10.08.2006 · Mit den deutsch-amerikanischen Zwillingssatelliten „Grace“ messen Wissenschaftler, wie schnell und wieviel von der Eiskappe Grönlands abgeschmolzen ist. In jüngster Zeit scheint sich die Schmelze beschleunigt zu haben.
Von Horst Rademacher
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Helfer im All: „Grace”-Satelliten (Computer-Grafik)
Messungen mit den deutsch-amerikanischen Zwillingssatelliten „Grace“ haben jetzt bestätigt, daß die Eiskappe Grönlands in den vergangenen Jahren geschmolzen ist. Sie zeigen für die jüngste Zeit sogar ein beschleunigtes Schmelzen an. Allerdings sind die Schmelzraten gering, und außerdem sind die Messungen noch mit zahlreichen derzeit nicht korrigierbaren Fehlern behaftet. Dennoch könnte das grönländische Schmelzwasser zu einem Meeresspiegelanstieg von etwa einem halben Millimeter im Jahr führen.
Die Eiskappe Grönlands ist nach dem Eis der Antarktis die zweitgrößte in sich geschlossene Eismasse der Welt. Mit einem Gesamtvolumen von etwa 2,5 Millionen Kubikkilometern macht sie etwa zehn Prozent allen Eises auf der Erde aus. Schon seit Jahren deuten verschiedene Messungen darauf hin, daß gegenwärtig mehr Eis in Grönland schmilzt, als durch Niederschläge hinzukommt. Die Forscher sprechen deshalb von einer „negativen Massenbilanz“ des grönländischen Eisschildes.
Schmelzraten zwischen 80 und 200 Kubikkilometern
Über die Frage, wie groß die Schmelzraten sind, gehen die Meinungen allerdings auseinander. Die verschiedenen Angaben beruhen nämlich auf einer Reihe unterschiedlicher Meßverfahren. Dazu gehören vergleichende Messungen der Eisdicke mit Radar von der Eisoberfläche aus, geodätische Vermessungen der Eiskappe, die Auswertung von Luftbildern und Satellitenaufnahmen sowie die Analyse von Höhen- und Interferenzmessungen auf der Basis der Meßdaten von Radarsatelliten. Die Angaben der Schmelzraten schwanken derzeit zwischen 80 und 220 Kubikkilometern pro Jahr.
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Schön und vergänglich: Grönlandeis
Auch aus den Meßdaten der Grace-Satelliten, die seit März 2002 die Erde in etwa 260 Kilometer Höhe umkreisen, lassen sich Schmelzraten berechnen. Mit den Zwillingssatelliten können nämlich recht kleine Änderungen des Schwerefeldes der Erde gemessen werden. So gelang es beispielsweise, die von dem schweren Tsunami-Erdbeben vor Sumatra im Dezember 2004 verursachte Verschiebung der Erdkrustenplatten zu ermitteln. Ebenso werden seit einigen Jahren Veränderungen der Wassermengen in großen Flußbecken, etwa des Amazonas, anhand der von ihnen verursachten Variation des Schwerefeldes registriert. In ähnlicher Weise führen Veränderungen in der Masse des Grönlandeises zu Variationen des lokalen Schwerefeldes.
Spitzbergen verliert Eis erheblich schneller
Eine Forschergruppe um Jianli Chen von der University of Texas in Austin hat nun mit einem komplizierten Verfahren Veränderungen in der Massenbilanz des Grönlandeises aus einer dreieinhalb Jahre umfassenden Meßreihe der Grace-Satelliten simuliert. Dazu mußte sie unter anderem erhebliche, zum Teil auf Modellvorstellungen beruhende Korrekturen an den Messungen anbringen. Wie die Forschergruppe jetzt in der Online-Ausgabe von der Zeitschrift „Science“ schreibt, konnten durch diese Korrekturen aber noch längst nicht alle möglichen Fehlerquellen beseitigt werden.
Die Ergebnisse der Untersuchungen bestätigen gleichwohl, daß Grönland und die Inseln in der Umgebung an Eismasse verlieren. Im Zeitraum von April 2002 bis zum November 2005 waren es etwa 240 Kubikkilometer pro Jahr. Das entspricht weniger als 0,1 Promille des gesamten in Grönland tiefgefrorenen Eises. Den größten Einzelbeitrag mit etwa 90 Kubikkilometern pro Jahr liefern die Gletscher im Südosten Grönlands. Aber auch der äußerste Nordosten trägt mit etwa 74 Kubikkilometern pro Jahr erheblich zum Abschmelzen bei. Von der viel kleineren Eisdecke auf Spitzbergen schmelzen jährlich etwa 75 Kubikkilometer. Diese Nordmeerinsel verliert damit ihr Eis erheblich schneller als Grönland oder die Antarktis.
Zunahme der Schmelzrate seit Mitte 2004
Obwohl in der Meßreihe eine deutliche Zunahme der Schmelzrate seit Mitte 2004 zu erkennen ist, warnen die Forscher davor, daraus zu weitreichende Schlüsse zu ziehen. Erst wenn ununterbrochene Meßdaten aus vielen Jahren vorliegen, könnte man das Schicksal des grönländischen Eises wirklich beurteilen. Dazu fordern Chen und seine Kollegen, die Mission der Grace-Satelliten weit über das geplante Ende im Jahre 2010 auszudehnen.
