17. Jun. 2020
Der Westliche Kongsfjord auf Spitzbergen.

Der Westliche Kongsfjord auf Spitzbergen.

Die Gletscher abseits von Antarktis und Grönland sind Zwerge, wenn man sie mit den Eisschilden der Polarkappen vergleicht. Auf sie entfällt nur etwa ein Prozent des gesamten irdischen Eisvolumens, und doch haben sie im 20. Jahrhundert wohl am stärksten zum Anstieg des Meeresspiegels beigetragen. Fast ein Drittel dürfte auf ihr Konto gegangen sein. Eine Forschergruppe der Universität von Kalifornien in Irvine hat jetzt in den "Geophysical Research Letters" die Dynamik der Eismassen in den Hochgebirgen beleuchtet.

Die Forscher unter Leitung von Isabella Velicogna haben die Daten der Satellitenmissionen GRACE und GRACE-FO ausgewertet, die in den Jahren 2002 bis 2017 und wieder seit Januar 2019 das Gravitationsfeld der Erde vermessen. "Die Satelliten stellen einen einzigartiges Instrument dar, um die Süßwasserreserven in entlegenen Regionen über politische Grenzen hinweg mit Präzisionsmessungen zu überwachen", betont Velicogna, "und unsere Ergebnisse bedeuten sehr schlechte Nachrichten für die Regionen, deren Wasserversorgung auf die Inlandsgletscher angewiesen ist." Das gilt insbesondere für die dicht besiedelten Gebiete rings um die Hochgebirge Asiens, deren Flüsse durch die Gletscher in Himalaya, Hindukusch, Altai oder Karakorum gespeist werden. "Hier und in den südamerikanischen Anden ist das Schmelzwasser der Gletscher eine Hauptquelle für Trinkwasser und Bewässerung, von der viele Hundert Millionen Menschen abhängen", so Velicogna.

Gletscher in Kirgistan.

Gletscher in Kirgistan.

Bild: ETH Zürich/Daniel Farinotti
Gletscher auf Spitzbergen.

Gletscher auf Spitzbergen.

Bild: NASA/John Sonntag (CC0)
Gletscher in Kirgistan

Gletscher in Kirgistan

Bild: ETH Zürich/Matthias Huss
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Gletscher in Kirgistan.

Bild: ETH Zürich/Daniel Farinotti

Gletscher auf Spitzbergen.

Bild: NASA/John Sonntag

Gletscher in Kirgistan

Bild: ETH Zürich/Matthias Huss

Eine aktuelle Eisvolumenabschätzung der ETH Zürich und der Schweizer Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft aus dem Jahr 2018 hatte für die asiatischen Hochgebirge ermittelt, dass das Volumen ihrer Gletscher um rund ein Viertel niedriger anzusetzen war als bislang gedacht. "Aufgrund dieser Neueinschätzung müssen wir davon ausgehen, dass die asiatischen Hochgebirge ihre Gletscher schneller verlieren können als bisher angenommen», sagte damals Studienleiter Daniel Farinotti, Professor für Glaziologie an ETH und WSL. Statt ab 2070 könnten Asiens Bevölkerungszentren schon zehn Jahre früher in ernsthafte Wasserprobleme geraten.

Velicognas Team stützt die Aussagen der Schweizer. Aus den Schwerefelddaten der GRACE-Missionen ermittelten die US-Forscher einen jährlichen Masseverlust von knapp 29 Gigatonnen, stellten über den gesamten Zeitraum von mehr als 17 Jahren aber einen deutliche Beschleunigung der Schmelze fest, sie betrug rund zehn Gigatonnen pro Jahr. Das gesamte Eisvolumen der asiatischen Hochgebirge dürfte sich auf rund 7000 Kubikkilometer belaufen, was in etwa einer Masse von 6000 Gigatonnen entspricht.

Hochgebirgsgletscher haben immense Bedeutung für die Wasserversorgung

2018 hatten Farinotti und seine Kollegen das Gesamtvolumen der Hochgebirgsgletscher auf rund 158.000 Kubikkilometer geschätzt, etwa 145.000 Gigatonnen. In allen Regionen schwindet die Substanz, die asiatischen Hochgebirge liegen nur auf dem vierten Platz. Auf die Gletscher der Arktis entfielen mehr als zwei Drittel der Gesamtverluste, hier waren der Süden Alaskas und die kanadische Arktis mit jeweils knapp 73 Gigatonnen im Jahr am stärksten betroffen. Allerdings beschleunigt sich der Schwund in Alaska stark, während er in den kanadischen Gletschergebieten konstant bleibt.

Mit großem Abstand folgten die Andengletscher Patagoniens, die mit mit gut 30 Gigatonnen pro Jahr etwas stärker verloren als Asiens Eismassen. Da sich in den südamerikanischen Gebieten der Schwund aber nur gut halb so stark beschleunigt wie in Asien, werden beide Regionen wohl bald die Plätze tauschen. "Unsere Forschung zeigt, dass die Süßwasserreserven, die in den Gletschern stecken, von Jahr zu Jahr immer schneller schwinden, so dass das Risiko von Wasserknappheit und Konflikten um Wasser in vielen Teilen der Welt steigen wird", betonte Isabella Velicogna.

Die Forscher aus Kalifornien benutzten neben den Satellitendaten auch noch Re-Analysedaten der NASA, um die Lücke von gut 16 Monaten zwischen dem Ende von GRACE und dem Arbeitsbeginn der baugleichen GRACE-FO-Satelliten zu überbrücken. "Diese MERRA-2-Daten stimmten erstaunlich gut mit den Messdaten der Satelliten überein", betonte Enrico Ciraci, Doktorand im Team von Isabella Velicogna und Hauptautor der Studie. Mindestens für die kommenden vier Jahre wird GRACE-FO die Veränderungen der Meeres- und Seenspiegel, Eisschilde und Gletscher beobachten. Isabella Velicogna ist von der Qualität der Beobachtungsdaten überzeugt: "Wir konnten zeigen, dass die Satelliten präzise und verlässliche Beobachtungen über das Schicksal der Hochgebirgsgletscher liefern, die nicht nur für die Veränderungen des Meeresspiegels wichtig sind, sondern auch für das Management unserer Wasserreserven."