Neue Studie identifiziert Abfolge kritischer Schwellenwerte für antarktische Eisbecken

(WK-intern) – Der antarktische Eisschild verhält sich nicht wie ein einzelnes Kippelement, sondern wie ein Verbund mehrerer miteinander wechselwirkender Eisbecken mit unterschiedlichen kritischen Schwellenwerten.

Das zeigt eine neue Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und des Max-Planck-Instituts für Geoanthropologie (MPI-GEA).

Beim derzeitigen Stand der globalen Erwärmung könnten rund 40 Prozent des Eises in der Westantarktis langfristig unumkehrbar verloren sein. Zugleich könnten Teile der Ostantarktis bei moderaten Erwärmungsniveaus von 2 bis 3°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau kritische Schwellen überschreiten und damit erheblich zum langfristigen globalen Meeresspiegelanstieg beitragen.

„In der Antarktis gibt es nicht nur eine einzelne Schwelle, die wir im Blick behalten müssen, sondern eine ganze Abfolge“, erklärt Ricarda Winkelmann, Direktorin am MPI-GEA und Wissenschaftlerin am PIK sowie Leitautorin der in Nature Climate Change veröffentlichten Studie. „Tatsächlich sehen wir, dass der Eisverlust in manchen antarktischen Eisbecken mit zunehmender Erwärmung allmählich verläuft, während andere Becken durch einen Kipppunkt gekennzeichnet sind. Wird dieser überschritten, beschleunigt sich der Eisverlust überproportional zur weiteren Erwärmung und kann über Jahrhunderte bis Jahrtausende unumkehrbar sein.“

Einige Gebiete – wie die Amundsensee-Region mit den Thwaites- und Pine-Island-Gletschern sowie das Ronne-Becken in der Westantarktis – weisen laut der Studie die niedrigsten Schwellenwerte auf und könnten beim heutigen globalen Erwärmungsniveau von etwa 1,3°C ihren Kipppunkt bereits überschritten haben. „Das Überschreiten eines Kipppunkts bedeutet keinen unmittelbaren Kollaps“, betont Winkelmann. „Ein großskaliger Eisverlust in diesen Regionen würde Jahrhunderte dauern. Doch der Prozess könnte in Teilen des westantarktischen Eisschildes bereits in Gang gesetzt worden sein.“

Julius Garbe, Wissenschaftler am PIK und Koautor der Studie, fügt hinzu: „Und es betrifft nicht nur die Westantarktis: In der Ostantarktis ist die Eismasse groß genug , um mehr als zehnmal so viel zum Anstieg des Meeresspiegels beizutragen wie die Westantarktis. Auch große Regionen wie das Wilkes-Becken sind zunehmend in Gefahr, bei einer anhaltenden Erwärmung von 2 bis 5°C über dem vorindustriellen Niveau erheblich an Eis zu verlieren.”

Analyse von 18 Eisbecken zeigt Wechselwirkungen und Rückkopplungen

Der antarktische Eisschild ist die größte zusammenhängende Eismasse der Erde. Er enthält genug Eis, um den globalen Meeresspiegel bei vollständigem Abschmelzen um mehr als 58 Meter anzuheben. In der Studie untersuchen die Forschenden des MPI-GEA und PIK das unterschiedliche Schmelzverhalten von 18 einzelnen antarktischen Eisbecken (Eis-Einzugsgebieten) und analysieren deren Risiken für einen möglichen langfristigen Eisverlust unter verschiedenen Erwärmungsniveaus. Hierfür führten die Forschenden Simulationen mit dem Eisschildmodell PISM durch, in denen die globale Mitteltemperatur schrittweise erhöht wurde, um das langfristige Schmelzverhalten jedes einzelnen Eisbeckens zu kartieren. Die Studie zeigt zudem, dass die Eisbecken miteinander in Wechselwirkung stehen können und Eisverlust in einer Region Rückkopplungen in benachbarten Becken auslösen kann.

„Der antarktische Eisschild hat sich über Millionen von Jahren aufgebaut. Doch wenn die globalen Emissionen weiter steigen, könnten wir bereits in den kommenden Jahrzehnten Prozesse in Gang setzen, die zu langfristigem erheblichen Eisverlust führen“, erklärt Torsten Albrecht, Wissenschaftler am MPI-GEA und PIK sowie Koautor der Studie.

Ricarda Winkelmann ist gerade von mehreren Wochen Feldforschung in der Antarktis zurückgekehrt. „Vor Ort wird deutlich, wie rasch einige Regionen der Antarktis bereits auf den menschengemachten Klimawandel reagieren. Extremwetterereignisse treten nicht nur häufiger auf, sondern verändern auch die Dynamik des Eises. Das führt eindrücklich vor Augen, wie verletzlich dieser gewaltige Eisschild ist. Unsere Kartierung möglicher regionaler Kipppunkte zeigt, wo langfristig die größten Risiken liegen und welche Regionen des antarktischen Eisschilds besonders engmaschig beobachtet werden sollten. Um eine weitere Destabilisierung der Eisbecken zu vermeiden, ist eine rasche Reduktion der Treibhausgasemissionen unerlässlich.“

Artikel: Winkelmann R., Garbe J., Donges J.F., Albrecht T. (2026): Mapping tipping risks from Antarctic ice basins under global warming. Nature Climate Change. [DOI: 10.1038/s41558-025-02554-0]

Link zum Artikel: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02554-0

PM: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

PB: Mapping tipping risks from Antarctic ice basins under global warming / ©: Nature Climate Change