kartiert waren, wie die südlichen Kordilleren Südamerikas, subantarktische Inseln und Neuseeland.
Obwohl der neue Atlas eine wesentliche Verbesserung der Schätzungen des Gletschereises und des Wasserpotenzials darstellt, gibt es immer noch große Informationslücken bei der Verteilung der Gletscherdicke auf der Welt.
“Unsere Schätzungen sind zwar näher dran, aber immer noch unsicher, insbesondere in Regionen, in denen viele Menschen auf Gletscher angewiesen sind”, so Millan. “Das Sammeln und Weitergeben von Messdaten ist kompliziert, weil die Gletscher über so viele Länder mit unterschiedlichen Forschungsprioritäten verteilt sind.
Ohne direkte Messungen vor Ort wird die Schätzung der Süßwasserressourcen der Gletscher unsicher bleiben, so das Team.
Die Studie fordert eine Neubewertung der Entwicklung der weltweiten Gletscher in numerischen Modellen sowie direkte Beobachtungen der Eisdicken in den tropischen Anden und im Himalaya, die wichtige Wassertürme darstellen, aber nach wie vor schlecht dokumentiert sind.
Jérémie Mouginot und Antoine Rabatel vom Institut für Umweltgeowissenschaften (IGE) der Universität Grenoble Alpes, dem Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS), dem Nationalen Forschungsinstitut für nachhaltige Entwicklung (IRD) und der Hochschule für Ingenieurwesen und Management (INP) in Grenoble leisteten wichtige Beiträge zu dieser Studie. Millan und Morlighem führten einen Teil der Forschungsarbeiten an der University of California Irvine durch. Millan arbeitet auch mit dem CNRS und der Abteilung für Geowissenschaften und Management natürlicher Ressourcen der Universität Kopenhagen zusammen. Die Forschung wurde vom französischen Nationalen Zentrum für Weltraumstudien (CNES) unterstützt.
Datum: Februar 7, 2022
Quelle: Dartmouth College
Millan, R., Mouginot, J., Rabatel, A. et al. Ice velocity and thickness of the world’s glaciers. Nat. Geosci., 2022 DOI: 10.1038/s41561-021-00885-z