Globales Klima durch «Eis-Albedo-Rückkopplung» noch stärker erwärmt
Die Welt wird durch das Auftreffen von Sonnenstrahlen erwärmt. Doch nicht jede Fläche auf der Erde wird gleichermassen stark erhitzt. Dunkle Oberflächen heizen sich deutlich schneller und stärker auf als helle. Besonders stark ist dieser Effekt in eisbedeckten Gegenden der Welt zu sehen.
Das Wichtigste in Kürze
- Das globale Klima wird laut Alfred Wegener Institut im deutschen Bremerhaven massgeblich durch die Polarregionen beeinflusst.
Dabei spielt die sogenannte Eis-Albedo-Rückkopplung eine wichtige Rolle. Albedo, das aus dem Lateinischen kommt und weisse Farbe bedeutet, gilt dabei als Masseinheit für das Rückstrahlvermögen einer Oberfläche.
Schnee- und Eisflächen besitzen ein grosses Rückstrahlvermögen für Sonnenstrahlung. Vom Eis bedeckte Bereiche erwärmen sich daher deutlich weniger als unbedeckte Gebiete, wie das Wegener Institut erklärt. Schnee hat in etwa ein Albedo zwischen 0,8 und 0,9. Das bedeutet, es werden rund 80 bis 90 Prozent der Sonnenstrahlen wieder zurückreflektiert. Nur der verhältnismässig kleine Rest wird vom Boden gespeichert.
Die durchschnittliche planetare Albedo beträgt laut Climate Change Center Austria (CCCA) nur etwa 0,3. Also werden nur 30 Prozent der Sonnenstrahlen wieder zurückreflektiert. Wobei in der nächsten Stufe der Rückstrahlung auch die Art und Häufigkeit von Wolken eine Rolle spielen. Wasser selbst hat nur eine Albedo von Wasser von maximal zehn Prozent.
Wenn sich die Erde aufgrund des menschengemachten Klimawandels aber immer stärker erhitzt und die Eisflächen immer weniger werden, setzt ein negativer Effekt ein. Denn so treffen Sonnenstrahlen immer häufiger auf dunkle Oberflächen, wie es etwa der Ozean ist, und so wird die Welt noch schneller und stärker erwärmt.
Denn die Albedo sinkt so immer weiter, das heisst, dass immer weniger Sonnenstrahlen auch zurück in die Atmosphäre reflektiert werden. So ergibt sich ein selbstverstärkender Prozess, eine negative Rückkopplung. Darunter versteht man im Zusammenhang mit dem Klimawandel einen Prozess, der wiederum einen anderen Prozess anstösst, der die Erderwärmung weiter beschleunigt.
Die Eisfläche, die einen Teil des Meeres in der Arktis auch im Sommer bedeckt, war vor 50 Jahren noch doppelt so gross. Und auch die Dicke des Eises hat sich seitdem halbiert. Die verschiedenen Systeme sind dabei stark miteinander verwoben, wie die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) schreibt: «Dazu kommt eine zweite Rückkopplung, da die Packeisdecke zuvor auch den Wärmefluss aus dem Ozean in die Atmosphäre abgeschirmt hat, was nach dem Abtauen nicht mehr der Fall ist.»
Das ist besonders problematisch, weil die Temperaturen in der Arktis einer neuen Studie zufolge in den vergangenen 40 Jahren fast vier Mal so schnell gestiegen sind wie im globalen Durchschnitt. Im Schnitt erwärmte sich die Arktis um 0,75 Grad pro Jahrzehnt, wie es in einer Studie in der Fachzeitschrift «Communications Earth & Environment» im Sommer 2022 hiess. Bisherige Klimamodelle gingen von einem deutlich langsameren Temperaturanstieg aus.
Die Autoren und Wissenschaftler der Studie warnten insbesondere vor einem Abschmelzen des Grönländischen Eisschilds, das den neuesten Erkenntnissen zufolge einen Anstieg der Meeresspiegel um rund sechs Meter zur Folge haben könnte.
Eine weitere Studie aus dem Sommer 2022 zeigt, dass es in den vergangenen 7500 Jahren in der Arktis noch nie so warm war wie aktuell. Das war anhand der Jahrringe von Bäumen erkennbar, wie es in einer in «Nature Communications» veröffentlichten Studie hiess.
Der schottische Wissenschaftler James Croll (1821-1890) war der erste Wissenschaftler, der den hohen Stellenwert der Eis-Albedo-Rückkopplung für die Erklärung der Entstehung der Eiszeiten erkannte. Die Albedo lässt sich durch eine Formel berechnen. Messen lässt sich die Albedo mit einem Albedometer.
