Untersuchung von Eisabbrüchen überprüft umstrittene Theorie zum beschleunigten Meeresspiegelanstieg

Quelle: Phys.org, https://phys.org/news/2026-10-global-ice-cliff-survey-disputed.html, Autor: Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), veröffentlicht am 15. Oktober 2026.

Eine neue Studie unter Leitung der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) liefert wichtige Erkenntnisse über die Stabilität hoher Eiswände an den Rändern der großen Eisschilde der Erde. Die Wissenschaftler haben erstmals in großem Umfang Satellitendaten ausgewertet, um eine seit Jahren kontrovers diskutierte Theorie über den möglichen beschleunigten Zerfall von Gletschern zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, dass hohe Eiswände zwar sehr schnell zusammenbrechen können, ein solcher Rückzug jedoch häufig durch natürliche Prozesse begrenzt wird. Damit ergeben sich neue Anhaltspunkte für die Modellierung des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs.

Im Mittelpunkt der Untersuchung steht die sogenannte Marine Ice-Cliff Instability (MICI), die Instabilität mariner Eisklippen. Diese Theorie besagt, dass besonders hohe Eiswände, die mehr als etwa 100 Meter über die Wasseroberfläche hinausragen, aufgrund ihres Eigengewichts mechanisch instabil werden können. Brechen größere Eisblöcke ab, könnten dahinterliegende Eisbereiche freigelegt werden, die ebenfalls instabil sind. Dadurch wäre theoretisch ein sich selbst verstärkender Prozess denkbar, bei dem sich Gletscherfronten immer schneller zurückziehen und große Eismassen innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit ins Meer gelangen.

Ein solcher Mechanismus hätte erhebliche Auswirkungen auf die Abschätzung des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs. Allerdings ist ein dauerhaft selbstverstärkender Zerfall hoher mariner Eisklippen bislang nicht direkt beobachtet worden. Daher ist unter Wissenschaftlern umstritten, in welchem Umfang dieser hypothetische Prozess in Prognosemodelle einbezogen werden sollte. Einige Modellrechnungen berücksichtigen die Möglichkeit eines besonders schnellen Eisverlustes, während andere diesen Mechanismus aufgrund fehlender Beobachtungsdaten nur eingeschränkt oder gar nicht berücksichtigen.

Um die Theorie anhand tatsächlicher Beobachtungen zu überprüfen, analysierte das internationale Forscherteam insgesamt 15.330 einzelne Satellitenbeobachtungen an den Rändern der großen Eisschilde der Erde. Dabei verwendeten die Wissenschaftler satellitengestützte Laseraltimetrie. Bei dieser Messmethode werden Laserimpulse von Satelliten zur Erdoberfläche gesendet. Aus der Laufzeit der reflektierten Signale lässt sich die Höhe der Eisoberfläche bestimmen. Auf diese Weise konnten die Forscher die Höhe zahlreicher Eisklippen ermitteln und mit weiteren Eigenschaften der jeweiligen Gletscher vergleichen.

Untersucht wurden insbesondere die Eisdicke, die Wassertiefe vor den Gletscherfronten, die Häufigkeit und Ausprägung von Gletscherspalten sowie die Geschwindigkeit, mit der Eisberge von den Gletschern abbrechen. Dieser Prozess wird als Kalben bezeichnet. Durch die Kombination dieser unterschiedlichen Informationen konnten die Wissenschaftler systematisch untersuchen, unter welchen Bedingungen hohe Eiswände instabil werden und welche Faktoren einen schnellen Rückzug begünstigen oder begrenzen.

Die Ergebnisse bestätigen zunächst, dass hohe Eisklippen unter bestimmten Bedingungen schneller auseinanderbrechen können, als es einige bisherige Eisschildmodelle vorhersagen. Die leitende Wissenschaftlerin Caroline Needell vom gemeinsamen Doktorandenprogramm des Massachusetts Institute of Technology und der Woods Hole Oceanographic Institution erklärt, dass die Modelle die Geschwindigkeit des Zerfalls hoher Eiswände möglicherweise unterschätzen. Damit stützen die Beobachtungen zumindest einige der physikalischen Prozesse, die der Theorie der marinen Eisklippeninstabilität zugrunde liegen.

Gleichzeitig zeigen die Satellitendaten jedoch einen wichtigen begrenzenden Mechanismus. Wenn sich Gletscherfronten zurückziehen, verändern sich häufig die geometrischen und physikalischen Bedingungen. Die Gletscher werden beispielsweise dünner oder ziehen sich in Gebiete zurück, in denen die Voraussetzungen für einen weiteren schnellen Eisverlust weniger günstig sind. Dadurch kann sich der anfänglich beschleunigte Eisabbruch abschwächen oder vollständig zum Stillstand kommen.

Die Untersuchung deutet somit darauf hin, dass ein rascher Zerfall hoher Eiswände nicht zwangsläufig in einen dauerhaft selbstverstärkenden und unkontrollierbaren Rückzug münden muss. Vielmehr kann sich das Gletschersystem nach einer Phase intensiver Eisverluste wieder stabilisieren. Dies ist ein wesentlicher Unterschied gegenüber theoretischen Szenarien, in denen ein einmal einsetzender Zusammenbruch über längere Zeiträume fortschreitet.

Der Geophysiker Jeremy Bassis von der University of Michigan, der ebenfalls an der Studie beteiligt war, betont, dass Gletscher zwar sehr schnell große Eismengen durch Kalben verlieren können. Die bislang dokumentierten Beispiele zeigen jedoch, dass solche Phasen schnellen Rückzugs zeitlich begrenzt waren und die betroffenen Gletscher anschließend wieder einen stabileren Zustand erreichten. Ob diese Beobachtung auch unter zukünftigen klimatischen Bedingungen Bestand haben wird, ist allerdings noch ungewiss. Eine weitere Erwärmung könnte die Eisschilde in Zustände versetzen, die außerhalb des bisher beobachteten Bereichs liegen.

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die neuen Ergebnisse keine generelle Entwarnung hinsichtlich des Meeresspiegelanstiegs bedeuten. Vielmehr verdeutlichen sie, dass die Reaktion großer Eisschilde auf Veränderungen ihrer Umwelt komplexer ist, als es vereinfachte Instabilitätstheorien nahelegen. Einerseits können hohe Eisfronten schneller zerbrechen als bisher angenommen. Andererseits existieren natürliche Rückkopplungsmechanismen, die einen beschleunigten Eisverlust begrenzen können.

Die Studie besitzt besondere Bedeutung, weil sie sich nicht auf einzelne Gletscher oder theoretische Computersimulationen beschränkt. Stattdessen wurde eine große Zahl von Eisklippen unter Verwendung einer einheitlichen Beobachtungsmethode untersucht. Damit steht erstmals ein umfangreicher, systematisch vergleichbarer Datensatz zur Verfügung, mit dem sich die Annahmen verschiedener Eisschildmodelle überprüfen lassen.

Nach Angaben der Forscher ist der globale Meeresspiegel seit 1880 bereits um mehr als 20 Zentimeter angestiegen. Auch für das laufende Jahrhundert wird ein weiterer Anstieg erwartet. Die großen Eisschilde Grönlands und der Antarktis spielen dabei eine wichtige Rolle, da sie enorme Mengen an Süßwasser speichern. Ihre zukünftige Entwicklung ist zugleich mit erheblichen Unsicherheiten verbunden, insbesondere hinsichtlich der Geschwindigkeit möglicher Eisverluste.

Die neuen Erkenntnisse sollen deshalb helfen, bestehende Prognosemodelle zu verbessern. Insbesondere können die Beobachtungen dazu beitragen, diejenigen Bedingungen genauer zu definieren, unter denen hohe marine Eisklippen schnell zerfallen können, und die Mechanismen zu berücksichtigen, die einen solchen Rückzug wieder abbremsen.

Die Glaziologin Catherine Walker von der Woods Hole Oceanographic Institution unterstreicht, dass zuverlässigere Vorhersagen des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs nur möglich sind, wenn die Modelle stärker auf tatsächlichen Beobachtungen des Gletscherverhaltens beruhen. Gerade an den Übergängen zwischen Eisschilden und Ozean seien die physikalischen Prozesse besonders komplex. Die neuen Satellitendaten ermöglichen es, bisher überwiegend theoretisch behandelte Prozesse erstmals auf breiter empirischer Grundlage zu überprüfen.

Insgesamt ergibt sich aus der Untersuchung ein differenziertes Bild: Die Theorie der marinen Eisklippeninstabilität beschreibt offenbar einige tatsächlich vorkommende Prozesse, doch ein anhaltender, sich selbst verstärkender Zerfall großer Eisschilde ist durch die bisherigen Beobachtungen nicht nachgewiesen. Stattdessen zeigen die untersuchten Gletscher, dass sich auch nach Phasen besonders schnellen Eisverlustes wieder stabile Verhältnisse einstellen können. Ob und unter welchen Bedingungen diese natürlichen Begrenzungen auch bei einer fortgesetzten Erwärmung wirksam bleiben, ist eine der entscheidenden offenen Fragen für die zukünftige Meeresspiegelentwicklung.

Die Studie mit dem Titel „Empirical constraints on ice cliff calving“ von Caroline Needell und Kollegen erschien 2026 in der Fachzeitschrift Science (DOI: 10.1126/science.aee0658).

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