Weltweiter Gletscherschwund hat sich beschleunigt

Gletscher sind ein sensibler und augenf?lliger Indikator f¨¹r den Klimawandel. Ungeachtet der H?henlage oder der geografischen Breite schmilzt das Gletschereis seit Mitte des 20. Jahrhunderts rasant. Doch das Ausmass des Eisschwundes wurde bislang nur l¨¹ckenhaft erfasst und war unvollst?ndig bekannt. Nun legt ein internationales Forschungsteam unter der Federf¨¹hrung der ETH Z¨¹rich und der Universit¨¦ de Toulouse eine umfassende Studie zum weltweiten Gletscherschwund vor, die am 28. April online in der Fachzeitschrift ?Nature? ver?ffentlicht wurde. Diese Untersuchung ist die erste, die alle Gletscher der Welt ¨C rund 220'000 ¨C mit Ausnahme der Eisschilde Gr?nlands und der Antarktis umfasst. Sie ist von noch nie dagewesener r?umlicher und zeitlicher Aufl?sung ¨C und sie zeigt, wie schnell die Gletscher in den vergangenen zwei Jahrzehnten an Dicke und an Masse verloren haben.

Ansteigender Meeresspiegel und Wasserknappheit

Fast ¨¹berall schrumpfte das Volumen des einst ewigen Eises. Zwischen 2000 und 2019 b¨¹ssten die Gletscher weltweit pro Jahr im Durchschnitt insgesamt 267 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) Eis ein. Mit diesem Volumen h?tte die Landesfl?che der Schweiz allj?hrlich sechs Meter unter Wasser gesetzt werden k?nnen. In diesem Zeitraum hat sich zudem der Masseverlust stark beschleunigt: Verloren Gletscher zwischen 2000 und 2004 noch 227 Gigatonnen Eis pro Jahr, so lag der Masseverlust zwischen 2015 bis 2019 bei 298 Gigatonnen pro Jahr. Die Gletscherschmelze verursachte dabei bis zu 21 Prozent des gemessenen Meeresspiegelanstiegs, also j?hrlich etwa 0,74 mm. Fast die H?lfte des Meeresspiegelanstiegs ist auf die thermische Ausdehnung des sich erw?rmenden Wassers zur¨¹ckzuf¨¹hren, das ¨¹brige Drittel auf Schmelzwasser von den Eisschilden Gr?nlands und der Antarktis sowie Ver?nderungen bei Wasserspeichern auf den Landmassen.

Zu den am schnellsten schmelzenden Gletschern geh?ren jene in Alaska, Island oder den Alpen. Auch die Hochgebirgsgletscher des Pamirs, Hindukuschs und Himalajas sind stark betroffen. ?Die Situation im Himalaja ist besonders besorgniserregend. Die grossen Str?me wie Ganges, Brahmaputra und Indus werden in der Trockenzeit zu einem grossen Teil durch Gletscherschmelzwasser gespeist. Zurzeit wirkt die Zunahme des Schmelzwassers f¨¹r die Menschen der Region wie ein Puffer. Schrumpfen die Himalaja-Gletscher jedoch weiterhin mit steigendem Tempo, k?nnten bev?lkerungsreichen Staaten wie Indien oder Bangladesch in wenigen Jahrzehnten Wassernot oder Nahrungsmittelengp?sse drohen?, sagt Erstautor Romain Hugonnet von der ETH Z¨¹rich und der Universit?t Toulouse. Die Resultate k?nnen nun verwendet werden, um hydrologische Modelle zu verbessern und genauere Vorhersagen auf lokaler und globaler Ebene zu machen, beispielsweise um abzusch?tzen, wie viel Schmelzwasser von Himalaja-Gletschern in den kommenden Jahrzehnten zu erwarten ist.

Zu ihrer ?berraschung identifizierten die Forschenden auch Gegenden, in denen sich die Schmelzraten zwischen 2000 und 2019 verlangsamten, etwa an der Ostk¨¹ste Gr?nlands, in Island und Skandinavien. Die Forscher f¨¹hren dies auf eine Wetteranomalie im Nordatlantik zur¨¹ck. Diese sorgte von 2010 bis 2019 lokal f¨¹r h?heren Niederschlag und tiefere Temperaturen, was den Eisschwund bremste. Das Forschungsteam deckte zudem auf, dass die sogenannte Karakorum-Anomalie am Verschwinden ist. Vor 2010 waren die Gletscher in diesem Gebirge stabil oder sie nahmen gar zu. Die aktuelle Studie zeigt auf, dass nun aber auch die Karakorum-Gletscher an Masse einb¨¹ssen.

Stereo-Satellitenbilder als Grundlage

Als Grundlage f¨¹r diese Studie dienten den Forschenden Bilder, die das Multispektralinstrument ASTER an Bord des Nasa-Satelliten ?Terra? aus 700 Kilometer H?he aufgenommen hat. Der Satellit umrundet seit 1999 alle 100 Minuten einmal die Erde. Das Instrument ASTER erfasst mit zwei Kameras Paare von sogenannten Stereobildern, die es den Forschenden erlauben, von allen Gletschern der Welt zeitlich und r?umlich hochaufgel?ste digitale H?henmodelle zu erstellen. Anhand des ASTER-Bildarchivs konnten die Forschenden Zeitreihen der H?hen der Gletscher rekonstruieren und darauf basierend die Dicken- und Massenver?nderungen des Eises ¨¹ber die Zeit berechnen.

Erstautor Romain Hugonnet, Doktorand an der ETH Z¨¹rich und der Universit?t Toulouse, arbeitete rund drei Jahre an diesem Projekt. 18 Monate lang analysierte er die Satellitendaten. Um die Daten aufzuarbeiten, verwendeten die Forschenden einen Hochleistungscomputer von der University of Northern British Columbia. Die Resultate werden einfliessen in den n?chsten Zustandsbericht des IPCC, der noch in diesem Jahr erscheinen soll. ?Auf politischer Ebene sind unsere Erkenntnisse wichtig. Die Welt muss jetzt wirklich Hand anlegen, damit wir Punkto Klima?nderung das Schlimmste noch abwenden k?nnen?, sagt Mitautor Daniel Farinotti, Leiter der Glaziologie-Gruppe an der ETH Z¨¹rich und der Eidgen?ssischen Forschungsanstalt f¨¹r Wald, Schnee und Landschaft WSL.

An der Studie beteiligt waren nebst der Universit?t Toulouse, der ETH und der WSL unter anderem Forschende der Ulster University (UK), der Universit?t Oslo und der University of Northern British Columbia, Kanada (vollst?ndige Liste der beteiligten Institutionen: siehe Literaturhinweis).