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Im Fall von GRACE ist die Probemasse als eine Kombination zweier Satelliten realisiert, die etwa 220 Kilometer voneinander entfernt in einer Höhe von 450 Kilometern um die Erde fliegen. Durch die variierende Gravitationskraft der Erde werden die Satelliten unterschiedlich stark beschleunigt oder abgebremst. Somit gibt die relative Distanzänderung zwischen den Satelliten die Struktur und die zeitliche Variation des Erdgravitationsfeldes wider.
Die Satelliten-Daten zeigen, dass Grönland den stärksten Massenschwund zu verzeichnen hat, was vorrangig durch das anhaltende Schmelzen der dortigen Eisschilde zu erklären ist. Die arktische Insel verliert jährlich zwischen 165 und 189 Kubikkilometer Eis – weit mehr, als aufgrund der Ergebnisse von Messungen mit alternativen Verfahren in den 1990er Jahren bisher angenommen wurde. Die Forscher erklären sich die Differenzen hauptsächlich mit einem beschleunigten Schmelzvorgang. „Tatsächlich weisen mehrere Indikatoren darauf hin, dass Grönland von Jahr zu Jahr einen stärkeren Eismassenverlust zu ertragen hat. Erste Ergebnisse offenbaren, dass sich die Schmelzrate in den letzten sieben Jahren mehr als verdoppelt hat“, sagt Oliver Baur vom Geodätischen Institut der Uni. „Eine genaue Quantifizierung des beschleunigten Schmelzvorgangs wird allerdings erst möglich sein, wenn die GRACE-Beobachtungsdaten weiterer Jahre vorliegen.“

Globale Massenänderungen in den Jahren 2002 bis 2008. Über Grönland, Alaska und der Antarktis dominieren negative Signale (dunkelblau), die aus dem Abschmelzen von Eis resultieren.      (Grafik: Institut)

Rätselraten um den Meeresanstieg

Der Abschmelzvorgang bewirkt den Zufluss der entsprechenden Wassermassen in die Ozeane. Zudem bedingen die global steigenden Temperaturen die thermische Ausdehnung des Wassers. Zusammengenommen sind die beiden Effekte von höchster Brisanz: Schließlich leben heute in den Küstengebieten weltweit Millionen Menschen. Allerdings ändert sich der Meeresspiegel entgegen der allgegenwärtigen Vorstellung nicht gleichmäßig über die Ozeane hinweg. Vielmehr bedingt die globale Massen-Neuverteilung eine regional sehr unterschiedlich ausgeprägte Variation des Meeresspiegels. Dabei gilt das Prinzip, dass das Schmelzen der Eismassen auf der Nordhalbkugel den Meeresspiegel auf der südlichen Hemisphäre am stärksten anwachsen lässt. Umgekehrt wirkt sich der Eismassenverlust über der Antarktis am stärksten auf der Nordhalbkugel aus.
Dass, wie in den Medien immer wieder kolportiert, das Schmelzen sämtlicher Eismassen der Erde einen Meeresspiegelanstieg von 75 Metern nach sich ziehen und zehn Prozent aller Landflächen verschlucken würde, ist zwar reichlich utopisch. Doch auch die genannten Änderungen sind alarmierend genug. Schon Hochrechnungen aufgrund bisheriger Messungen über Grönland lassen über 100 Jahre hinweg auf einen Anstieg des Meeresspiegels von fünf Zentimetern schließen – und dabei ist eine beschleunigte Abnahme der Eismasse noch nicht berücksichtigt. Hinzu kommt der Effekt der Eisschmelze über der Antarktis, über deren Größenordnung keine Einigkeit herrscht. Berücksichtigt man diese Progressionseffekte, so gelangt man schnell zu einer Prognose von 50 Zentimetern Wasseranstieg bis zum Ende des Jahrhunderts – wissenschaftlich gesichert ist sie allerdings bisher nicht.
Nicht berücksichtigt ist zudem, dass durch die Überflutungen der Verlauf der Küstenlinien verändert wird. Bereits jetzt werden weltweit vielerorts Küstenregionen von zunehmenden Wassermassen bedroht. Diese Situation wird sich in Zukunft verschärfen. Vor allem niedrig gelegene Küstenebenen und Barriereinseln leiden besonders unter dem anhaltenden Meeresspiegelanstieg. In Europa sind neben Großbritannien die Nordseeküsten der Niederlande, Belgiens, Deutschlands und Dänemarks in besonderem Maße gefährdet. Dramatische Entwicklungen sind darüber hinaus in Deltabereichen absehbar, so beispielsweise in Bangladesch und Ägypten.                      amg

Bedrohte Welten: Die Eiskappen an Nord- und Südpol schmelzen schneller, als bisher angenommen.            (Foto: ESA)