Welttag der Gletscher: BMBF-Fördermaßnahme PalMod kann klimabedingtes Ausmaß der Eisschmelze mit digitaler Modellierung und Simulation besser berechnen
Durch den Klimawandel hat sich die Schmelze der Eisschilde in Grönland und Antarktis von 2013 bis 2023 um 36 Prozent im Vergleich zum vorherigen Jahrzehnt beschleunigt. Das BMBF-Projekt PalMod arbeitet daran, die weitere Dynamik vorherzusagen.
Am 21. März 2025 findet erstmals der Weltgletschertag statt – ausgerufen von den Vereinten Nationen. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) möchte mit dem Weltgletschertag und vielen weiteren Veranstaltungen und Aktionen weltweit auf das immer schneller schwindende „ewige Eis" aufmerksam machen.
Laut einer aktuellen Studie hat sich die Eisschmelze im letzten Jahrzehnt um ein Drittel beschleunigt. Die Ursache für diese Eisschmelze, da sind sich Forschende einig, ist der menschengemachte Klimawandel. Abschmelzende Gletscher, das bedeutet langfristig den Verlust von Trinkwasser- und Bewässerungsvorräten einerseits und die Überflutung von Inseln und Küstenstädten andererseits.
BMBF-Fördermaßnahme PalMod kann zukünftige Veränderungen durch Eisschmelze simulieren
Umso wichtiger sind wissenschaftliche Hinweise darauf, wie sich der Klimawandel entwickelt und in welchem Tempo die Eisschmelze mit allen daraus folgenden Veränderungen vor sich geht. Hierzu kann die BMBF-Fördermaßnahme PalMod in Zukunft einen wichtigen Beitrag leisten: Bisher waren die Eisschilde und die Land-Meer-Verteilung in klimatischen Simulations-Modellen fest vorgegeben. Realistische Projektionen für den in Zukunft zu erwartenden Meeresspiegelanstieg waren damit bisher nur sehr eingeschränkt möglich.
Die BMBF-geförderte Forschung in PalMod ermöglicht nun erstmalig Simulationen der interaktiven Eisschilde Grönlands und der Antarktis. Hierbei kann das Erdsystemmodell die dynamische Anpassung der Land-Meer-Verteilung im Zuge der Eisschmelze für die Zukunft simulieren.
Das bedeutet, dass die Forschung mit den Erdsystemmodellen in PalMod erstmals Meeresspiegelschwankungen der vergangenen Jahrtausende nachvollziehen und damit auch Abschätzungen des Risikos für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg realisieren kann. So können auch fundiertere Aussagen über Kipppunkte des Grönland- und des Antarktischen Eisschildes getroffen werden. Kipppunkte, das sind jene Entwicklungsstadien, in denen die Gesamt-Dynamik unumkehrbar geworden ist und womöglich weitere Dynamiken auslöst.
Was die Eisschmelze von Gletschern bedeutet
Zum Hintergrund: Rund 275.000 Gletscher gibt es weltweit. Nach Schätzungen aus der Forschung sind mehr als zwei Milliarden Menschen darauf angewiesen, dass Schmelzwasser aus Gletschern Flüsse und Seen speist – für Trinkwasser, für die Landwirtschaft, die Industrie oder zur Erzeugung nachhaltiger Energie. Schmelzen die Gletscher weiter ab, versiegen diese Quellen und der Meeresspiegel steigt. Schon heute trägt die Schmelze mit etwa einem Millimeter pro Jahr zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
Von diesen Veränderungen sind langfristig rund 300 Millionen Menschen auf der Erde betroffen – vor allem in Regionen, die weniger als einen Meter über dem Meeresspiegel liegen. Millionenstädte wie New York, Jakarta, Shanghai oder Hamburg sind vom ansteigenden Meeresspiegel bedroht, aber auch kleinere Städte, wie Amsterdam oder Flensburg. Hinzu kommt, dass der Klimawandel die Stürme verstärkt, so dass die Wassermassen bei Sturm tiefer ins Land gedrückt werden. Auf diese Weise wirkt jeder Zentimeter Meeresspiegelanstieg nahezu doppelt.
Doch nicht allein die Beschleunigung des Abschmelzens der Gletscher ist relevant, sondern auch die Verteilung dieser allgemein zu beobachtenden Eisschmelze. Insgesamt schmolzen einer aktuellen Studie zufolge, die von der Gletscherbeobachtungsstelle World Glacier Monitoring Service (WGMS), der Universität Edinburgh und der Forschungsgruppe Earthwave koordiniert wurde, seit der Jahrtausendwende im Schnitt fünf Prozent des Gesamtvolumens aller Gletscher ab. Die Schmelzraten bewegten sich zwischen zwei Prozent in der Antarktis und bereits bis zu 40 Prozent dauerhaftem Eisverlust in den Alpen.
Welche Prognosen kann PalMod für die Klimaanpassung liefern?
Vom realen Zusammenspiel der Erderwärmung und schmelzenden Eisschilden erwarten die Forschenden zum Beispiel auch, dass Kipppunkte erreicht werden, bei denen ein Eisschild unumkehrbar abschmilzt und die Dynamik von steigendem Meeresspiegel und Stürmen wesentlich beschleunigt.
Realistische und verlässliche Prognosen, wie sich der Meeresspiegel in den kommenden Jahrzehnten und Jahrhunderten verändern wird, und wie sich die Land-Meer-Verteilung entsprechend mitverändert, sind daher für die Klimaanpassung dringend notwendig. Ziel der Förderinitiative PalMod ist es, diese und viele weitere Prognosen zu liefern.