Während sich die Antarktis in den letzten 30 Jahren größtenteils abgekühlt hat, dürfte sich der Trend laut einer Computermodellstudie von NASA-Forschern schnell umkehren. Die Studie zeigt, dass sich die Südpolregion in den nächsten 50 Jahren voraussichtlich erwärmen wird.
Die Ergebnisse der Studie, die von den Forschern Drew Shindell und Gavin Schmidt vom Goddard Institute of Space Studies (GISS) der NASA, New York, durchgeführt wurde, wurden in den Geophysical Research Letters veröffentlicht. Shindell und Schmidt stellten fest, dass der Ozonabbau und die Treibhausgase zu kühleren Temperaturen am Südpol beitragen.
Niedrige Ozonwerte in der Stratosphäre und zunehmende Treibhausgase fördern eine positive Phase eines sich verändernden atmosphärischen Klimamusters in der südlichen Hemisphäre, das als Southern Annular Mode (SAM) bezeichnet wird. Ein positives SAM isoliert kältere Luft im Inneren der Antarktis.
In den kommenden Jahrzehnten wird erwartet, dass sich der Ozonspiegel aufgrund internationaler Verträge, in denen Chemikalien zum Abbau der Ozonschicht verboten sind, erholt. Höheres Ozon in der Stratosphäre schützt die Erdoberfläche vor schädlicher ultravioletter Strahlung. Die Studie ergab, dass höhere Ozonwerte einen umgekehrten Einfluss auf die SAM haben und eine wärmende, negative Phase fördern können. Auf diese Weise können sich die Auswirkungen von Ozon und Treibhausgasen auf das SAM in Zukunft gegenseitig aufheben. Dies könnte die Auswirkungen des SAM zunichte machen und die Antarktis erwärmen.
"Die Antarktis hat sich abgekühlt, und man könnte argumentieren, dass einige Regionen der Erwärmung entgehen könnten, aber diese Studie stellt fest, dass dies nicht sehr wahrscheinlich ist", sagte Shindell. "Die globale Erwärmung wird voraussichtlich in zukünftigen Trends dominieren."
Die SAM ist ähnlich wie die Arctic Oscillation oder der Northern Annular Mode auf der Nordhalbkugel eine Wippe des atmosphärischen Drucks zwischen dem Pol und den unteren Breiten über dem Südpolarmeer und der Spitze Südamerikas.
Dieser Druck verschiebt sich zwischen positiven und negativen Phasen und beschleunigt und verlangsamt die Westwinde, die die Antarktis umgeben. Seit den späten 1960er Jahren hat die SAM ihre positive Phase immer mehr bevorzugt, was zu stärkeren Westwinden führte. Diese stärkeren Westwinde wirken als eine Art Mauer, die kalte antarktische Luft von wärmerer Luft in den unteren Breiten isoliert, was zu kühleren Temperaturen führt.
Treibhausgase und Ozonabbau senken beide Temperaturen in der Stratosphäre hoher Breiten. Die Abkühlung verstärkt das stratosphärische Wirbeln der Westwinde, was wiederum die Westwinde in der unteren Atmosphäre beeinflusst. Laut der Studie haben Treibhausgase und Ozon ungefähr gleichermaßen zur Förderung einer windstarken, positiven SAM-Phase in der Troposphäre, dem untersten Teil der Atmosphäre, beigetragen.
Shindell und Schmidt verwendeten das NASA GISS-Klimamodell, um drei Testsätze jeweils dreimal durchzuführen. Für jedes Szenario wurden die drei Läufe zusammen gemittelt. Zu den Szenarien gehörten die individuellen Auswirkungen von Treibhausgasen und Ozon auf die SAM sowie ein dritter Lauf, in dem die Auswirkungen der beiden gemeinsam untersucht wurden.
Das Modell umfasste Wechselwirkungen zwischen Ozeanen und Atmosphäre. Jeder Modelllauf begann 1945 und erstreckte sich bis 2055. Die Simulationen stimmten im Vergleich zu früheren Beobachtungen größtenteils gut überein.
Die Modelleingaben für zunehmende Treibhausgase basierten auf Beobachtungen bis 1999 und auf Schätzungen des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimawandel zur mittleren Reichweite künftiger Emissionen. Die stratosphärischen Ozonänderungen basierten auf früheren NASA GISS-Modellläufen, die mit früheren Beobachtungen gut übereinstimmten und denen ähnelten, die in anderen Chemie-Klimamodellen für die Zukunft gefunden wurden.
Shindell sagte, die größte langfristige Gefahr der globalen Erwärmung in dieser Region bestehe darin, dass Eisplatten schmelzen und in den Ozean rutschen. "Wenn sich die Antarktis wirklich so erwärmt, müssen wir ernsthaft darüber nachdenken, welche Erwärmung dazu führen kann, dass sich die Eisplatten lösen und der globale Meeresspiegel stark ansteigt", sagte er.
Auf der Antarktischen Halbinsel sind Eisschilde, die so groß wie Rhode Island sind, aufgrund der Erwärmung bereits in den Ozean gefallen. Die Erwärmung in diesem Gebiet ist zumindest teilweise auf die verstärkten Westwinde zurückzuführen, die in Breiten von etwa 60 bis 65 Grad südlich verlaufen. Während sich die Halbinsel vom Kontinent abhebt, tragen diese Winde warme Seeluft, die die Halbinsel erwärmt.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
