Unter den zahlreichen Bedrohungen, die der Klimawandel mit sich bringt, wird der Anstieg des Meeresspiegels mit Sicherheit zu den folgenschwersten gehören. Er wird Hunderttausende Quadratkilometer Küstenlinie unbewohnbar machen und möglicherweise bis zum Ende des Jahrhunderts weltweit über 100 Millionen Menschen vertreiben. Diese Bedrohung ist ein Hauptanliegen der nationalen Sicherheitsexperten, denn die erzwungene Migration stellt ein erhebliches Risiko für die internationale Sicherheit und Stabilität dar.
Das Ausmaß dieser Bedrohung hängt stark davon ab, wie stark die Ozeane in den kommenden Jahrzehnten ansteigen werden. Wegen der komplexen Dynamik der massiven Eisschilde in Grönland und der Antarktis sind genaue Schätzungen jedoch schwer zu ermitteln und reichen von etwas mehr als einem Meter bis zu mehreren Metern über dem derzeitigen Niveau. Diese Diskrepanz ist der Unterschied zwischen zehn Millionen Menschen, die aus ihren Häusern vertrieben werden, und Hunderten von Millionen, die auf der Flucht sind.
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Eine neue Studie, die in der vergangenen Woche veröffentlicht wurde, warnt davor, dass der Anstieg des Meeresspiegels diese Prognosen wahrscheinlich noch übertreffen wird, wenn die globale Erwärmung in dem derzeitigen Tempo weitergeht und die höchsten Prognosen für das Jahr 2100 erreicht werden.
Seit den späten 1800er Jahren ist der Meeresspiegel weltweit im Durchschnitt um etwa 10 Zoll gestiegen, aber der Betrag variiert von Region zu Region. Im letzten Jahrhundert trug die thermische Ausdehnung am meisten zum Anstieg des Meeresspiegels bei; einfach ausgedrückt: wärmeres Wasser dehnt sich aus. Jetzt aber macht das Abschmelzen der Eisschilde, vor allem in Grönland und der Antarktis, einen größeren Anteil aus, und dieser Anteil wird noch zunehmen.
In der Tat ist in Grönland und der Antarktis so viel Eis eingeschlossen, dass ein Schmelzen des gesamten Eises einen Anstieg des Meeresspiegels um 210 Fuß verursachen würde, was ein wenig höher ist als der schiefe Turm von Pisa. Kein Wissenschaftler erwartet in diesem Jahrhundert auch nur annähernd etwas Ähnliches, aber wenn die Erde ein bestimmtes Maß an Erwärmung überschritten hat, werden die Eisschilde weniger stabil und weniger vorhersehbar, und es besteht die Gefahr, dass sie kippen.
Im jüngsten Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen der Vereinten Nationen (IPCC AR5) reichen die mittleren Prognosen für den Anstieg des Meeresspiegels bis zum Ende des Jahrhunderts von 15 cm für ein Szenario mit geringer Erwärmung bis zu 1,5 m für ein Szenario mit hoher Erwärmung (verglichen mit dem durchschnittlichen Meeresspiegel von 1986-2005). Die Schätzungen sind außerdem mit einem hohen Maß an Unsicherheit behaftet, was die obere Grenze des wahrscheinlichen Meeresspiegelanstiegs auf über 1,5 m ansteigen lässt.
Das neue Papier mit dem Titel „Twenty-first century sea-level rise could exceed IPCC projections for strong-warming futures“ (Meeresspiegelanstieg im einundzwanzigsten Jahrhundert könnte die IPCC-Projektionen für eine starke Erwärmung übersteigen) stellt diese obere Schätzung in Frage und hält sie für wahrscheinlich zu niedrig. Das Papier wurde von einem „Who is Who“ der bekanntesten Glaziologen und Experten für den Anstieg des Meeresspiegels veröffentlicht, darunter Martin Siegert, Richard Alley, Eric Rignot, John Englander und Robert Corell.
John Englander ist Mitverfasser des Papiers und Autor der Bücher „High Tide on Main Street“ und des in Kürze erscheinenden „Moving to Higher Ground: Rising Sea Level and the Path Forward“. Er sagt, dieses Papier sei eine Reaktion auf „den Chor der Besorgnis in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, dass die Prognosen für den steigenden Meeresspiegel zu niedrig angesetzt wurden.“
Er sagte, dass das Forschungsteam hofft, dass ihre Arbeit in den nächsten großen IPCC-Bericht einfließen kann, da dieser das am häufigsten zitierte Dokument zum Klimawandel ist. „Mit dem nächsten Bericht, der für die Veröffentlichung in den Jahren 2021-22 vorbereitet wird, wollten wir die IPCC-Leitung dazu bewegen, die Realität des potenziellen Abschmelzens der Antarktis besser zu erklären, da dies in diesem Jahrhundert erheblich zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen könnte.“
In einem Zoom-Gespräch mit CBS News erläuterte Englander, dass der Beitrag der Antarktis, des bei weitem größten Eisschilds der Erde, zum Anstieg des Meeresspiegels im jüngsten IPCC-Bericht nicht von einem Szenario mit geringer Erwärmung zu einem Szenario mit starker Erwärmung ansteigt – in der realen Welt jedoch schon. Die Möglichkeit eines deutlich höheren Meeresspiegelanstiegs durch die Antarktis wird zwar in einer Fußnote erwähnt, steht aber keineswegs im Vordergrund.
Der Grund dafür, erklärt Englander, ist, dass der IPCC sehr vorsichtig mit den Daten ist, die er in seinem Bericht verwendet, und nur „Zahlen einbezieht, die seine Kriterien für wissenschaftliche Genauigkeit mit einem akzeptablen Grad an Vertrauen erfüllen.“ Der Grad der Unsicherheit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft rührt daher, dass Gletscher instabil sein können und die Computermodelle, die zur Prognose des Abschmelzens verwendet werden, noch nicht ausgereift genug sind.
In dem Papier schreiben sie: „Bestehende Modelle für Eisschilde können wahrscheinlich verlässliche Prognosen liefern, wenn die globale Erwärmung unter 2° Celsius gehalten wird, aber eine Welt, in der die Erwärmung 4° Celsius übersteigt, stellt eine viel schwierigere Situation dar. Es ist durchaus möglich, dass diese Extremsituation zu Reaktionen und Rückkopplungen in den Systemen Atmosphäre-Ozean-Eis führen wird, die derzeit nicht angemessen modelliert werden können…“
In der nachstehenden Grafik, die von Englander auf der Grundlage des IPCC-Berichts erstellt wurde, werden die verschiedenen Faktoren, die zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen (in Zoll), bis zum Ende des Jahrhunderts projiziert. Der Beitrag der Antarktis ist in Türkisblau dargestellt.
Englander erklärt, dass die Eisschmelze in der Antarktis in einem Szenario mit starker Erwärmung offensichtlich mehr zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen sollte als in einem Szenario mit geringer Erwärmung, aber das wird in dem Bericht nicht berücksichtigt. „Der geringe Beitrag, der in drei Szenarien mit 2 Zoll angegeben wird, und dann ein Zoll im höchsten Szenario, ist eindeutig paradox“, sagt Englander.
Dieses Paradoxon ist etwas, das die Autoren des Papiers dem IPCC nahelegen wollen, im kommenden Bericht zu klären.
Ein weiteres Papier, das diese Woche in Nature veröffentlicht wurde, vertritt einen ähnlichen Standpunkt und konzentriert sich auf die Erkenntnisse aus Grönland. Unter Verwendung der neuesten Modelle, die für den nächsten IPCC-Bericht verwendet werden, fanden die Autoren heraus, dass Grönland in einem Szenario mit starker Erwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts einen zusätzlichen Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels leisten könnte, verglichen mit der früheren Version der vom IPCC verwendeten Modelle. Dieser zusätzliche Anstieg des Meeresspiegels ist auf eine zusätzliche Erwärmung von 2 Grad Fahrenheit zurückzuführen, die von den neuen Klimamodellen für die Arktis prognostiziert wird.
Eine große Sorge von Englander für unsere Zukunft ist das nichtlineare Verhalten des Meeresspiegelanstiegs. In den letzten Jahren hat sich das Tempo des Meeresspiegelanstiegs beschleunigt. In den 1990er Jahren stiegen die Ozeane um etwa 2 Millimeter pro Jahr. Von 2000 bis 2015 lag der Durchschnitt bei 3,2 Millimetern pro Jahr. Doch in den letzten Jahren hat sich das Tempo auf 4,8 Millimeter pro Jahr beschleunigt.
Bei dem derzeitigen Tempo können wir bis zum Jahr 2100 mit einem Anstieg des Meeresspiegels um mindestens 15 weitere Zentimeter rechnen. Aber wie schon in den letzten Jahrzehnten wird sich der Anstieg des Meeresspiegels in absehbarer Zeit weiter beschleunigen. Daher sind 15 Zoll nicht nur eine untere Grenze, sondern auch äußerst unwahrscheinlich.
Die Warnung des Papiers, dass die IPCC-Projektionen für ein Szenario mit starker Erwärmung zu niedrig sein könnten, wird durch den Hinweis untermauert, dass der Meeresspiegelanstieg seit Jahrzehnten am oberen Ende der IPCC-Projektionen liegt. In der nachstehenden Abbildung sind die Projektionen von 1990 und 2002 in Blau und Grün dargestellt, im Vergleich zu den tatsächlichen Beobachtungen in Gold und Rot.
Aufgrund dieser Beweise und der Möglichkeit eines „Kipp-Punkt-Verhaltens“ argumentiert das Papier, dass „Ergebnisse oberhalb dieser Spanne viel wahrscheinlicher sind als unterhalb.“
Für die meisten von uns liegt es in der menschlichen Natur anzunehmen, dass die Höhe der Ozeane, die wir in unserem Leben beobachtet haben, eine Konstante ist, aber Englander sagt, dass diese Wahrnehmung irreführend ist. „Der Anstieg des Meeresspiegels ist leicht zu übersehen, weil es sich um einen langsamen Effekt handelt, wie ein Tropfen, der einen Eimer füllt, wenn die Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis schmelzen“, sagt er.
In den letzten 8.000 Jahren – also während eines Großteils der modernen Existenz der Menschheit – hat sich diese Erwartung einer konstanten Meereshöhe gehalten. Allerdings hat sich die Höhe der Ozeane immer wieder verändert, manchmal dramatisch.
Seit der letzten Eiszeit, die ihr Maximum vor etwa 20.000 Jahren erreichte, haben sich die globalen Temperaturen um etwa 18 Grad Celsius erwärmt und der Meeresspiegel ist um 425 Fuß gestiegen; das ist mehr als die Länge eines Fußballfeldes.
Historisch gesehen zeigt eine einfache Rechnung, dass für jedes Grad Fahrenheit, um das sich die Erde erwärmt, der Meeresspiegel schließlich um erstaunliche 24 Fuß ansteigt. Es gibt jedoch eine beträchtliche Zeitspanne zwischen Erwärmung, Schmelzen und folglichem Anstieg des Meeresspiegels.
Angesichts der Tatsache, dass sich die Erde seit Ende des 19. Jahrhunderts bereits um 2 Grad Celsius erwärmt hat, wissen wir, dass ein erheblicher Anstieg des Meeresspiegels bereits eingeplant ist, unabhängig davon, ob wir die globale Erwärmung stoppen. Die Wissenschaftler wissen nur nicht genau, wie lange es dauern wird, bis der Anstieg zu sehen ist, oder wie schnell er erfolgen wird. Anhand von Proxy-Aufzeichnungen können Glaziologen jedoch feststellen, dass der Meeresspiegel nach der letzten Eiszeit mit bemerkenswerten Raten gestiegen ist – zeitweise bis zu 15 Fuß pro Jahrhundert.
Die Tatsache, dass es heute viel weniger Eis auf der Erde gibt als vor 20.000 Jahren, bedeutet, dass der Anstieg des Meeresspiegels pro Grad jetzt wahrscheinlich geringer ausfällt, und auch das maximale Tempo könnte sich abschwächen. Aber selbst ein Tempo, das nur halb so hoch ist wie das historische Maximum, wäre immer noch katastrophal für eine Erde mit Milliarden von Menschen, die auf Stabilität angewiesen sind.
Wir dürfen auch nicht vergessen, dass sich die Erwärmung heute aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels schneller vollzieht als in den letzten 2.000 Jahren und möglicherweise in mehr als 100.000 Jahren. Die Wissenschaftler haben also keine direkt vergleichbare Situation, an der sie sich messen können – was einmal mehr unsere ungewisse Zukunft verdeutlicht.
Während Wissenschaftler und wissenschaftliche Fachzeitschriften in ihren öffentlichen Prognosen zum Anstieg des Meeresspiegels eher konservativ sind, äußern Wissenschaftler oft die Befürchtung, dass es noch viel schlimmer werden könnte. Als CBS News Englander fragte, was er für eine „realistische Spanne“ des Meeresspiegelanstiegs bis zum Jahr 2100 hält, sagte er: „Bei dem derzeitigen globalen Temperaturniveau und der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs glaube ich, dass wir bis zum Ende dieses Jahrhunderts 5 bis 10 Fuß erreichen könnten.“
Das ist zwar nur die Meinung eines einzigen Experten, aber wenn der Meeresspiegelanstieg auch nur annähernd diese Werte erreicht, wären die Auswirkungen wirklich gefährlich und destabilisierend, würden die Küsten der Länder dramatisch verändert und Hunderte von Millionen Menschen gezwungen, ihre Häuser zu verlassen. Um die möglichen Auswirkungen zu verringern, ist es laut Englander besser, auf den schlimmsten Fall vorbereitet zu sein.
„Wir müssen mit der Planung und dem Entwurf dafür beginnen, solange noch Zeit ist, sich anzupassen.“