Berggletscher sind durch die globale Erwärmung bedroht. Phunjo Lama/AFP über Getty Images

Berggletscher sind für fast ein Viertel der Weltbevölkerung eine wichtige Wasserquelle. Aber herauszufinden, wie viel Eis sie enthalten – und wie viel Wasser verfügbar sein wird, wenn die Gletscher in einer sich erwärmenden Welt schrumpfen – war notorisch schwierig.

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler die Geschwindigkeit von über 200,000 Gletschern kartiert, um einer Antwort näher zu kommen. Sie entdeckten, dass weit verbreitete Schätzungen des Gletschereisvolumens verwendet wurden kann um etwa 20% abweichen in Bezug darauf, wie viel die Gletscher der Erde außerhalb der grönländischen und antarktischen Eisschilde zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen könnten.

Mathieu Morlighem, führend in der Modellierung von Eisschilden und Mitautor der Studie, erklärt warum die neuen Ergebnisse eine Warnung für Regionen, die auf das saisonale Schmelzwasser der Gletscher angewiesen sind, aber kaum in das Gesamtbild des steigenden Meeresspiegels aufgenommen werden.

1) Wenn Berggletscher weniger Eis enthalten als bisher angenommen, was bedeutet das für Menschen, deren Wasser auf Gletscher angewiesen ist?

Global, fast 2 Milliarden Menschen sind auf Berggletscher und Schneedecke als Haupttrinkwasserquelle angewiesen. Viele sind auch auf Gletscherwasser für die Wasserkrafterzeugung oder die Landwirtschaft angewiesen, insbesondere in der Trockenzeit. Aber die überwiegende Mehrheit der Gletscher auf der ganzen Welt verliert im Laufe des Jahres mehr Masse als sie gewinnt, wenn sich das Klima erwärmt, und sie verschwinden langsam. Das wird diese Populationen stark beeinträchtigen.

Diese Gemeinden müssen wissen, wie lange ihre Gletscher noch Wasser liefern werden und was sie erwartet, wenn die Gletscher verschwinden, damit sie sich vorbereiten können.

An den meisten Orten fanden wir deutlich geringere Gesamteismengen als frühere Schätzungen angaben.

In den tropischen Anden, von Venezuela bis Nordchile, haben wir zum Beispiel festgestellt, dass die Gletscher etwa 23 % weniger Eis haben als bisher angenommen. Dies bedeutet, dass stromabwärts gelegene Bevölkerungen weniger Zeit haben, sich an den Klimawandel anzupassen, als sie vielleicht geplant haben.

 Ein Hirte geht neben einer Wasserleitung in der Nähe von La Paz, Bolivien. Ein Gletscher, der dort lange Zeit Wasser lieferte, ist fast verschwunden. Tim Clayton/Corbis über Getty Images

Selbst in den Alpen, wo Wissenschaftler viele direkte Eisdickenmessungen haben, haben wir festgestellt, dass die Gletscher 8 % weniger haben als bisher angenommen.

Die große Ausnahme ist der Himalaya. Wir haben berechnet, dass es in diesen abgelegenen Bergen möglicherweise 37 % mehr Eis gibt als bisher angenommen. Dies verschafft Gemeinden, die auf diese Gletscher angewiesen sind, etwas Zeit, aber es ändert nichts an der Tatsache, dass diese Gletscher mit der globalen Erwärmung schmelzen.

Die politischen Entscheidungsträger sollten sich diese neuen Schätzungen ansehen, um ihre Pläne zu überarbeiten. Wir liefern in dieser Studie keine neuen Zukunftsprognosen, aber wir liefern eine bessere Beschreibung wie die Gletscher und ihre Wasservorräte heute aussehen.

2) Wie wirken sich diese Erkenntnisse auf Schätzungen des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs aus?

Erstens ist es wichtig zu verstehen, dass schmelzende Gletscher nur einen Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels leisten, wenn sich das Klima erwärmt. Etwa ein Drittel des heutigen Meeresspiegelanstiegs ist darauf zurückzuführen Wärmeausdehnung des Ozeans – Wenn sich der Ozean erwärmt, dehnt sich das Wasser aus und nimmt mehr Platz ein. Die anderen zwei Drittel stammen aus schrumpfende Gebirgsgletscher und Eisschilde.

Wir fanden heraus, dass, wenn alle Gletscher, mit Ausnahme der großen Eisschilde in Grönland und der Antarktis, vollständig schmelzen würden, Der Meeresspiegel würde um etwa 10 Zoll steigen statt 13 Zoll. Angesichts der Größe des Ozeans mag das nach einem großen Unterschied klingen, aber man muss die Dinge relativieren. Ein vollständiger Zerfall des antarktischen Eisschildes würde dazu beitragen 190 Füße zum Meeresspiegel und der grönländische Eisschild beitragen würden 24 Füße.

Die 3 Zoll, von denen wir in dieser Studie sprechen, stellen die aktuellen Projektionen des Meeresspiegelanstiegs nicht in Frage.

3) Warum war es so schwierig, das Eisvolumen von Gletschern herauszufinden, und was hat Ihre Studie anders gemacht?

Sie werden überrascht sein, wie viel über einige der grundlegenden Eigenschaften abgelegener Berggletscher noch unbekannt ist.

Satelliten haben unser Verständnis von Gletschern seit den 1970er Jahren verändert und liefern ein immer klareres Bild davon Gletscherstandorte und -fläche. Aber Satelliten können nicht „durch“ das Eis sehen. Tatsächlich gibt es für 99 % der Gletscher der Welt keine direkte Messung der Eisdicke. Wissenschaftler haben mehr Zeit damit verbracht, die zu kartieren Eisschilde Grönlands und der Antarktis und das Gelände darunter, und wir haben dort viel detailliertere Volumenmessungen. Die NASA hat zum Beispiel eine ganze Flugmission gewidmet, Betrieb IceBridge, um Eisdickenmessungen in Grönland und der Antarktis zu sammeln.

Wissenschaftler haben sich ausgedacht verschiedene Techniken zu die Lautstärke bestimmen von Gletschern, aber die Unsicherheit für abgelegene Berggletscher war ziemlich hoch.

Wir haben im Vergleich zu früheren Studien etwas anderes gemacht. Wir haben Satellitenbilder verwendet, um die Geschwindigkeit der Gletscher abzubilden. Gletschereis verhält sich, wenn es dick genug ist, wie dicker Sirup. Wir können messen, wie weit sich das Eis bewegt, indem wir zwei Satellitenbilder verwenden, und seine Geschwindigkeit kartieren, die von einigen Fuß bis zu etwa 1 Meile pro Jahr reicht. Die Verschiebung von mehr als 200,000 Gletschern zu kartieren war keine leichte Aufgabe, aber dadurch entstand ein Datensatz, den niemand zuvor gesehen hatte.

Wir haben diese neuen Informationen über die Eisgeschwindigkeit und einfache Prinzipien der Eisverformung verwendet, um die Dicke des Eises an jedem Pixel dieser Satellitenbilder zu bestimmen. Kurz gesagt, die Eisgeschwindigkeit, die wir aus dem Weltraum beobachten, ist auf das Gleiten des Eises auf seinem Untergrund und auch auf seine innere Verformung zurückzuführen. Die innere Verformung hängt von seiner Oberflächenneigung und Eisdicke ab, und die Schlüpfrigkeit seines Bettes hängt von der Temperatur des Eises an seiner Basis, dem Vorhandensein oder Fehlen von flüssigem Wasser und der Art der darunter liegenden Sedimente oder Gesteine ​​ab. Sobald wir eine Beziehung zwischen Eisgeschwindigkeit und Gleiten kalibrieren konnten, konnten wir die Eisdicke berechnen.

Um die Fließgeschwindigkeit all dieser Gletscher zu kartieren, haben wir 800,000 Bildpaare analysiert, die von Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation und der NASA gesammelt wurden.

Natürlich sind sie, wie bei jeder indirekten Methode, keine perfekten Schätzungen und werden weiter verbessert, wenn wir mehr Daten sammeln. Aber wir haben große Fortschritte bei der Verringerung der allgemeinen Unsicherheit gemacht.

Über den Autor

Mathieu Morlighem, Professor für Geowissenschaften, Dartmouth College

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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