(Brett Monroe Garner/Moment/Getty Images) Laut unserer alarmierenden neuen Forschung strömt wärmeres Wasser in Richtung des ostantarktischen Eisschildes und zeigt einen potenziellen neuen Treiber für den globalen Meeresspiegelanstieg auf.
Die Forschung , heute veröffentlicht in Natur Klimawandel , zeigt, dass eine veränderte Wasserzirkulation im Südpolarmeer die Stabilität des ostantarktischen Eisschildes beeinträchtigen könnte. Der Eisschild ist etwa so groß wie die Vereinigten Staaten und der größte der Welt.
Die Veränderungen in der Wasserzirkulation werden durch Veränderungen in den Windmustern verursacht verbunden mit Faktoren einschließlich des Klimawandels. Das daraus resultierende wärmere Wasser und der Anstieg des Meeresspiegels können das Meeresleben schädigen und menschliche Küstensiedlungen gefährden.
Unsere Ergebnisse unterstreichen die Dringlichkeit, die globale Erwärmung auf unter 1,5 °C zu begrenzen, um die katastrophalsten Klimaschäden abzuwenden.
Eisschilde und Klimawandel
Eisschilde bestehen aus Gletschereis, das sich durch Niederschläge über dem Land angesammelt hat. Wo sich die Eisschichten vom Land erstrecken und auf dem Ozean schwimmen, werden sie als Schelfeise bezeichnet.
Es ist allgemein bekannt, dass die Eisdecke der Westantarktis schmilzt und zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt. Doch über sein Gegenstück im Osten war bislang weitaus weniger bekannt.
Unsere Forschung konzentrierte sich vor der Küste auf eine Region namens Subglaziales Becken der Aurora im Indischen Ozean. Dieses Gebiet aus gefrorenem Meereis ist Teil des ostantarktischen Eisschildes.
Wie dieses Becken auf den Klimawandel reagieren wird, ist eine der größten Unsicherheiten bei den Prognosen zum Anstieg des Meeresspiegels in diesem Jahrhundert. Wenn das Becken vollständig abschmelzen würde, würde der globale Meeresspiegel sinken Anstieg um 5,1 Meter .
Ein Großteil des Beckens liegt unter dem Meeresspiegel und ist daher besonders empfindlich gegenüber der Meeresschmelze. Das liegt daran, dass tiefes Meerwasser zum Gefrieren niedrigere Temperaturen benötigt als flacheres Meerwasser.
(Wissenschaftliches Visualisierungsstudio des Goddard Space Flight Center der NASA)
Oben: Eine Karte der Antarktis von oben, die die Ausdehnung des Eisschildes zeigt.
Was wir gefunden haben
Wir haben 90 Jahre ozeanographischer Beobachtungen vor dem Aurora Subglacial Basin untersucht. Wir gefunden eindeutige Erwärmung der Ozeane mit einer Rate von bis zu 2 ℃ bis 3 ℃ seit der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Dies entspricht 0,1 ℃ bis 0,4 ℃ pro Jahrzehnt.
Der Erwärmungstrend hat sich seit den 1990er Jahren verdreifacht und erreicht eine Rate von 0,3 bis 0,9 °C pro Jahrzehnt.
Wie hängt diese Erwärmung also mit dem Klimawandel zusammen? Die Antwort bezieht sich auf einen Gürtel starker Westwinde über dem Südpolarmeer. Seit den 1960er Jahren bewegen sich diese Winde in Jahren, in denen sich der Southern Annular Mode, ein Klimatreiber, in einer positiven Phase befindet, nach Süden in Richtung Antarktis.
Das Phänomen wurde teilweise zugeschrieben zunehmende Treibhausgase in der Atmosphäre. Dadurch rücken im Sommer Westwinde näher an die Antarktis heran und bringen warmes Wasser mit.
Früher galt die Eisdecke der Ostantarktis als relativ stabil und vor der Erwärmung der Ozeane geschützt. Das liegt zum Teil daran, dass es von sehr kaltem Wasser umgeben ist, das als „dichtes Schelfwasser“ bekannt ist.
Ein Teil unserer Forschung konzentrierte sich auf den Vanderford-Gletscher in der Ostantarktis. Dort beobachteten wir, wie warmes Wasser das kältere, dichte Schelfwasser ersetzte.
Es wird erwartet, dass sich die Bewegung warmen Wassers in Richtung Ostantarktis im Laufe des 21. Jahrhunderts verschlimmert und die Stabilität der Eisdecke weiter gefährdet.
Warum das für das Meeresleben wichtig ist
Vorherige Arbeit Zu den Auswirkungen des Klimawandels in der Ostantarktis geht man allgemein davon aus, dass die Erwärmung zunächst in den Oberflächenschichten des Ozeans auftritt. Unsere Erkenntnisse – dass sich das tiefere Wasser zuerst erwärmt – legen nahe, dass die möglichen Auswirkungen auf das Meeresleben neu überdacht werden müssen.
Es sind solide Bewertungsarbeiten erforderlich, einschließlich Investitionen in Überwachung und Modellierung, die physische Veränderungen mit komplexen Ökosystemreaktionen in Verbindung bringen können. Dies sollte die möglichen Auswirkungen sehr schneller Veränderungen, sogenannte Kipppunkte, einschließen, die dazu führen können, dass sich der Ozean viel schneller verändert, als sich das Meeresleben anpassen kann.
Die Meeresökosysteme der Ostantarktis sind wahrscheinlich sehr anfällig für die Erwärmung des Wassers. Antarktischer Krill Beispielsweise vermehren sie sich, indem sie ihre Eier in tiefe Meerestiefen versenken. Die Erwärmung tieferer Gewässer kann die Entwicklung von Eiern und Larven beeinträchtigen. Dies hätte wiederum Auswirkungen auf die Krillpopulationen und abhängige Raubtiere wie Pinguine, Robben und Wale.
Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter 1,5 ℃
Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse die weltweiten Bemühungen inspirieren werden, die globale Erwärmung auf unter 1,5 °C zu begrenzen. Um dies zu erreichen, müssen die globalen Treibhausgasemissionen gesenkt werden fallen bis 2030 um rund 43 Prozent und bis 2050 auf nahezu Null sinken.
Eine Erwärmung über 1,5 ℃ erhöht das Risiko erheblich destabilisierend der antarktischen Eisdecke, was zu einem erheblichen Anstieg des Meeresspiegels führte.
Aber wenn man unter 1,5 ℃ bleibt, würde der Anstieg des Meeresspiegels auf nicht mehr als ein weiteres begrenzen 0,5 Meter mal 2100 . Dies würde größere Anpassungsmöglichkeiten für Menschen und Ökosysteme ermöglichen. 
Laura Herraiz Borreguero , Physikalischer Ozeanograph, CSIRO ; Alberto Naveira Garabato , Professor, Nationales Zentrum für Ozeanographie, Universität Southampton , Und Jess Melbourne-Thomas , Transdisziplinärer Forscher & Wissensvermittler, CSIRO .
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