Klimaforscher der TU Berlin deckten einen bisher unbekannten Zusammenhang zwischen Gletscheränderungen und den mittleren Breiten auf. In einer neuen Studie weisen Dr. Thomas Mölg, Fabien Maussion und Prof. Dr. Dieter Scherer nach, dass auch Westwinde über Europa die Gletscher Asiens am Tibet-Plateau steuern. Ihre Ergebnisse wurden nun in "Nature Climate Change" veröffentlicht.

Das Tibet-Plateau und seine angrenzenden Gebirge wie etwa der Himalaya haben sich in den letzten Jahren zu einem Brennpunkt in der Klimaforschung entwickelt. Einerseits schreibt man dem Plateau seit langem eine zentrale Rolle in der Entstehung des asiatischen Monsuns zu, der mit seinen jährlich wiederkehrenden Regenfällen das Leben von mehr als einer Milliarde Menschen beeinflusst. Auf der anderen Seite beeinflussen die Gletscheränderungen in Hochasien, die in den letzten Dekaden von Eisverlust geprägt sind, den regionalen Wasserhaushalt und Naturgefahren. Außerdem tragen sie zum Meeresspiegelanstieg bei. Angesichts dieser Bedeutungen wurde das großräumige asiatische Gebirgssystem in Anlehnung an die beiden großen Eisschilde, Grönland und Antarktis, auch als der "dritte Pol" bezeichnet.

Bisher ging man davon aus, dass die Gletscheränderungen außerhalb der nordwestlichen Gebirge (Karakorum und Pamir) von der Aktivität des tropischen Monsuns gesteuert werden. Die neue Studie der TU-Wissenschaftler Dr. Thomas Mölg, Fabien Maussion und Prof. Dr. Dieter Scherer zeigt aber nun anhand eines Gletschers auf dem südlichen Tibet-Plateau, dass diese Annahme nur bedingt gilt und wesentliche Steuerfaktoren ihren Ursprung in den mittleren Breiten haben.

Neue Methodik

Ein zentrales Problem bei solchen Untersuchungen liegt darin, dass meteorologische und glaziologische Messungen in Hochasien selten sind. Deshalb wurde am Fachgebiet Klimatologie der TU Berlin in den letzten Jahren ein neuer Datensatz erzeugt, der ein räumlich komplettes Bild des atmosphärischen Zustands über Hochasien seit 2001 widergibt. In diesen Prozess flossen auch direkte Messungen aus großer Höhe (> 5500 Meter) ein, die die Wissenschaftler vorgenommen hatten. Da der neue Datensatz eine hohe räumliche Auflösung besitzt (bis zu 2 Kilometern), konnte damit ein Modell des Gletschermassenhaushalts ohne die Notwendigkeit statistischer Korrekturen errechnet werden. Dieses Modell berücksichtigt alle wichtigen physikalischen Prozesse, die dem Gletscher im Laufe eines Jahres Masse zuführen - vor allem durch Schneefall - und Masse entziehen - vor allem durch Schmelze. Massengewinn minus Massenverlust ergibt dann die sogenannte Massenbilanz des Gletschers in einem bestimmten Jahr. "Durch die neue Methode erhielten wir somit eine elfjährige Zeitreihe der Massenschwankung am Zhadang-Gletscher zwischen 2001 und 2011, der auf dem südlichen Tibet-Plateau im Einflussbereich des Indischen Monsuns liegt", sagt Prof. Dr. Dieter Scherer, Leiter des TU-Fachgebietes Klimatologie.

Die Ergebnisse zeigen, dass nur eine beschränkte Anzahl von jährlichen Massenbilanzen durch die Aktivität des Monsuns erklärt werden kann. Ein Faktor, der die Massenvariabilität aber in allen Jahren beeinflusst, ist die Stärke der regionalen Strömung über dem zentralen Tibet-Plateau. Die Analysen ergaben, dass diese Strömungsstärke wiederum von der Intensität der Westwinde in den mittleren Breiten abhängt - ein Zusammenhang, der sich bis nach Europa und in den Nordatlantik zurückverfolgen lässt. "Bildlich gesprochen entscheidet also auch die Stärke, mit der das Westwindband über Deutschland im Frühsommer schwingt, über den jährlichen Zustand des weit entfernten Gletschers. Somit konnten wir zum ersten Mal darlegen, dass Gletscherschwankungen in der asiatischen Monsunzone auch vom Klima der mittleren Breiten mit gesteuert werden", so Dieter Scherer.

Diese Erkenntnis hat große Relevanz, um Zusammenhänge zwischen großräumigen Klimaänderungen und deren Auswirkungen auf die klimatische Umwelt am Tibet-Plateau besser zu verstehen. In Eisbohrkernen von Gletschern in Hochasien etwa sind viele tausende Jahre an Klimainformation gespeichert. Bisher wurde der Entschlüsselung dieser Information vor allem die Aktivität des Monsuns zugrunde gelegt. Nun kann diese Information auch hinsichtlich des Klimas der mittleren Breiten interpretiert werden, was Aufschlüsse über die Wechselwirkung zwischen Monsun und den Westwinden über Jahrtausende geben könnte. Blickt man in die Zukunft, werden Abschätzungen der Gletscheränderungen in Hochasien nun auch berücksichtigen müssen, wie sehr sich die Strömungseigenschaften in der Westwindzone im Zuge der globalen Erwärmung ändern.

Die Studie
Mölg T., Maussion F., Scherer D. (2013): Mid-latitude westerlies as a driver of glacier variability in monsoonal High Asia. Nature Climate Change, doi:10.1038/NCLIMATE2055. - Veröffentlichung online am 1. Dezember 2013