Die Himalajagletscher schmelzen, die Dauerfrostböden der Nordhalbkugel tauen auf und der Eispanzer Grönlands wird immer kleiner. Das alles sieht man auf Satellitenbildern. Sie zeigen auch: Der Klimawandel schreitet womöglich noch schneller voran, als Klimaforscherinnen und -forscher gefürchtet hatten. Wie genau das aussieht, sehen Sie hier.

Grönland: Eis wird zu Wasser

Grönland ist die größte Insel der Erde und von einer bis zu drei Kilometer tiefen Eisschicht bedeckt. Seit einigen Jahren schwindet sie viel schneller, als es Klimasimulationen vorhergesagt hatten – auch an der Ostküste, wie diese Satellitenaufnahmen für die Zeit von 1989 bis 2018 zeigen.

Was passiert?

Ein Tag im Juni 2019: 700.000 Quadratkilometer und damit fast die Hälfte der Oberfläche des grönländischen Eispanzers schmelzen. Nie zuvor war so früh im Jahr so viel Grönlandeis ins Meer geflossen. "Normalerweise würden zu dieser Jahreszeit weniger als zehn Prozent der Oberfläche schmelzen", sagt Walt Meier vom US-amerikanischen National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Nun muss man sich eines klarmachen: Der grönländische Eispanzer ist bis zu drei Kilometer dick. Wenn die Oberfläche schmilzt, bleibt ein Großteil des Eises intakt. Im Sommer schmelzen Teile der Gletscher oder brechen ins Meer ab. Im Winter kommt Neuschnee hinzu und lässt die Gletscher wachsen. Dennoch beobachtet Meier, dass "der Eisschild in den letzten Jahren im Ganzen an Masse verliert".

Was hat das zur Folge?

Der Meeresspiegel steigt. Seit 1972 hat das geschmolzene Grönlandeis ihn um fast 14 Millimeter ansteigen lassen. Allein die Hälfte davon geht auf die Jahre zwischen 2010 und 2018 zurück – der Eispanzer taut in letzter Zeit also deutlich schneller (PNAS: Mouginot et al., 2018). Wenn die Schneedecke so früh schmilzt wie in diesem Jahr, ändere das die Beschaffenheit des Schnees und Eises, sagt Twila Moon, die sich am NSIDC mit den Wechselwirkungen von Eisschild und Ozean beschäftigt. "Und das könnte potenziell dazu führen, dass diesen Sommer mehr Masse als sonst verschwindet", sagt Moon. Schmölze der gesamte Eisschild weg, würde sich der Meeresspiegel weltweit um etwa sechs Meter erhöhen.

Kanada: Der Dauerfrostboden weicht auf

Die Banksinsel ist die fünftgrößte Insel Kanadas und liegt ganz im Westen des Arktischen Ozeans. Die Luftaufnahmen zeigen, wie der Permafrostboden am Rand eines Sees in der Zeit von 1998 bis 2018 aufweicht.

Was passiert?

Es gibt Orte, an denen der tiefer gelegene Boden das ganze Jahr über gefroren ist. In Alaska, Nordkanada, in weiten Teilen Sibiriens und sogar auf der Zugspitze in Deutschland taut ein Teil des Bodens niemals auf. Fast ein Viertel der Landoberfläche der Nordhalbkugel steckt im Permafrost. Zumindest war das bisher so. Denn mit dem Klimawandel tauen die Dauerfrostflächen in immer weiteren Regionen auf. Neue Messungen aus dem nördlichsten Kanada (Geophysical Research Letters: Farquharson et al., 2019, PDF) zeigen, dass auch dieser Prozess schneller abläuft als bisher angenommen. Viel schneller. "Wir sind 70 Jahre früher dran, als die derzeitigen Modelle vorhergesagt haben", sagt Guido Grosse, der die Permafrostforschung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) leitet, das an der Studie in Kanada beteiligt war. In anderen Worten: Bereits heute taut der Permafrost in Regionen auf, für die die globalen Modelle des UN Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC (Summary for Policymakers: IPCC 2013, PDF) das erst für 2090 erwartet hatten. Und möglicherweise ist das kein Einzelfall. Denn erst kürzlich werteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Permafrosttemperaturen mit Bohrungen aus. Das Ergebnis: Weltweit ist der Boden bereits in Tiefen von zehn Metern wärmer geworden (Nature Communications: Biskaborn et al., 2019).

Was hat das zur Folge?

Wenn der Boden taut, schmilzt nur das Eis, das gefrorene Sediment bleibt fest. Deshalb bricht die Landschaft unregelmäßig ein, es entstehen Mulden, Hügel und Seen. Hänge rutschen ab und ganze Küstenstreifen verändern sich. In Nordalaska und Nordsibirien, wo Häuser, Straßen oder Flughäfen auf Permafrost gebaut sind, verursacht das große Schäden. Auf der Banksinsel in Kanada, wo der Boden in der Zeit von 2003 bis 2016 an einigen Stellen fast einen Meter abgesackt ist, verlagert sich die Küstenlinie immer weiter ins Meer, zwischen 1984 und 2015 nahm die Zahl der Erdrutsche um das 60-Fache zu (Nature Communications: Lewkowicz & Way, 2019).

Zudem drohen globale Folgen. Die Permafrostböden speichern gigantische Mengen Pflanzen- und Tierreste. Wie in einer Tiefkühltruhe wird diese organische Masse konserviert. Taut der Boden aber auf, passiert das, was auch in einer kaputten Kühltruhe passieren würde: Bakterien beginnen mit ihrer Arbeit. Sie zersetzen die im Boden gespeicherten Pflanzen- und Tierreste und die Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan entstehen. Ein Teufelskreis beginnt: Die Erderwärmung lässt die Permafrostböden aufweichen, diese setzen noch mehr Treibhausgase frei, was wiederum das Klima anheizt. Die weltweit 23 Millionen Quadratkilometer Permafrostböden gelten deshalb als eines der bedeutendsten Kippelemente im Ökosystem Erde (siehe Infobox). In ihrer Oberfläche stecken bis zu 1.500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Und damit fast doppelt so viel, wie derzeit in der Erdatmosphäre vorhanden ist.

Himalaja: Gletscher schmelzen

Der Gangotrigletscher im indischen Bundesstaat Uttarakhand. Er zählt zu den größten Gletschern im Himalaja und speist als Hauptquelle den Ganges. Die Satellitenbilder zeigen, wie die Fläche des Gletschers zwischen 1989 und 2018 schrumpft.

Was passiert?

Aus Abermilliarden Tonnen Eis bestehen die Gletscher, die sich an die Achttausender des Himalajas schmiegen. Und jedes Jahr werden Milliarden Tonnen davon zu Wasser, das in immer größer werdenden Flüssen die Berge hinabrauscht. Eigentlich ein normaler Vorgang. In den letzten Jahren aber hat er sich dramatisch beschleunigt. In der Zeit von 2000 bis 2016 schmolz doppelt so viel Eis und Schnee wie in den 25 Jahren zuvor, zeigt eine neue Studie (Science Advances: Maurer et al., 2019). Die Himalajagletscher verloren in diesem Jahrhundert jährlich etwa 7,7 Milliarden Tonnen Eis. Im Vergleich: Zwischen 1975 und 2000 waren es nur 3,9 Milliarden Tonnen.

In den vergangenen 40 Jahren hätten die Gletscher rund ein Viertel ihres Eises eingebüßt, sagt Joshua Maurer, Erd- und Umweltforscher an der Columbia University und Hauptautor der Studie. Die Lufttemperaturen im Himalaja lagen in den Jahren von 2000 bis 2016 etwa ein Grad über denen aus den Jahren 1975 bis 2000. "Das reicht, um die von uns beobachteten Eisverluste zu erklären", sagt Maurer. Berggletscher seien besonders empfindlich gegenüber steigenden Temperaturen. Etwas, das man auf der ganzen Welt beobachten kann: Von den Alpen bis nach Patagonien schmelzen die Gletscher gerade in Rekordgeschwindigkeit.

Was hat das zur Folge?

Das Schmelzwasser der Himalajagletscher versorgt fast 800 Millionen Menschen in Indien, China, Nepal und Bhutan. Sie bewässern ihre Felder mit dem Gletscherwasser, trinken es und gewinnen über Wasserkraftwerke Energie. Wenn das Eis der Gletscher schneller schmilzt, hat das Folgen: Gletscher­seen werden voller und voller, bis sie überlaufen. Der Schwall an Wasser, der sich dann talwärts ergießt, lässt die Flüsse über ihre Ufer treten und kann zu Überschwemmungen führen. Die langfristigen Folgen aber sind noch viel gravierender. Ist kein Eis mehr da, das schmelzen kann, wird einer ganzen Region das Wasser fehlen. Wann das geschieht? Möglicherweise schon ab 2050. Aktuellen Schätzungen zufolge wird bis dahin immer mehr Schmelzwasser abfließen, danach aber immer weniger (Journal of Glaciology: Asam et al., 2018).

Ist die Erderwärmung noch zu begrenzen? Lesen Sie mehr dazu auf unserer Themenseite zum Klimawandel.