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Klimawandel
Warum sich die Antarktis kaum aufheizt

Der Klimawandel sorgt dafür, dass sich die Erde erwärmt. Doch ausgerechnet eine der kältesten Zonen, die Antarktis, widersetzt sich in Teilen diesem Trend. Das Treibhausgas Kohlendioxid trägt daran eine Mitschuld.

HeidelbergDie durchschnittliche Temperatur der Erde nimmt zu, die meisten Regionen erwärmen sich – die Arktis sticht darunter mit der schnellsten und stärksten Aufheizung hervor. Doch wie sieht es am anderen Ende der Welt aus?

Auch dort gibt es Gebiete wie die Antarktische Halbinsel, die sich in den letzten Jahrzehnten markant erwärmt hat. Für die riesigen Flächen des ostantarktischen Eisschildes gilt das jedoch nicht. Dieser hat sich in der jüngeren Vergangenheit gegen den globalen Trend sogar leicht abgekühlt.

Steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Erdatmosphäre scheinen dabei eine wichtige Rolle zu spielen, schreiben Holger Schmidthüsen vom Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung und seine Kollegen. Normalerweise sorgen zunehmende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre dafür, dass sich der Treibhauseffekt verstärkt: Das Gas lässt weniger langwellige Wärmestrahlung vom Erdboden ins All passieren, da es einen Teil davon wieder zum Boden reflektiert.

In der Ostantarktis gilt diese Regel jedoch nicht, was mit der besonderen geophysikalischen Situation vor Ort zusammenhängt. Der Eisschild erreicht Höhen von 3000 Metern über dem Meeresspiegel und mehr, weshalb die Temperaturen noch niedriger sind als auf Meereshöhe. Zudem stellt sich hier regelmäßig eine Inversionswetterlage ein, bei der wärmere Luftmassen in der Höhe über kälteren Schichten am Erdboden liegen.

Die Region bildet deshalb einen klimatologischen Sonderfall – die Stratosphäre ist hier die meiste Zeit des Jahres wärmer als die Luft direkt über Grund. Das Kohlendioxid verstärkt diesen Effekt noch, wie die Forscher anhand einer Strahlungsbilanz herausfanden. Die Luft gibt hier netto mehr Wärmestrahlung an den Weltraum ab als die Erdoberfläche, und die Bilanz fällt umso stärker negativ aus, je mehr Kohlendioxid in der Atmosphäre vorhanden ist – eine weltweite Ausnahme.

Bislang galt vor allem das Ozonloch als Ursache für den antarktischen Sonderfall der Abkühlung. Ozonmangel fördert demnach die positive Phase des so genannten Southern Annular Mode (SAM), die durch niedrigen Luftdruck über dem Südpol und starken Westwinden an seinen Rändern die Region gegen zuströmende wärmere Luftmassen aus niedrigeren Breiten abschirmt.

Das fördert die Auskühlung des Gebiets und senkt die Durchschnittstemperaturen. Als Erklärung reicht das Ozonloch für dieses antarktische Paradoxon wohl nicht mehr allein aus.

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