Klimawandel - Benutzerbeiträge [de-formal]

Datei:Kangerlussuaq.jpg

2026-05-27T20:15:56Z

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

== Beschreibung ==
Veränderung des Auslassgletschers Kangerlussuaq Glacier zwischen der Kleinen Eiszeit (gelbe Linien) und 2019 (gestrichelte Linie). Die rote Linie zeigt die Hauptfließrichtung an.
==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: : Khan, S.A., Bjørk, A.A., Bamber, J.L. et al. (2020): [https://doi.org/10.1038/s41467-020-19580-5 Centennial response of Greenland’s three largest outlet glaciers]. Nat Commun 11, 5718<br>
Lizenz: [http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
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Grönländischer Eisschild

2026-05-27T20:13:38Z

Dieter Kasang: /* Eisdynamik */

[[Bild:Auslassgletscher Karal.jpg|thumb|520px|Abb. 1: Gletscherzunge der Auslassgletscher Karal und Knut Rasmussen an der Ostküste Grönlands]]
[[Bild:GIS-Masse-2002-2025.jpg|thumb|520px|Abb. 2: Änderung der Massenbilanz des Grönländischen Eisschildes 2002-2025 ]]
== Historische und aktuelle Änderungen ==
Im gegenwärtigen Klima gibt es auf der Erde nur die beiden [[Eisschilde]] auf Grönland und der Antarktis. Während der [[Eiszeitalter|letzten Kaltzeit]] lagen auch über große Teile Nordamerikas und Eurasiens mächtige Inlandeismassen, und das Eisvolumen während des letzten glazialen Maximums um 21000 Jahre vh. war mehr als doppelt so groß wie heute. Während dieser Zeit war das Eisvolumen Grönlands so groß, dass es bei seinem Abschmelzen einen Meeresspiegelanstieg von 12 m bewirkt hätte. Die heutige Eismasse Grönlands würde nur zu einem Anstieg von 7,4 m führen.<ref name="IPCC 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, 9.4.1</ref> Auf einer Fläche von 1,7 km<sup>2</sup> speichert der Grönländische Eisschild eine Eismasse von 3 Mio. km<sup>3</sup>.<ref name="Otosaka 2023a">Otosaka, I.N., M. Horwath, R. Mottram et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10712-023-09795-8 Mass Balances of the Antarctic and Greenland Ice Sheets Monitored from Space]. Surv Geophys 44, 1615–1652</ref>

In den letzten Jahrzehnten hat der Eisschild auf Grönland deutlich an Masse verloren. Höhen- und Schwerefeldmessungen durch Satelliten zwischen 2003 bis 2023 haben einen Massenverlust von 4362 Mrd. Tonnen Eis festgestellt. Das entspricht einem Meeresspiegelanstieg von 1,2 cm, über alle Ozeane verteilt. Die Ränder des Eisschilds verloren einige Meter an Höhe, die in den Ozean mündenden Auslassgletscher wurden sogar um 20-40 m dünner. Der Jakobshavn Isbrae an der Westküste Grönlands verlor eine Höhe von fast 70 m.<ref name="IPCC 2021"/><ref name="Khan 2025">Khan, S. A., H. Seroussi, M. Morlighem et al. (2025): [https://doi.org/10.5194/essd-17-3047-2025 Smoothed monthly Greenland ice sheet elevation changes during 2003–2023]</ref>

Anders als bei der [[Antarktischer Eisschild|Antarktis]] ist das aufgrund der geographischen Lage um 10-15°C wärmere Klima Grönlands eher fremdbestimmt und wird stark durch die nordamerikanische und eurasische Landmasse und vor allem den Nordatlantik beeinflusst. Einerseits sind daher die Niederschläge deutlich höher als über der Antarktis, andererseits gibt es im Sommer umfangreiche Schmelzvorgänge an der Oberfläche, die sich über nahezu die Hälfte des Eisschildes erstrecken können und deren Wasser größtenteils ins Meer abfließt. Ein anderer Teil des Eises geht auch durch Kalben und Gletscherabflüsse ins Meer verloren. Während der antarktische Eisschild mit Ausnahme einiger Randgebiete der Westantarktis nur sehr verzögert auf Klimaänderungen reagiert, zeigt der Eisschild auf Grönland deutlich stärker die Folgen des aktuellen Klimawandels.

[[Bild:Greenland SMB D 1972-2018.jpg|thumb|320px|Abb. 3: Oberflächen-Massenbilanz (SMB=Surface Mass Balance) in Gt/Jahr (blau), Eisabfluss (D=Discharge) in Gt/Jahr (rot) und gesamte Massenbilanz (SMB-D) in Gt/Jahr (lila).]]

== Überblick über die Ursachen ==
Das Abschmelzen der Eismassen auf Grönland geschieht durch zwei grundlegend verschiedene Prozesse:

''' 1. Das Eis schmilzt an der Oberfläche des Eisschilds ab. Daran sind verschiedene Prozesse beteiligt.'''
* Atmosphärische Prozesse: Die Lufttemperatur nimmt zu, und es fällt mehr Regen als Schnee.
* Durch schneefreie Eisoberflächen, Ruß- und Staubablagerungen und Algenblüte verringert sich die Albedo. Es werden mehr Sonnenstrahlen absorbiert, die das Schmelzen verstärken.
* Geologische Prozesse: Durch das Abschmelzen des Eises sinkt die Eisoberfläche auf geringere Höhen ab. Dort ist es wärmer, wodurch mehr Eis abschmilzt. Diesem Vorgang wirkt in geringerem Maße entgegen, dass durch das Abschmelzen von Eis der Untergrund entlastet wird und sich etwas anhebt.
''' 2. Der Grönländische Eisschild ist über 3000 m hoch. Dadurch fließt das Eis langsam Richtung Meer ab.'''
* Schmelzwasser kann durch Gletscherspalten bis auf den Boden gelangen und das Abfließen beschleunigen.
* Durch die Randgebirge ins Meer mündende Gletscher nennt man Auslassgletscher. Sie werden durch die wärmere Luft über dem Wasser und durch das warme Ozeanwasser weiter abgeschmolzen.
* Schwimmende Gletscherzungen brechen durch Kalben ab und lösen sich im Meerwasser auf.

== Abschmelzen an der Oberfläche ==
Der Massenverlust des Grönländischen Eisschilds wird zunehmend durch eine verstärkte Oberflächenschmelze dominiert. Während der letzten 40 Jahre wurden rund 35 % des beobachteten Massenverlusts auf Veränderungen der Oberflächenmassenbilanz zurückgeführt, und 65 % auf eine Zunahme der Abflussströme des Eisschilds.<ref name="Zeitz 2021">Zeitz, M., R. Reese, J. Beckmann et al. (2021): [https://doi.org/10.5194/tc-15-5739-2021 Impact of the melt–albedo feedback on the future evolution of the Greenland Ice Sheet with PISM-dEBM-simple], The Cryosphere, 15, 5739–5764</ref> Im Zeitraum 2009–2012 hat der Anteil des Abschmelzens an der Oberfläche auf 68% zugenommen.<ref name="IPCC 2021"/> Das Abschmelzen an der Eisoberfläche hat nach 1990 um ca. 8 Gt pro Jahr zugenommen. Besonders stark war die Zunahme durch extreme Schmelzereignisse wie 2012, 2019 und 2023 mit über 100 Gt/Jahr.<ref name="Zhang 2025">Zhang, Q.-L., M.-H. Ding, M.R. van den Broeke et al. (2025): [https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.05.004 Variations in Greenland surface melt and extreme events from 1958 to 2023], Advances in Climate Change Research, 16, 5</ref>

=== Wetterlagen ===
Das Abschmelzen ist stark durch den Zustand der Atmosphäre über dem Eisschild bedingt. Auf Grönland wirken sich dabei die Veränderungen in der Arktis aus. Keine Großregion der Erde hat sich so stark durch den Klimawandel erwärmt wie die Arktis. Im Vergleich zum globalen Durchschnitt war die Erwärmung in der Arktis fast viermal so stark.<ref name="Rantanen 2022">Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. (2022): [https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979]. Commun Earth Environ 3, 168</ref> Auch die Niederschläge und besonders extreme Niederschläge haben zugenommen. Durch die höheren Temperaturen fallen die Niederschläge zunehmend als Regen. Durch höhere Temperaturen und Regen geht die Schneebedeckung zurück. So hat die Dauer der Schneebedeckung seit den 1960er Jahren um 50% abgenommen.<ref name="Druckenmiller 2025">Druckenmiller, M.L., R.L. Thoman and T.A. Moon (2025): [https://doi.org/10.25923/nrzf-j897 NOAA Arctic Report Card 2025]: Executive Summary</ref>
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| [[Bild:Greenland-melting-4-years.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Höhenänderung der Oberfläche Grönlands durch das Abschmelzen von Eis in m/Jahr. 2012 und 2019 waren die Jahre mit dem stärksten Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschildes. ]]
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Eine wichtige Rolle für das lokale Klima über Grönland spielen kurzfristige Wetterlagen, deren Trend auf ein verändertes Klima weist. Ein besonderes Ereignis war der erste Regen am 14. August 2021 über dem höchsten Punkt des grönländischen Eisschildes. In einer Höhe von 3.216 m erreichte die Temperatur an diesem Tag +0,5°C über dem Gefrierpunkt und lag damit rund 15°C über dem langfristigen Mittel für den Monat August.<ref name=AWI 2021">AWI (2021): [https://www.arctic-office.de/fileadmin/user%20upload/www.arctic-office.de/PDF%20uploads/Fact%20Sheets/FactSheet%20GROCE%20deutsch.pdf Das Grönländische Eis]</ref> In jüngster Zeit kam es in den Jahren 2012, 2019 und 2023 zu extremen Schmelzereignissen. 2012 wurden mehr als 20 Gt Schmelzwasser erzeugt und 98,6% der Fläche Grönlands waren vom oberflächlichen Abschmelzen betroffen.<ref name="Mchedlishvili 2025">Mchedlishvili, A., Vountas, M., and Bösch, H. (2025): [https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-6424 The Anomalously Warm Summer of 2023 Over Greenland as Compared to Previous Record Melt Summers of 2012 and 2019], EGUsphere [preprint]</ref>

Als Ursache für die extremen Schmelzereignisse werden Änderungen der atmosphärischen Zirkulation diskutiert. Durch sie entstünden Atmosphärische Flüsse, die feucht-warme Luftmassen vom Nordatlantik nach Grönland lenken. Beim Anheben über dem Eisschild kühlen diese sich ab und bilden Wolken.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Wolkendecke führt zu einer erhöhten abwärts gerichteten langwelligen Strahlung, was Erwärmung in Bodennähe und Schmelzprozesse bewirkt oder das Wiedergefrieren verhindert.<ref name="IPCC 2021"/>

Aber auch ein wolkenloser Himmel kann eine Erwärmung und das Abschmelzen von Eis verstärken, da dadurch die direkte Sonneneinstrahlung erhöht wird. Solche Situationen sind oft mit blockierenden Hochdruckgebieten verbunden, in denen Luftmassen absinken und sich dadurch erwärmen. Bei allen drei extremen Schmelzereignissen der Jahre 2012, 2019 und 2013 spielten Hochdruckverhältnisse eine Rolle. Durch den Klimawandel wird es zu häufigeren Hochdruckverhältnissen kommen.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Hochdruckgebiete verharren zunehmend durch sich abschwächende großräumige Luftströmungen am selben Ort und sorgen für stabiles Strahlungswetter. U.a. sind blockierende Hochdruckwetterlagen mit einer sich abschwächenden Nordatlantischen Oszillation (NAO) in Verbindung gebracht worden.<ref name="Beckmann 2023">Beckmann, J. and R. Winkelmann (2023): [https://doi.org/10.5194/tc-17-3083-2023 Effects of extreme melt events on ice flow and sea level rise of the Greenland Ice Sheet], The Cryosphere, 17, 3083–3099</ref>
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| [[Bild:Ice-sheet-processes-2.jpg|thumb|640px|Abb. 5: Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen. ]]
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=== Änderungen der Oberflächenalbedo ===
Das Abschmelzen des Grönlandeises wird auch dadurch verstärkt, dass die Eisoberfläche dunkler wird und damit weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Eis. Der wichtigste Grund ist das Abschmelzen selbst. Eine mit Neuschnee bedeckte Eisoberfläche besitzt eine Albedo von bis zu 95%, d.h. sie reflektiert 95% der Sonneneinstrahlung. Sauberes blankes Eis weist nur noch eine Albedo von 45-55% auf, absorbiert also die Hälfte der Solarstrahlung. Wenn dieses Eis noch durch Ruß, Staub und Algenwachstum verschmutzt wird, kann die Albedo noch weiter auf 27% sinken.<ref name="Zeitz 2021"/> Zusätzlich können sich dunklere Flächen auch dadurch bilden, dass sich das Schmelzwasser in Seen auf der Oberfläche des Eisschildes sammelt.<ref name=AWI 2021"/>
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| [[Bild:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg|thumb|640px|Abb. 6: Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017]]||[[Bild:GIS-algal-bloom-2016.jpg|thumb|460px|Abb. 7: Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016 ]]
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Rußablagerungen entstehen vor allem durch Waldbrände. Diese treten in jüngster Zeit als Busch- und Moorbrände auch auf Grönland auf wie z.B. im August 2017.<ref name="NASA 2017">NASA Earth Observatory (2017): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]</ref> Hauptsächlich sind jedoch die großen Waldbrände in den letzten Jahren in Kanada und anderen arktischen Regionen für Rußablagerungen auf dem grönländischen Eis verantwortlich. Rauchschwaden der Rekord-Brände in Kanada 2023 reichten bis nach Europa. Ein viel untersuchtes Phänomen auf dem grönländischen Eisschild ist das Algenwachstum, das zu einer dunkleren Oberfläche führt und mehr Sonnenlicht absorbiert. Das Wachstums purpurfarbenen Algen wurde seit 20 Jahren beobachtet. Es wird angetrieben durch zunehmende Phosphor- und Stickstoffnährstoffe, die vor allem aus dem abschmelzenden älteren Eis freigesetzt werden.<ref name="Gill-Olivas 2026">Gill-Olivas, B., P. Forjanes, T.C. Turpin-Jelfs et al. (2026): [https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8 Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland]. Nat Commun 17, 2129</ref>

=== Höhen-Rückkopplung ===
Aktuell liegt der Großteil der grönländischen Eisoberfläche aufgrund der Mächtigkeit des Eisschildes in einer Höhe, in der es wie im Gebirge ganzjährlich kalt ist. Je weiter das Eis jedoch abschmilzt, desto weiter sinkt auch die Oberfläche des Eisschilds ab, was an den Rändern schon passiert ist. Werden die Luftschichten an der Eisoberfläche mit geringerer Höhe wärmer, führt das zu einer Beschleunigung der Schmelze.<ref name=AWI 2021"/> Diese Schmelz-Höhen-Rückkopplung stellt einen Zusammenhang zwischen Eisdicke und Schmelzraten dar. Je geringer die Oberflächenhöhe, desto höher sind die Schmelzraten. Das führt zu einer Ausdünnung des Eises, wodurch die Eisoberfläche auf eine noch geringere Höhe absinkt, die Temperatur ansteigt und die Schmelzraten weiter zunehmen.<ref name="Zeitz 2022">Zeitz, M., J.M. Haacker, J.F. Donges et al. (2022): [https://doi.org/10.5194/esd-13-1077-2022 Dynamic regimes of the Greenland Ice Sheet emerging from interacting melt–elevation and glacial isostatic adjustment feedbacks], Earth Syst. Dynam., 13, 1077–1096</ref>

Dieser Schmelz-Höhen-Rückkopplung wirkt jedoch ein anderer Prozess entgegen. Durch das Abschmelzen von Eis ändert sich die Eislast auf den Felsuntergrund. Das löst eine sehr langsame Anhebung des Felsuntergrunds aus, die sich über lange Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren erstreckt. Die aktuell beobachteten Hebungsraten in Grönland liegen zwischen 5,6 und 18 mm pro Jahr. Dabei spielen sich die Anhebungsraten auf zwei unterschiedlichen Zeitskalen ab. Einerseits wirkt sich heute noch immer die Entlastung durch die abgeschmolzenen Eismassen am Ende der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren aus. Andererseits reagiert der Felsuntergrund auch auf aktuelle Entlastungen, wie z.B. bei dem extreme Schmelzereignis des Jahres 2012.<ref name="Zeitz 2022"/>

== Eisdynamik ==
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| [[Bild:Kangerlussuaq.jpg|thumb|660px|Abb. 8: Veränderung des Auslassgletschers Kangerlussuaq Glacier zwischen der Kleinen Eiszeit (gelbe Linien) und 2019 (gestrichelte Linie). Die rote Linie zeigt die Hauptfließrichtung an. ]]||[[Bild:Jacobshavn-calving.jpg|thumb|580px|Abb. 9: Rückzug des Jakobshavn Isbrae 1851-2010 an der Westküste Grönlands ]]
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Neben Abschmelzprozessen spielen dynamische Veränderungen des Eisabflusses eine wichtige Rolle. Von dem Eisverlust von 60 km<sup>3</sup> (Kubikkilometer) pro Jahr Mitte der 1990er Jahre waren etwa 24 km<sup>3</sup> dynamisch bedingt; um das Jahr 2000 gingen von den 80 km<sup>3</sup> Eisverlust pro Jahr bereits 34 km<sup>3</sup> auf das Konto des verstärkten Eisabflusses. Davon wurden allein 10 km<sup>3</sup> pro Jahr durch die Abflussveränderungen eines einzigen Gletschers, des Jakobshavn Isbrae an der Westküste, verursacht, dessen Abflussgeschwindigkeit sich in wenigen Jahren (1997-2002) von 7 auf 12 Kubikkilometer pro Jahr erhöhte.<ref>Krabill, W., Hanna, E.; Huybrechts, P., Abdalati, W., Cappelen, J., Csatho, B., Frederick, E., Manizade, S., Martin, C., Sonntag, J., Swift, R., Thomas, R., Yungel, J. (2004): Greenland Ice Sheet: Increased coastal thinning, Geophys. Res. Lett., Vol. 31, No. 24, L24402 10.1029/2004GL021533</ref> In den letzten Jahren sind zwei Gletscher an der Ostküste mit ähnlichem Verhalten hinzugekommen, der Kangerdlugssuaq und der Helheim-Gletscher.<ref>Luckman, A., T. Murray, R. de Lange, E. Hanna (2006): Rapid and synchronous ice-dynamic changes in East Greenland, Geophys. Res. Lett., Vol. 33, No. 3, L03503, doi:10.1029/2005GL025428</ref>

Die unmittelbaren Ursachen für die stärkere Dynamik der Eisströme sind vielfältig und noch keineswegs ganz verstanden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegen ihnen aber die höheren Luft- und Wassertemperaturen seit Mitte der 1990er Jahre zugrunde. Entgegen dem globalen Trend erlebte Grönland eine Abkühlung von den 1930ern bis zur Mitte der 1990er Jahre, seitdem aber einen deutlichen Temperaturanstieg, der allerdings die außergewöhnliche Erwärmung der 1930er Jahre noch nicht erreicht hat. In jedem Fall zeigen die Beobachtungen der letzten 10 Jahre aber, dass ein relativ mäßiger Temperaturanstieg von ca. 1 °C erhebliche Folgen für die Massenbilanz des Eisschildes haben kann.<ref> Joughin, I. (2006): Greenland Rumbles Louder as Glaciers Accelerate, Science 311, 1719-1720</ref>

Eine wichtige Folge der Erwärmung ist das Abschmelzen und Zerbrechen des vorgelagerten Eisschelfs, das zur Instabilität der an der Küste mündenden Auslassgletscher führt. Eine ähnliche Folge ist die Destabilisierung von Gletscherzungen, die direkt ins Meer münden. Wahrscheinlich sind diese Prozesse hauptsächlich angetrieben durch [[Erwärmung des Ozeans|wärmeres Ozeanwasser]], das bis zur Aufsetzlinie unterhalb der schwimmenden Gletscherzunge vordringt und dort zu Abschmelzprozessen führt und die Aufsetzlinie, wie in Abb.4 gezeigt, immer weiter zurückverlegt.<ref> Bindschadler, R. (2006): Hitting the Ice Sheets Where It Hurts, Science 311, 1720-1721</ref> Berechnungen an einzelnen Gletschern haben gezeigt, dass die submarinen Abschmelzprozesse wesentlich größer sind als die Eisschmelze an der Oberfläche. Bei einer Erwärmung des Ozeanwassers von 3 °C ist damit zu rechnen, dass einige hundert Meter der ins Meer mündenden Eiszungen pro Jahr abgeschmolzen werden. Auch das Kalben von Eis wird durch submarines Abschmelzen höchstwahrscheinlich stark beschleunigt.<ref>Rignot, E., et al. (2010): Rapid submarine melting of the calving faces of West Greenlands glaciers, Nature geoscience 3, 187-191</ref>

Ein weiterer Antrieb liegt in dem zunehmenden Eindringen von Schmelzwasser in Eisspalten bis auf den Grund, wo es unter dem Eis eine Art Schmierfilm bilden und damit die Abflussgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigen kann. Die beobachtete Beschleunigung der Gletscherströme sind allerdings noch zu jung und die Datenreihen zu kurz, um mit Sicherheit zu entscheiden, ob es sich um eine kurzfristige Schwankung oder einen längeren Trend handelt.<ref name="Alley">Alley, R., P.U. Clark, P. Huybrechts and I. Joughin (2005): Ice-sheets and sea-level changes, Science 310, 456-460</ref> Untersuchungen zum jahreszeitlichen Verhalten der Schmelzprozesse lassen allerdings vermuten, dass in einem wärmeren Klima das Wasser noch weiter im Inland unter den Eisschild gelangt und die Bewegung der Eismassen beschleuinigen könnte.<ref>Bartholomew, I., et al.(2010): Seasonal evolution of subglacial drainage and acceleration in a Greenland outlet glacier, Nature Geoscience 3, 408–411</ref>

[[Bild:GIS year 3000 RCPs.jpg|thumb|420px|Abb. 8: Eisbedeckung auf Grönland, gegenwärtig (2008) und im Jahr 3000 nach den [[RCP-Szenarien|Szenarien]] RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5. Blau-Weißfärbung: Wahrscheinlichkeiten der Abschätzung für die Eisbedeckung unter 16, um 50 und über 84 %. Z.B. nach dem Szenario RCP8.5 gibt es nur noch eine weniger als 16%-Wahrscheinlichkeit für eine Eisbedeckung im nordöstlichen Grönland.]]

== Projektionen ==
Das Abschmelzen von Eis und die globalen Folgen gehören zu den ‚großen wissenschaftlichen Herausforderungen‘ des Weltklimaforschungsprogramms.<ref>[https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview WCRP Grand Challenges]</ref> In den neuen [[Erdsystemmodelle]]n für den 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats [[IPCC]], der ab 2021 erschienen ist, werden daher auch dynamische Eisschildmodelle einbezogen. Im Mittelpunkt stehen dabei die komplexen Feedbackprozesse zwischen Eisschild und [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und Eisschild und [[Ozean im Klimasystem|Ozean]]. Heutige Eisschildmodelle erfassen einigermaßen gut die Oberflächenmassenbilanz, also den Prozess von Schneefall und Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschilds in Wechselwirkung mit atmosphärischen Prozessen. Ein schwieriges Problem bleibt jedoch weiterhin die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und den im Meer mündenden Auslassgletschern. Hier sind zum einen die physikalischen Prozesse beim Kalben nicht vollständig verstanden und zum anderen müssten die Modelle noch höher aufgelöst gerechnet werden, um diese Prozesse adäquat abzubilden. Ein verbessertes Verständnis bedarf es auch bei den ozeanischen Prozessen, die den Transport von warmem Wasser vom offenen Ozean bis in die Fjorde und an die Gletscherfronten bestimmen und damit entscheidend zum Abtauen der Auslassgletscher beitragen.<ref name="Goelzer 2020">Goelzer, H., Nowicki, S., Payne, A., et al. (2020): The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6, The Cryosphere Discuss., https://doi.org/10.5194/tc-2019-319</ref>

Die seit dem 5. Sachstandsbericht des IPCC gerechneten Modelle stimmen darin überein, dass der Eisverlust Grönlands im 21. Jahrhundert unabhängig von den Szenarien stärker durch das oberflächliche Abschmelzen als durch die Eisdynamik bestimmt sein wird. Auf der Grundlage dieser Modellstudien wird nicht erwartet, dass der Grönländische Eisschild in einem [[RCP-Szenarien|RCP8.5-Szenario]] mehr als 20 cm zum [[Meeresspiegel der Zukunft|globalen Meeresspielanstieg im 21. Jahrhundert]] beitragen wird.<ref name="Oppenheimer 2019">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.3.1</ref> Nach jüngsten Projektionen mit einem Ensemble von Modellen für den 6. IPCC-Bericht wird der Grönländische Eisschild bis 2100 bei dem hohen Szenario RCP8.5 etwa 10 cm und bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 ca. 3 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Dabei zeigen sich nach Simulationen mit dem Szenario RCP8.5 über den Zeitraum 2015-2100 am Rande des Eisschildes starke Dickenabnahmen durch zunehmenden Schmelzwasserabfluss und den Rückzug der ins Meer mündenden Gletscher. An den äußeren, direkt ans Meer grenzenden Rändern ist die Höhenabnahme am größten und beträgt mehrere hundert Meter, während der Eisschild im Innern durch Schneeakkumulation um bis zu 10 m an Mächtigkeit gewinnt.<ref name="Goelzer 2020" />

Eine Untersuchung über den Eisverlust Grönlands über die nächsten 1000 Jahre kommt schon für das 21. Jahrhundert zu etwas abweichenden Ergebnissen.<ref name="Aschwanden 2019">Aschwanden, A., M.A. Fahnestock, M. Truffer, D.J. Brinkerhoff, R. Hock, C. Khroulev, R. Mottram, S.A. Khan (2019): Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level over the next millennium, Science Advances 5 (6), DOI: 10.1126/sciadv.aav9396</ref> Bis 2100 könnte Grönland hiernach je nach Szenario 5-33 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen und wird nach dem hohen RCP8.5-Szenario in Tausend Jahren sehr wahrscheinlich eisfrei sein (Abb. 5). Grönlands Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 1000 Jahre würde bei 5-7 m liegen. Im 21. Jahrhundert wird hiernach der Massenverlust des Eisschildes etwa zu gleichen Teilen durch Schmelzwasserabfluss und Eisdynamik (Kalben und frontales Abschmelzen) bedingt sein. Bei dem Szenario RCP8.5 wird die Eisdynamik dann immer wichtiger und die Schlüsselkomponente über die nächsten Jahrhunderte darstellen.

[[Bild:GIS Eem 2models.jpg|thumb|420px|Abb. 9: Grönländischer Eisschild im Eem nach zwei Modellsimualtionen. Die Zahlen unten rechts beziehen sich auf die geologische Zeit in Tausend Jahren vh.]]

== Grönland in der geologischen Vergangenheit ==
Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Studien über die Verhältnisse in früheren Warmzeiten, die ähnliche Klimaverhältnisse aufweisen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel für das 21. Jahrhundert und später erwartet werden. Der Gegenwart am nächsten liegt dabei das [[Eem]], die Warmzeit vor der letzten Eiszeit, die von 129 000 bis 116 000 Jahre vh. dauerte. Die globalen Temperaturen waren ca. 0,5-1,0 °C höher als heute.<ref name="Oppenheimer">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.2.</ref> Über große Teile der Arktischen Landgebiete war es in dieser Zeit 4-5 °C wärmer, im Norden Grönlands sogar bis zu 8 °C. Die Eisdicke auf Grönland wurde im frühen Eem auf 130 m niedriger als heute geschätzt, der Meeresspiegel auf 6-9 m höher,<ref name="Oppenheimer" /> woran die Antarktis große Anteile hatte. Die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Anteil Grönlands liegen mit 0,4-5,6 m weit auseinander. Ebenso zeigen die Modelle große Unterschiede bei der Ausdehnung des Grönländischen Eisschildes (ABB. 6).<ref name="Plach 2019">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Langebroek, P. M., Born, A., and Le clec'h, S. (2019): Eemian Greenland ice sheet simulated with a higher-order model shows strong sensitivity to surface mass balance forcing, The Cryosphere, 13, 2133–2148, https://doi.org/10.5194/tc-13-2133-2019</ref><ref name="Plach 2018">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Le clec'h, S., Born, A., Langebroek, P. M., Guo, C., Imhof, M., and Stocker, T. F. (2018): Eemian Greenland SMB strongly sensitive to model choice, Clim. Past, 14, 1463–1485, https://doi.org/10.5194/cp-14-1463-2018</ref>

Ähnlich wird auch die warme Periode des [[Warmes Klima im Pliozän|mittleren Pliozäns]] (3,3-3,0 Mio. Jahre vh.) als Vergleich herangezogen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.6.1</ref> Die Temperaturen waren 2-4 °C höher als vor der Industrialisierung und die CO<sub>2</sub>-Konzentration lag bei 300-450 ppm.<ref name="Oppenheimer" /> Nach dem 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC lag der globale Meeresspiegel wahrscheinlich um ca. 14 m, jedoch nicht mehr als 20 m höher als gegenwärtig.<ref name="IPCC 2013" /> Modellsimulationen des Grönländischen Eischilds zeigen ein breites Spektrum von fast heutiger Ausdehnung bis zu einem eisfreien Grönland. Mittelwerte über alle Modelle ergeben einen stark reduzierten Eisschild, der sich über den Nordosten der Insel ausbreitet, verbunden mit einem Meeresspiegelanstieg nur durch den Beitrag des Grönländischen Eises von ca. 2,2-4,4 m.<ref name="Dolan 2015">Dolan, A. M., Hunter, S. J., Hill, D. J., et al. (2015): Using results from the PlioMIP ensemble to investigate the Greenland Ice Sheet during the mid-Pliocene Warm Period, Clim. Past, 11, 403–424, https://doi.org/10.5194/cp-11-403-2015</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Wilhelms, F. (2015): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/das-eis-der-erde/kapitel-6-2-geschichtliche-und-aktuelle-veraenderungen-des-groenlaendischen-eisschildes/ Geschichtliche und aktuelle Veränderungen des Grönländischen Eisschildes]. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp.224-230
* Mayer, C. & H.Oerter (2006): Die Massenbilanzen des grönländischen und antarktischen Inlandeises und der Charakter ihrer Veränderungen, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 92-96); [http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/polarregionen/polarregionen_kap2_7/ Online-Version]

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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Eisschilde_(Bilder)#Gr.C3.B6nland|Grönländischer Eisschild]]
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== Lizenzangaben ==
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Unterrichtsmaterial=[http://www.planet-schule.de/wissenspool/klimawandel/inhalt/unterricht/groenlands-gier-reichtum-durch-klimawandel.html Grönlands Gier - Reichtum durch Klimawandel] Arbeitsmaterialien zum Klimawandel und seinen Folgen auf Grönland
|ähnlich wie=Antarktischer Eisschild
|Regionales Beispiel von=Eisschilde
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<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Arbeitsmaterial, Grönland, Antarktischer Eisschild, Aktuelle Klimaänderungen, Klimaprojektionen, Aktueller Meeresspiegelanstieg, Meeresspiegel der Zukunft, Ursachen Meeresspiegelanstieg, Kryosphäre, Regionale Klimafolgen</metakeywords>

[[Kategorie:Kryosphäre]]
[[Kategorie:Regionale Klimafolgen]]

Grönländischer Eisschild

2026-05-27T20:12:29Z

Dieter Kasang:

[[Bild:Auslassgletscher Karal.jpg|thumb|520px|Abb. 1: Gletscherzunge der Auslassgletscher Karal und Knut Rasmussen an der Ostküste Grönlands]]
[[Bild:GIS-Masse-2002-2025.jpg|thumb|520px|Abb. 2: Änderung der Massenbilanz des Grönländischen Eisschildes 2002-2025 ]]
== Historische und aktuelle Änderungen ==
Im gegenwärtigen Klima gibt es auf der Erde nur die beiden [[Eisschilde]] auf Grönland und der Antarktis. Während der [[Eiszeitalter|letzten Kaltzeit]] lagen auch über große Teile Nordamerikas und Eurasiens mächtige Inlandeismassen, und das Eisvolumen während des letzten glazialen Maximums um 21000 Jahre vh. war mehr als doppelt so groß wie heute. Während dieser Zeit war das Eisvolumen Grönlands so groß, dass es bei seinem Abschmelzen einen Meeresspiegelanstieg von 12 m bewirkt hätte. Die heutige Eismasse Grönlands würde nur zu einem Anstieg von 7,4 m führen.<ref name="IPCC 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, 9.4.1</ref> Auf einer Fläche von 1,7 km<sup>2</sup> speichert der Grönländische Eisschild eine Eismasse von 3 Mio. km<sup>3</sup>.<ref name="Otosaka 2023a">Otosaka, I.N., M. Horwath, R. Mottram et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10712-023-09795-8 Mass Balances of the Antarctic and Greenland Ice Sheets Monitored from Space]. Surv Geophys 44, 1615–1652</ref>

In den letzten Jahrzehnten hat der Eisschild auf Grönland deutlich an Masse verloren. Höhen- und Schwerefeldmessungen durch Satelliten zwischen 2003 bis 2023 haben einen Massenverlust von 4362 Mrd. Tonnen Eis festgestellt. Das entspricht einem Meeresspiegelanstieg von 1,2 cm, über alle Ozeane verteilt. Die Ränder des Eisschilds verloren einige Meter an Höhe, die in den Ozean mündenden Auslassgletscher wurden sogar um 20-40 m dünner. Der Jakobshavn Isbrae an der Westküste Grönlands verlor eine Höhe von fast 70 m.<ref name="IPCC 2021"/><ref name="Khan 2025">Khan, S. A., H. Seroussi, M. Morlighem et al. (2025): [https://doi.org/10.5194/essd-17-3047-2025 Smoothed monthly Greenland ice sheet elevation changes during 2003–2023]</ref>

Anders als bei der [[Antarktischer Eisschild|Antarktis]] ist das aufgrund der geographischen Lage um 10-15°C wärmere Klima Grönlands eher fremdbestimmt und wird stark durch die nordamerikanische und eurasische Landmasse und vor allem den Nordatlantik beeinflusst. Einerseits sind daher die Niederschläge deutlich höher als über der Antarktis, andererseits gibt es im Sommer umfangreiche Schmelzvorgänge an der Oberfläche, die sich über nahezu die Hälfte des Eisschildes erstrecken können und deren Wasser größtenteils ins Meer abfließt. Ein anderer Teil des Eises geht auch durch Kalben und Gletscherabflüsse ins Meer verloren. Während der antarktische Eisschild mit Ausnahme einiger Randgebiete der Westantarktis nur sehr verzögert auf Klimaänderungen reagiert, zeigt der Eisschild auf Grönland deutlich stärker die Folgen des aktuellen Klimawandels.

[[Bild:Greenland SMB D 1972-2018.jpg|thumb|320px|Abb. 3: Oberflächen-Massenbilanz (SMB=Surface Mass Balance) in Gt/Jahr (blau), Eisabfluss (D=Discharge) in Gt/Jahr (rot) und gesamte Massenbilanz (SMB-D) in Gt/Jahr (lila).]]

== Überblick über die Ursachen ==
Das Abschmelzen der Eismassen auf Grönland geschieht durch zwei grundlegend verschiedene Prozesse:

''' 1. Das Eis schmilzt an der Oberfläche des Eisschilds ab. Daran sind verschiedene Prozesse beteiligt.'''
* Atmosphärische Prozesse: Die Lufttemperatur nimmt zu, und es fällt mehr Regen als Schnee.
* Durch schneefreie Eisoberflächen, Ruß- und Staubablagerungen und Algenblüte verringert sich die Albedo. Es werden mehr Sonnenstrahlen absorbiert, die das Schmelzen verstärken.
* Geologische Prozesse: Durch das Abschmelzen des Eises sinkt die Eisoberfläche auf geringere Höhen ab. Dort ist es wärmer, wodurch mehr Eis abschmilzt. Diesem Vorgang wirkt in geringerem Maße entgegen, dass durch das Abschmelzen von Eis der Untergrund entlastet wird und sich etwas anhebt.
''' 2. Der Grönländische Eisschild ist über 3000 m hoch. Dadurch fließt das Eis langsam Richtung Meer ab.'''
* Schmelzwasser kann durch Gletscherspalten bis auf den Boden gelangen und das Abfließen beschleunigen.
* Durch die Randgebirge ins Meer mündende Gletscher nennt man Auslassgletscher. Sie werden durch die wärmere Luft über dem Wasser und durch das warme Ozeanwasser weiter abgeschmolzen.
* Schwimmende Gletscherzungen brechen durch Kalben ab und lösen sich im Meerwasser auf.

== Abschmelzen an der Oberfläche ==
Der Massenverlust des Grönländischen Eisschilds wird zunehmend durch eine verstärkte Oberflächenschmelze dominiert. Während der letzten 40 Jahre wurden rund 35 % des beobachteten Massenverlusts auf Veränderungen der Oberflächenmassenbilanz zurückgeführt, und 65 % auf eine Zunahme der Abflussströme des Eisschilds.<ref name="Zeitz 2021">Zeitz, M., R. Reese, J. Beckmann et al. (2021): [https://doi.org/10.5194/tc-15-5739-2021 Impact of the melt–albedo feedback on the future evolution of the Greenland Ice Sheet with PISM-dEBM-simple], The Cryosphere, 15, 5739–5764</ref> Im Zeitraum 2009–2012 hat der Anteil des Abschmelzens an der Oberfläche auf 68% zugenommen.<ref name="IPCC 2021"/> Das Abschmelzen an der Eisoberfläche hat nach 1990 um ca. 8 Gt pro Jahr zugenommen. Besonders stark war die Zunahme durch extreme Schmelzereignisse wie 2012, 2019 und 2023 mit über 100 Gt/Jahr.<ref name="Zhang 2025">Zhang, Q.-L., M.-H. Ding, M.R. van den Broeke et al. (2025): [https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.05.004 Variations in Greenland surface melt and extreme events from 1958 to 2023], Advances in Climate Change Research, 16, 5</ref>

=== Wetterlagen ===
Das Abschmelzen ist stark durch den Zustand der Atmosphäre über dem Eisschild bedingt. Auf Grönland wirken sich dabei die Veränderungen in der Arktis aus. Keine Großregion der Erde hat sich so stark durch den Klimawandel erwärmt wie die Arktis. Im Vergleich zum globalen Durchschnitt war die Erwärmung in der Arktis fast viermal so stark.<ref name="Rantanen 2022">Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. (2022): [https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979]. Commun Earth Environ 3, 168</ref> Auch die Niederschläge und besonders extreme Niederschläge haben zugenommen. Durch die höheren Temperaturen fallen die Niederschläge zunehmend als Regen. Durch höhere Temperaturen und Regen geht die Schneebedeckung zurück. So hat die Dauer der Schneebedeckung seit den 1960er Jahren um 50% abgenommen.<ref name="Druckenmiller 2025">Druckenmiller, M.L., R.L. Thoman and T.A. Moon (2025): [https://doi.org/10.25923/nrzf-j897 NOAA Arctic Report Card 2025]: Executive Summary</ref>
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|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:Greenland-melting-4-years.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Höhenänderung der Oberfläche Grönlands durch das Abschmelzen von Eis in m/Jahr. 2012 und 2019 waren die Jahre mit dem stärksten Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschildes. ]]
|-
|}

Eine wichtige Rolle für das lokale Klima über Grönland spielen kurzfristige Wetterlagen, deren Trend auf ein verändertes Klima weist. Ein besonderes Ereignis war der erste Regen am 14. August 2021 über dem höchsten Punkt des grönländischen Eisschildes. In einer Höhe von 3.216 m erreichte die Temperatur an diesem Tag +0,5°C über dem Gefrierpunkt und lag damit rund 15°C über dem langfristigen Mittel für den Monat August.<ref name=AWI 2021">AWI (2021): [https://www.arctic-office.de/fileadmin/user%20upload/www.arctic-office.de/PDF%20uploads/Fact%20Sheets/FactSheet%20GROCE%20deutsch.pdf Das Grönländische Eis]</ref> In jüngster Zeit kam es in den Jahren 2012, 2019 und 2023 zu extremen Schmelzereignissen. 2012 wurden mehr als 20 Gt Schmelzwasser erzeugt und 98,6% der Fläche Grönlands waren vom oberflächlichen Abschmelzen betroffen.<ref name="Mchedlishvili 2025">Mchedlishvili, A., Vountas, M., and Bösch, H. (2025): [https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-6424 The Anomalously Warm Summer of 2023 Over Greenland as Compared to Previous Record Melt Summers of 2012 and 2019], EGUsphere [preprint]</ref>

Als Ursache für die extremen Schmelzereignisse werden Änderungen der atmosphärischen Zirkulation diskutiert. Durch sie entstünden Atmosphärische Flüsse, die feucht-warme Luftmassen vom Nordatlantik nach Grönland lenken. Beim Anheben über dem Eisschild kühlen diese sich ab und bilden Wolken.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Wolkendecke führt zu einer erhöhten abwärts gerichteten langwelligen Strahlung, was Erwärmung in Bodennähe und Schmelzprozesse bewirkt oder das Wiedergefrieren verhindert.<ref name="IPCC 2021"/>

Aber auch ein wolkenloser Himmel kann eine Erwärmung und das Abschmelzen von Eis verstärken, da dadurch die direkte Sonneneinstrahlung erhöht wird. Solche Situationen sind oft mit blockierenden Hochdruckgebieten verbunden, in denen Luftmassen absinken und sich dadurch erwärmen. Bei allen drei extremen Schmelzereignissen der Jahre 2012, 2019 und 2013 spielten Hochdruckverhältnisse eine Rolle. Durch den Klimawandel wird es zu häufigeren Hochdruckverhältnissen kommen.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Hochdruckgebiete verharren zunehmend durch sich abschwächende großräumige Luftströmungen am selben Ort und sorgen für stabiles Strahlungswetter. U.a. sind blockierende Hochdruckwetterlagen mit einer sich abschwächenden Nordatlantischen Oszillation (NAO) in Verbindung gebracht worden.<ref name="Beckmann 2023">Beckmann, J. and R. Winkelmann (2023): [https://doi.org/10.5194/tc-17-3083-2023 Effects of extreme melt events on ice flow and sea level rise of the Greenland Ice Sheet], The Cryosphere, 17, 3083–3099</ref>
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| [[Bild:Ice-sheet-processes-2.jpg|thumb|640px|Abb. 5: Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen. ]]
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=== Änderungen der Oberflächenalbedo ===
Das Abschmelzen des Grönlandeises wird auch dadurch verstärkt, dass die Eisoberfläche dunkler wird und damit weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Eis. Der wichtigste Grund ist das Abschmelzen selbst. Eine mit Neuschnee bedeckte Eisoberfläche besitzt eine Albedo von bis zu 95%, d.h. sie reflektiert 95% der Sonneneinstrahlung. Sauberes blankes Eis weist nur noch eine Albedo von 45-55% auf, absorbiert also die Hälfte der Solarstrahlung. Wenn dieses Eis noch durch Ruß, Staub und Algenwachstum verschmutzt wird, kann die Albedo noch weiter auf 27% sinken.<ref name="Zeitz 2021"/> Zusätzlich können sich dunklere Flächen auch dadurch bilden, dass sich das Schmelzwasser in Seen auf der Oberfläche des Eisschildes sammelt.<ref name=AWI 2021"/>
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| [[Bild:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg|thumb|640px|Abb. 6: Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017]]||[[Bild:GIS-algal-bloom-2016.jpg|thumb|460px|Abb. 7: Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016 ]]
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Rußablagerungen entstehen vor allem durch Waldbrände. Diese treten in jüngster Zeit als Busch- und Moorbrände auch auf Grönland auf wie z.B. im August 2017.<ref name="NASA 2017">NASA Earth Observatory (2017): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]</ref> Hauptsächlich sind jedoch die großen Waldbrände in den letzten Jahren in Kanada und anderen arktischen Regionen für Rußablagerungen auf dem grönländischen Eis verantwortlich. Rauchschwaden der Rekord-Brände in Kanada 2023 reichten bis nach Europa. Ein viel untersuchtes Phänomen auf dem grönländischen Eisschild ist das Algenwachstum, das zu einer dunkleren Oberfläche führt und mehr Sonnenlicht absorbiert. Das Wachstums purpurfarbenen Algen wurde seit 20 Jahren beobachtet. Es wird angetrieben durch zunehmende Phosphor- und Stickstoffnährstoffe, die vor allem aus dem abschmelzenden älteren Eis freigesetzt werden.<ref name="Gill-Olivas 2026">Gill-Olivas, B., P. Forjanes, T.C. Turpin-Jelfs et al. (2026): [https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8 Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland]. Nat Commun 17, 2129</ref>

=== Höhen-Rückkopplung ===
Aktuell liegt der Großteil der grönländischen Eisoberfläche aufgrund der Mächtigkeit des Eisschildes in einer Höhe, in der es wie im Gebirge ganzjährlich kalt ist. Je weiter das Eis jedoch abschmilzt, desto weiter sinkt auch die Oberfläche des Eisschilds ab, was an den Rändern schon passiert ist. Werden die Luftschichten an der Eisoberfläche mit geringerer Höhe wärmer, führt das zu einer Beschleunigung der Schmelze.<ref name=AWI 2021"/> Diese Schmelz-Höhen-Rückkopplung stellt einen Zusammenhang zwischen Eisdicke und Schmelzraten dar. Je geringer die Oberflächenhöhe, desto höher sind die Schmelzraten. Das führt zu einer Ausdünnung des Eises, wodurch die Eisoberfläche auf eine noch geringere Höhe absinkt, die Temperatur ansteigt und die Schmelzraten weiter zunehmen.<ref name="Zeitz 2022">Zeitz, M., J.M. Haacker, J.F. Donges et al. (2022): [https://doi.org/10.5194/esd-13-1077-2022 Dynamic regimes of the Greenland Ice Sheet emerging from interacting melt–elevation and glacial isostatic adjustment feedbacks], Earth Syst. Dynam., 13, 1077–1096</ref>

Dieser Schmelz-Höhen-Rückkopplung wirkt jedoch ein anderer Prozess entgegen. Durch das Abschmelzen von Eis ändert sich die Eislast auf den Felsuntergrund. Das löst eine sehr langsame Anhebung des Felsuntergrunds aus, die sich über lange Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren erstreckt. Die aktuell beobachteten Hebungsraten in Grönland liegen zwischen 5,6 und 18 mm pro Jahr. Dabei spielen sich die Anhebungsraten auf zwei unterschiedlichen Zeitskalen ab. Einerseits wirkt sich heute noch immer die Entlastung durch die abgeschmolzenen Eismassen am Ende der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren aus. Andererseits reagiert der Felsuntergrund auch auf aktuelle Entlastungen, wie z.B. bei dem extreme Schmelzereignis des Jahres 2012.<ref name="Zeitz 2022"/>

== Eisdynamik ==
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| [[Bild:Kangerlussuaq.jpg|thumb|660px|Abb. 8: Veränderung des Auslassgletschers Kangerlussuaq Glacier zwischen der Kleinen Eiszeit (gelbe Linien) und 2019 (gestrichelte Linie). Die rote Linie zeigt die Hauptfließrichtung an. ]]||[[Bild:Jacobshavn-calving.jpg|thumb|620px|Abb. 9: Rückzug des Jakobshavn Isbrae 1851-2010 an der Westküste Grönlands ]]
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Neben Abschmelzprozessen spielen dynamische Veränderungen des Eisabflusses eine wichtige Rolle. Von dem Eisverlust von 60 km<sup>3</sup> (Kubikkilometer) pro Jahr Mitte der 1990er Jahre waren etwa 24 km<sup>3</sup> dynamisch bedingt; um das Jahr 2000 gingen von den 80 km<sup>3</sup> Eisverlust pro Jahr bereits 34 km<sup>3</sup> auf das Konto des verstärkten Eisabflusses. Davon wurden allein 10 km<sup>3</sup> pro Jahr durch die Abflussveränderungen eines einzigen Gletschers, des Jakobshavn Isbrae an der Westküste, verursacht, dessen Abflussgeschwindigkeit sich in wenigen Jahren (1997-2002) von 7 auf 12 Kubikkilometer pro Jahr erhöhte.<ref>Krabill, W., Hanna, E.; Huybrechts, P., Abdalati, W., Cappelen, J., Csatho, B., Frederick, E., Manizade, S., Martin, C., Sonntag, J., Swift, R., Thomas, R., Yungel, J. (2004): Greenland Ice Sheet: Increased coastal thinning, Geophys. Res. Lett., Vol. 31, No. 24, L24402 10.1029/2004GL021533</ref> In den letzten Jahren sind zwei Gletscher an der Ostküste mit ähnlichem Verhalten hinzugekommen, der Kangerdlugssuaq und der Helheim-Gletscher.<ref>Luckman, A., T. Murray, R. de Lange, E. Hanna (2006): Rapid and synchronous ice-dynamic changes in East Greenland, Geophys. Res. Lett., Vol. 33, No. 3, L03503, doi:10.1029/2005GL025428</ref>

Die unmittelbaren Ursachen für die stärkere Dynamik der Eisströme sind vielfältig und noch keineswegs ganz verstanden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegen ihnen aber die höheren Luft- und Wassertemperaturen seit Mitte der 1990er Jahre zugrunde. Entgegen dem globalen Trend erlebte Grönland eine Abkühlung von den 1930ern bis zur Mitte der 1990er Jahre, seitdem aber einen deutlichen Temperaturanstieg, der allerdings die außergewöhnliche Erwärmung der 1930er Jahre noch nicht erreicht hat. In jedem Fall zeigen die Beobachtungen der letzten 10 Jahre aber, dass ein relativ mäßiger Temperaturanstieg von ca. 1 °C erhebliche Folgen für die Massenbilanz des Eisschildes haben kann.<ref> Joughin, I. (2006): Greenland Rumbles Louder as Glaciers Accelerate, Science 311, 1719-1720</ref>

Eine wichtige Folge der Erwärmung ist das Abschmelzen und Zerbrechen des vorgelagerten Eisschelfs, das zur Instabilität der an der Küste mündenden Auslassgletscher führt. Eine ähnliche Folge ist die Destabilisierung von Gletscherzungen, die direkt ins Meer münden. Wahrscheinlich sind diese Prozesse hauptsächlich angetrieben durch [[Erwärmung des Ozeans|wärmeres Ozeanwasser]], das bis zur Aufsetzlinie unterhalb der schwimmenden Gletscherzunge vordringt und dort zu Abschmelzprozessen führt und die Aufsetzlinie, wie in Abb.4 gezeigt, immer weiter zurückverlegt.<ref> Bindschadler, R. (2006): Hitting the Ice Sheets Where It Hurts, Science 311, 1720-1721</ref> Berechnungen an einzelnen Gletschern haben gezeigt, dass die submarinen Abschmelzprozesse wesentlich größer sind als die Eisschmelze an der Oberfläche. Bei einer Erwärmung des Ozeanwassers von 3 °C ist damit zu rechnen, dass einige hundert Meter der ins Meer mündenden Eiszungen pro Jahr abgeschmolzen werden. Auch das Kalben von Eis wird durch submarines Abschmelzen höchstwahrscheinlich stark beschleunigt.<ref>Rignot, E., et al. (2010): Rapid submarine melting of the calving faces of West Greenlands glaciers, Nature geoscience 3, 187-191</ref>

Ein weiterer Antrieb liegt in dem zunehmenden Eindringen von Schmelzwasser in Eisspalten bis auf den Grund, wo es unter dem Eis eine Art Schmierfilm bilden und damit die Abflussgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigen kann. Die beobachtete Beschleunigung der Gletscherströme sind allerdings noch zu jung und die Datenreihen zu kurz, um mit Sicherheit zu entscheiden, ob es sich um eine kurzfristige Schwankung oder einen längeren Trend handelt.<ref name="Alley">Alley, R., P.U. Clark, P. Huybrechts and I. Joughin (2005): Ice-sheets and sea-level changes, Science 310, 456-460</ref> Untersuchungen zum jahreszeitlichen Verhalten der Schmelzprozesse lassen allerdings vermuten, dass in einem wärmeren Klima das Wasser noch weiter im Inland unter den Eisschild gelangt und die Bewegung der Eismassen beschleuinigen könnte.<ref>Bartholomew, I., et al.(2010): Seasonal evolution of subglacial drainage and acceleration in a Greenland outlet glacier, Nature Geoscience 3, 408–411</ref>

[[Bild:GIS year 3000 RCPs.jpg|thumb|420px|Abb. 8: Eisbedeckung auf Grönland, gegenwärtig (2008) und im Jahr 3000 nach den [[RCP-Szenarien|Szenarien]] RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5. Blau-Weißfärbung: Wahrscheinlichkeiten der Abschätzung für die Eisbedeckung unter 16, um 50 und über 84 %. Z.B. nach dem Szenario RCP8.5 gibt es nur noch eine weniger als 16%-Wahrscheinlichkeit für eine Eisbedeckung im nordöstlichen Grönland.]]
== Projektionen ==
Das Abschmelzen von Eis und die globalen Folgen gehören zu den ‚großen wissenschaftlichen Herausforderungen‘ des Weltklimaforschungsprogramms.<ref>[https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview WCRP Grand Challenges]</ref> In den neuen [[Erdsystemmodelle]]n für den 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats [[IPCC]], der ab 2021 erschienen ist, werden daher auch dynamische Eisschildmodelle einbezogen. Im Mittelpunkt stehen dabei die komplexen Feedbackprozesse zwischen Eisschild und [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und Eisschild und [[Ozean im Klimasystem|Ozean]]. Heutige Eisschildmodelle erfassen einigermaßen gut die Oberflächenmassenbilanz, also den Prozess von Schneefall und Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschilds in Wechselwirkung mit atmosphärischen Prozessen. Ein schwieriges Problem bleibt jedoch weiterhin die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und den im Meer mündenden Auslassgletschern. Hier sind zum einen die physikalischen Prozesse beim Kalben nicht vollständig verstanden und zum anderen müssten die Modelle noch höher aufgelöst gerechnet werden, um diese Prozesse adäquat abzubilden. Ein verbessertes Verständnis bedarf es auch bei den ozeanischen Prozessen, die den Transport von warmem Wasser vom offenen Ozean bis in die Fjorde und an die Gletscherfronten bestimmen und damit entscheidend zum Abtauen der Auslassgletscher beitragen.<ref name="Goelzer 2020">Goelzer, H., Nowicki, S., Payne, A., et al. (2020): The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6, The Cryosphere Discuss., https://doi.org/10.5194/tc-2019-319</ref>

Die seit dem 5. Sachstandsbericht des IPCC gerechneten Modelle stimmen darin überein, dass der Eisverlust Grönlands im 21. Jahrhundert unabhängig von den Szenarien stärker durch das oberflächliche Abschmelzen als durch die Eisdynamik bestimmt sein wird. Auf der Grundlage dieser Modellstudien wird nicht erwartet, dass der Grönländische Eisschild in einem [[RCP-Szenarien|RCP8.5-Szenario]] mehr als 20 cm zum [[Meeresspiegel der Zukunft|globalen Meeresspielanstieg im 21. Jahrhundert]] beitragen wird.<ref name="Oppenheimer 2019">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.3.1</ref> Nach jüngsten Projektionen mit einem Ensemble von Modellen für den 6. IPCC-Bericht wird der Grönländische Eisschild bis 2100 bei dem hohen Szenario RCP8.5 etwa 10 cm und bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 ca. 3 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Dabei zeigen sich nach Simulationen mit dem Szenario RCP8.5 über den Zeitraum 2015-2100 am Rande des Eisschildes starke Dickenabnahmen durch zunehmenden Schmelzwasserabfluss und den Rückzug der ins Meer mündenden Gletscher. An den äußeren, direkt ans Meer grenzenden Rändern ist die Höhenabnahme am größten und beträgt mehrere hundert Meter, während der Eisschild im Innern durch Schneeakkumulation um bis zu 10 m an Mächtigkeit gewinnt.<ref name="Goelzer 2020" />

Eine Untersuchung über den Eisverlust Grönlands über die nächsten 1000 Jahre kommt schon für das 21. Jahrhundert zu etwas abweichenden Ergebnissen.<ref name="Aschwanden 2019">Aschwanden, A., M.A. Fahnestock, M. Truffer, D.J. Brinkerhoff, R. Hock, C. Khroulev, R. Mottram, S.A. Khan (2019): Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level over the next millennium, Science Advances 5 (6), DOI: 10.1126/sciadv.aav9396</ref> Bis 2100 könnte Grönland hiernach je nach Szenario 5-33 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen und wird nach dem hohen RCP8.5-Szenario in Tausend Jahren sehr wahrscheinlich eisfrei sein (Abb. 5). Grönlands Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 1000 Jahre würde bei 5-7 m liegen. Im 21. Jahrhundert wird hiernach der Massenverlust des Eisschildes etwa zu gleichen Teilen durch Schmelzwasserabfluss und Eisdynamik (Kalben und frontales Abschmelzen) bedingt sein. Bei dem Szenario RCP8.5 wird die Eisdynamik dann immer wichtiger und die Schlüsselkomponente über die nächsten Jahrhunderte darstellen.

[[Bild:GIS Eem 2models.jpg|thumb|420px|Abb. 9: Grönländischer Eisschild im Eem nach zwei Modellsimualtionen. Die Zahlen unten rechts beziehen sich auf die geologische Zeit in Tausend Jahren vh.]]

== Grönland in der geologischen Vergangenheit ==
Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Studien über die Verhältnisse in früheren Warmzeiten, die ähnliche Klimaverhältnisse aufweisen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel für das 21. Jahrhundert und später erwartet werden. Der Gegenwart am nächsten liegt dabei das [[Eem]], die Warmzeit vor der letzten Eiszeit, die von 129 000 bis 116 000 Jahre vh. dauerte. Die globalen Temperaturen waren ca. 0,5-1,0 °C höher als heute.<ref name="Oppenheimer">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.2.</ref> Über große Teile der Arktischen Landgebiete war es in dieser Zeit 4-5 °C wärmer, im Norden Grönlands sogar bis zu 8 °C. Die Eisdicke auf Grönland wurde im frühen Eem auf 130 m niedriger als heute geschätzt, der Meeresspiegel auf 6-9 m höher,<ref name="Oppenheimer" /> woran die Antarktis große Anteile hatte. Die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Anteil Grönlands liegen mit 0,4-5,6 m weit auseinander. Ebenso zeigen die Modelle große Unterschiede bei der Ausdehnung des Grönländischen Eisschildes (ABB. 6).<ref name="Plach 2019">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Langebroek, P. M., Born, A., and Le clec'h, S. (2019): Eemian Greenland ice sheet simulated with a higher-order model shows strong sensitivity to surface mass balance forcing, The Cryosphere, 13, 2133–2148, https://doi.org/10.5194/tc-13-2133-2019</ref><ref name="Plach 2018">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Le clec'h, S., Born, A., Langebroek, P. M., Guo, C., Imhof, M., and Stocker, T. F. (2018): Eemian Greenland SMB strongly sensitive to model choice, Clim. Past, 14, 1463–1485, https://doi.org/10.5194/cp-14-1463-2018</ref>

Ähnlich wird auch die warme Periode des [[Warmes Klima im Pliozän|mittleren Pliozäns]] (3,3-3,0 Mio. Jahre vh.) als Vergleich herangezogen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.6.1</ref> Die Temperaturen waren 2-4 °C höher als vor der Industrialisierung und die CO<sub>2</sub>-Konzentration lag bei 300-450 ppm.<ref name="Oppenheimer" /> Nach dem 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC lag der globale Meeresspiegel wahrscheinlich um ca. 14 m, jedoch nicht mehr als 20 m höher als gegenwärtig.<ref name="IPCC 2013" /> Modellsimulationen des Grönländischen Eischilds zeigen ein breites Spektrum von fast heutiger Ausdehnung bis zu einem eisfreien Grönland. Mittelwerte über alle Modelle ergeben einen stark reduzierten Eisschild, der sich über den Nordosten der Insel ausbreitet, verbunden mit einem Meeresspiegelanstieg nur durch den Beitrag des Grönländischen Eises von ca. 2,2-4,4 m.<ref name="Dolan 2015">Dolan, A. M., Hunter, S. J., Hill, D. J., et al. (2015): Using results from the PlioMIP ensemble to investigate the Greenland Ice Sheet during the mid-Pliocene Warm Period, Clim. Past, 11, 403–424, https://doi.org/10.5194/cp-11-403-2015</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Wilhelms, F. (2015): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/das-eis-der-erde/kapitel-6-2-geschichtliche-und-aktuelle-veraenderungen-des-groenlaendischen-eisschildes/ Geschichtliche und aktuelle Veränderungen des Grönländischen Eisschildes]. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp.224-230
* Mayer, C. & H.Oerter (2006): Die Massenbilanzen des grönländischen und antarktischen Inlandeises und der Charakter ihrer Veränderungen, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 92-96); [http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/polarregionen/polarregionen_kap2_7/ Online-Version]

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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Eisschilde_(Bilder)#Gr.C3.B6nland|Grönländischer Eisschild]]
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== Lizenzangaben ==
{{CC-Lizenz}}
{{Kontakt}}
{{#set:
Unterrichtsmaterial=[http://www.planet-schule.de/wissenspool/klimawandel/inhalt/unterricht/groenlands-gier-reichtum-durch-klimawandel.html Grönlands Gier - Reichtum durch Klimawandel] Arbeitsmaterialien zum Klimawandel und seinen Folgen auf Grönland
|ähnlich wie=Antarktischer Eisschild
|Regionales Beispiel von=Eisschilde
|beeinflusst von=Aktuelle Klimaänderungen
|beeinflusst von=Klimaprojektionen
|verursacht=Aktueller Meeresspiegelanstieg
|verursacht=Meeresspiegel der Zukunft
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<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Arbeitsmaterial, Grönland, Antarktischer Eisschild, Aktuelle Klimaänderungen, Klimaprojektionen, Aktueller Meeresspiegelanstieg, Meeresspiegel der Zukunft, Ursachen Meeresspiegelanstieg, Kryosphäre, Regionale Klimafolgen</metakeywords>

[[Kategorie:Kryosphäre]]
[[Kategorie:Regionale Klimafolgen]]

Datei:Kangerlussuaq.jpg

2026-05-27T20:08:54Z

Dieter Kasang: == Beschreibung == Veränderung des Auslassgletschers Kangerlussuaq Glacier zwischen der Kleinen Eiszeit (gelbe Linien) und 2019 (gestrichelte Linie). Die rote Linie zeigt die Hauptfließrichtung an. ==Lizenzhinweis== {| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;" |Quelle: : Khan, S.A., Bjørk, A.A., Bamber, J.L. et al. Centennial response of Greenland’s three largest outlet glaciers. Nat Commun 11, 5718 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19580-5<b…

== Beschreibung ==
Veränderung des Auslassgletschers Kangerlussuaq Glacier zwischen der Kleinen Eiszeit (gelbe Linien) und 2019 (gestrichelte Linie). Die rote Linie zeigt die Hauptfließrichtung an.
==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: : Khan, S.A., Bjørk, A.A., Bamber, J.L. et al. Centennial response of Greenland’s three largest outlet glaciers. Nat Commun 11, 5718 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19580-5<br>
Lizenz: [http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
|}

Grönländischer Eisschild

2026-05-27T19:21:56Z

Dieter Kasang:

[[Bild:Auslassgletscher Karal.jpg|thumb|520px|Abb. 1: Gletscherzunge der Auslassgletscher Karal und Knut Rasmussen an der Ostküste Grönlands]]
[[Bild:GIS-Masse-2002-2025.jpg|thumb|520px|Abb. 2: Änderung der Massenbilanz des Grönländischen Eisschildes 2002-2025 ]]
== Historische und aktuelle Änderungen ==
Im gegenwärtigen Klima gibt es auf der Erde nur die beiden [[Eisschilde]] auf Grönland und der Antarktis. Während der [[Eiszeitalter|letzten Kaltzeit]] lagen auch über große Teile Nordamerikas und Eurasiens mächtige Inlandeismassen, und das Eisvolumen während des letzten glazialen Maximums um 21000 Jahre vh. war mehr als doppelt so groß wie heute. Während dieser Zeit war das Eisvolumen Grönlands so groß, dass es bei seinem Abschmelzen einen Meeresspiegelanstieg von 12 m bewirkt hätte. Die heutige Eismasse Grönlands würde nur zu einem Anstieg von 7,4 m führen.<ref name="IPCC 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, 9.4.1</ref> Auf einer Fläche von 1,7 km<sup>2</sup> speichert der Grönländische Eisschild eine Eismasse von 3 Mio. km<sup>3</sup>.<ref name="Otosaka 2023a">Otosaka, I.N., M. Horwath, R. Mottram et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10712-023-09795-8 Mass Balances of the Antarctic and Greenland Ice Sheets Monitored from Space]. Surv Geophys 44, 1615–1652</ref>

In den letzten Jahrzehnten hat der Eisschild auf Grönland deutlich an Masse verloren. Höhen- und Schwerefeldmessungen durch Satelliten zwischen 2003 bis 2023 haben einen Massenverlust von 4362 Mrd. Tonnen Eis festgestellt. Das entspricht einem Meeresspiegelanstieg von 1,2 cm, über alle Ozeane verteilt. Die Ränder des Eisschilds verloren einige Meter an Höhe, die in den Ozean mündenden Auslassgletscher wurden sogar um 20-40 m dünner. Der Jakobshavn Isbrae an der Westküste Grönlands verlor eine Höhe von fast 70 m.<ref name="IPCC 2021"/><ref name="Khan 2025">Khan, S. A., H. Seroussi, M. Morlighem et al. (2025): [https://doi.org/10.5194/essd-17-3047-2025 Smoothed monthly Greenland ice sheet elevation changes during 2003–2023]</ref>

Anders als bei der [[Antarktischer Eisschild|Antarktis]] ist das aufgrund der geographischen Lage um 10-15°C wärmere Klima Grönlands eher fremdbestimmt und wird stark durch die nordamerikanische und eurasische Landmasse und vor allem den Nordatlantik beeinflusst. Einerseits sind daher die Niederschläge deutlich höher als über der Antarktis, andererseits gibt es im Sommer umfangreiche Schmelzvorgänge an der Oberfläche, die sich über nahezu die Hälfte des Eisschildes erstrecken können und deren Wasser größtenteils ins Meer abfließt. Ein anderer Teil des Eises geht auch durch Kalben und Gletscherabflüsse ins Meer verloren. Während der antarktische Eisschild mit Ausnahme einiger Randgebiete der Westantarktis nur sehr verzögert auf Klimaänderungen reagiert, zeigt der Eisschild auf Grönland deutlich stärker die Folgen des aktuellen Klimawandels.

[[Bild:Greenland SMB D 1972-2018.jpg|thumb|320px|Abb. 3: Oberflächen-Massenbilanz (SMB=Surface Mass Balance) in Gt/Jahr (blau), Eisabfluss (D=Discharge) in Gt/Jahr (rot) und gesamte Massenbilanz (SMB-D) in Gt/Jahr (lila).]]

== Überblick über die Ursachen ==
Das Abschmelzen der Eismassen auf Grönland geschieht durch zwei grundlegend verschiedene Prozesse:

''' 1. Das Eis schmilzt an der Oberfläche des Eisschilds ab. Daran sind verschiedene Prozesse beteiligt.'''
* Atmosphärische Prozesse: Die Lufttemperatur nimmt zu, und es fällt mehr Regen als Schnee.
* Durch schneefreie Eisoberflächen, Ruß- und Staubablagerungen und Algenblüte verringert sich die Albedo. Es werden mehr Sonnenstrahlen absorbiert, die das Schmelzen verstärken.
* Geologische Prozesse: Durch das Abschmelzen des Eises sinkt die Eisoberfläche auf geringere Höhen ab. Dort ist es wärmer, wodurch mehr Eis abschmilzt. Diesem Vorgang wirkt in geringerem Maße entgegen, dass durch das Abschmelzen von Eis der Untergrund entlastet wird und sich etwas anhebt.
''' 2. Der Grönländische Eisschild ist über 3000 m hoch. Dadurch fließt das Eis langsam Richtung Meer ab.'''
* Schmelzwasser kann durch Gletscherspalten bis auf den Boden gelangen und das Abfließen beschleunigen.
* Durch die Randgebirge ins Meer mündende Gletscher nennt man Auslassgletscher. Sie werden durch die wärmere Luft über dem Wasser und durch das warme Ozeanwasser weiter abgeschmolzen.
* Schwimmende Gletscherzungen brechen durch Kalben ab und lösen sich im Meerwasser auf.

== Abschmelzen an der Oberfläche ==
Der Massenverlust des Grönländischen Eisschilds wird zunehmend durch eine verstärkte Oberflächenschmelze dominiert. Während der letzten 40 Jahre wurden rund 35 % des beobachteten Massenverlusts auf Veränderungen der Oberflächenmassenbilanz zurückgeführt, und 65 % auf eine Zunahme der Abflussströme des Eisschilds.<ref name="Zeitz 2021">Zeitz, M., R. Reese, J. Beckmann et al. (2021): [https://doi.org/10.5194/tc-15-5739-2021 Impact of the melt–albedo feedback on the future evolution of the Greenland Ice Sheet with PISM-dEBM-simple], The Cryosphere, 15, 5739–5764</ref> Im Zeitraum 2009–2012 hat der Anteil des Abschmelzens an der Oberfläche auf 68% zugenommen.<ref name="IPCC 2021"/> Das Abschmelzen an der Eisoberfläche hat nach 1990 um ca. 8 Gt pro Jahr zugenommen. Besonders stark war die Zunahme durch extreme Schmelzereignisse wie 2012, 2019 und 2023 mit über 100 Gt/Jahr.<ref name="Zhang 2025">Zhang, Q.-L., M.-H. Ding, M.R. van den Broeke et al. (2025): [https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.05.004 Variations in Greenland surface melt and extreme events from 1958 to 2023], Advances in Climate Change Research, 16, 5</ref>

=== Wetterlagen ===
Das Abschmelzen ist stark durch den Zustand der Atmosphäre über dem Eisschild bedingt. Auf Grönland wirken sich dabei die Veränderungen in der Arktis aus. Keine Großregion der Erde hat sich so stark durch den Klimawandel erwärmt wie die Arktis. Im Vergleich zum globalen Durchschnitt war die Erwärmung in der Arktis fast viermal so stark.<ref name="Rantanen 2022">Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. (2022): [https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979]. Commun Earth Environ 3, 168</ref> Auch die Niederschläge und besonders extreme Niederschläge haben zugenommen. Durch die höheren Temperaturen fallen die Niederschläge zunehmend als Regen. Durch höhere Temperaturen und Regen geht die Schneebedeckung zurück. So hat die Dauer der Schneebedeckung seit den 1960er Jahren um 50% abgenommen.<ref name="Druckenmiller 2025">Druckenmiller, M.L., R.L. Thoman and T.A. Moon (2025): [https://doi.org/10.25923/nrzf-j897 NOAA Arctic Report Card 2025]: Executive Summary</ref>
{|
|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:Greenland-melting-4-years.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Höhenänderung der Oberfläche Grönlands durch das Abschmelzen von Eis in m/Jahr. 2012 und 2019 waren die Jahre mit dem stärksten Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschildes. ]]
|-
|}

Eine wichtige Rolle für das lokale Klima über Grönland spielen kurzfristige Wetterlagen, deren Trend auf ein verändertes Klima weist. Ein besonderes Ereignis war der erste Regen am 14. August 2021 über dem höchsten Punkt des grönländischen Eisschildes. In einer Höhe von 3.216 m erreichte die Temperatur an diesem Tag +0,5°C über dem Gefrierpunkt und lag damit rund 15°C über dem langfristigen Mittel für den Monat August.<ref name=AWI 2021">AWI (2021): [https://www.arctic-office.de/fileadmin/user%20upload/www.arctic-office.de/PDF%20uploads/Fact%20Sheets/FactSheet%20GROCE%20deutsch.pdf Das Grönländische Eis]</ref> In jüngster Zeit kam es in den Jahren 2012, 2019 und 2023 zu extremen Schmelzereignissen. 2012 wurden mehr als 20 Gt Schmelzwasser erzeugt und 98,6% der Fläche Grönlands waren vom oberflächlichen Abschmelzen betroffen.<ref name="Mchedlishvili 2025">Mchedlishvili, A., Vountas, M., and Bösch, H. (2025): [https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-6424 The Anomalously Warm Summer of 2023 Over Greenland as Compared to Previous Record Melt Summers of 2012 and 2019], EGUsphere [preprint]</ref>

Als Ursache für die extremen Schmelzereignisse werden Änderungen der atmosphärischen Zirkulation diskutiert. Durch sie entstünden Atmosphärische Flüsse, die feucht-warme Luftmassen vom Nordatlantik nach Grönland lenken. Beim Anheben über dem Eisschild kühlen diese sich ab und bilden Wolken.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Wolkendecke führt zu einer erhöhten abwärts gerichteten langwelligen Strahlung, was Erwärmung in Bodennähe und Schmelzprozesse bewirkt oder das Wiedergefrieren verhindert.<ref name="IPCC 2021"/>

Aber auch ein wolkenloser Himmel kann eine Erwärmung und das Abschmelzen von Eis verstärken, da dadurch die direkte Sonneneinstrahlung erhöht wird. Solche Situationen sind oft mit blockierenden Hochdruckgebieten verbunden, in denen Luftmassen absinken und sich dadurch erwärmen. Bei allen drei extremen Schmelzereignissen der Jahre 2012, 2019 und 2013 spielten Hochdruckverhältnisse eine Rolle. Durch den Klimawandel wird es zu häufigeren Hochdruckverhältnissen kommen.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Hochdruckgebiete verharren zunehmend durch sich abschwächende großräumige Luftströmungen am selben Ort und sorgen für stabiles Strahlungswetter. U.a. sind blockierende Hochdruckwetterlagen mit einer sich abschwächenden Nordatlantischen Oszillation (NAO) in Verbindung gebracht worden.<ref name="Beckmann 2023">Beckmann, J. and R. Winkelmann (2023): [https://doi.org/10.5194/tc-17-3083-2023 Effects of extreme melt events on ice flow and sea level rise of the Greenland Ice Sheet], The Cryosphere, 17, 3083–3099</ref>
{|
|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:Ice-sheet-processes-2.jpg|thumb|640px|Abb. 5: Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen. ]]
|-
|}
=== Änderungen der Oberflächenalbedo ===
Das Abschmelzen des Grönlandeises wird auch dadurch verstärkt, dass die Eisoberfläche dunkler wird und damit weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Eis. Der wichtigste Grund ist das Abschmelzen selbst. Eine mit Neuschnee bedeckte Eisoberfläche besitzt eine Albedo von bis zu 95%, d.h. sie reflektiert 95% der Sonneneinstrahlung. Sauberes blankes Eis weist nur noch eine Albedo von 45-55% auf, absorbiert also die Hälfte der Solarstrahlung. Wenn dieses Eis noch durch Ruß, Staub und Algenwachstum verschmutzt wird, kann die Albedo noch weiter auf 27% sinken.<ref name="Zeitz 2021"/> Zusätzlich können sich dunklere Flächen auch dadurch bilden, dass sich das Schmelzwasser in Seen auf der Oberfläche des Eisschildes sammelt.<ref name=AWI 2021"/>
{|
|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg|thumb|640px|Abb. 6: Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017]]||[[Bild:GIS-algal-bloom-2016.jpg|thumb|460px|Abb. 7: Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016 ]]
|-
|}
Rußablagerungen entstehen vor allem durch Waldbrände. Diese treten in jüngster Zeit als Busch- und Moorbrände auch auf Grönland auf wie z.B. im August 2017.<ref name="NASA 2017">NASA Earth Observatory (2017): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]</ref> Hauptsächlich sind jedoch die großen Waldbrände in den letzten Jahren in Kanada und anderen arktischen Regionen für Rußablagerungen auf dem grönländischen Eis verantwortlich. Rauchschwaden der Rekord-Brände in Kanada 2023 reichten bis nach Europa. Ein viel untersuchtes Phänomen auf dem grönländischen Eisschild ist das Algenwachstum, das zu einer dunkleren Oberfläche führt und mehr Sonnenlicht absorbiert. Das Wachstums purpurfarbenen Algen wurde seit 20 Jahren beobachtet. Es wird angetrieben durch zunehmende Phosphor- und Stickstoffnährstoffe, die vor allem aus dem abschmelzenden älteren Eis freigesetzt werden.<ref name="Gill-Olivas 2026">Gill-Olivas, B., P. Forjanes, T.C. Turpin-Jelfs et al. (2026): [https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8 Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland]. Nat Commun 17, 2129</ref>

=== Höhen-Rückkopplung ===
Aktuell liegt der Großteil der grönländischen Eisoberfläche aufgrund der Mächtigkeit des Eisschildes in einer Höhe, in der es wie im Gebirge ganzjährlich kalt ist. Je weiter das Eis jedoch abschmilzt, desto weiter sinkt auch die Oberfläche des Eisschilds ab, was an den Rändern schon passiert ist. Werden die Luftschichten an der Eisoberfläche mit geringerer Höhe wärmer, führt das zu einer Beschleunigung der Schmelze.<ref name=AWI 2021"/> Diese Schmelz-Höhen-Rückkopplung stellt einen Zusammenhang zwischen Eisdicke und Schmelzraten dar. Je geringer die Oberflächenhöhe, desto höher sind die Schmelzraten. Das führt zu einer Ausdünnung des Eises, wodurch die Eisoberfläche auf eine noch geringere Höhe absinkt, die Temperatur ansteigt und die Schmelzraten weiter zunehmen.<ref name="Zeitz 2022">Zeitz, M., J.M. Haacker, J.F. Donges et al. (2022): [https://doi.org/10.5194/esd-13-1077-2022 Dynamic regimes of the Greenland Ice Sheet emerging from interacting melt–elevation and glacial isostatic adjustment feedbacks], Earth Syst. Dynam., 13, 1077–1096</ref>

Dieser Schmelz-Höhen-Rückkopplung wirkt jedoch ein anderer Prozess entgegen. Durch das Abschmelzen von Eis ändert sich die Eislast auf den Felsuntergrund. Das löst eine sehr langsame Anhebung des Felsuntergrunds aus, die sich über lange Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren erstreckt. Die aktuell beobachteten Hebungsraten in Grönland liegen zwischen 5,6 und 18 mm pro Jahr. Dabei spielen sich die Anhebungsraten auf zwei unterschiedlichen Zeitskalen ab. Einerseits wirkt sich heute noch immer die Entlastung durch die abgeschmolzenen Eismassen am Ende der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren aus. Andererseits reagiert der Felsuntergrund auch auf aktuelle Entlastungen, wie z.B. bei dem extreme Schmelzereignis des Jahres 2012.<ref name="Zeitz 2022"/>

== Eisdynamik ==

Neben Abschmelzprozessen spielen dynamische Veränderungen des Eisabflusses eine wichtige Rolle. Von dem Eisverlust von 60 km<sup>3</sup> (Kubikkilometer) pro Jahr Mitte der 1990er Jahre waren etwa 24 km<sup>3</sup> dynamisch bedingt; um das Jahr 2000 gingen von den 80 km<sup>3</sup> Eisverlust pro Jahr bereits 34 km<sup>3</sup> auf das Konto des verstärkten Eisabflusses. Davon wurden allein 10 km<sup>3</sup> pro Jahr durch die Abflussveränderungen eines einzigen Gletschers, des Jakobshavn Isbrae an der Westküste, verursacht, dessen Abflussgeschwindigkeit sich in wenigen Jahren (1997-2002) von 7 auf 12 Kubikkilometer pro Jahr erhöhte.<ref>Krabill, W., Hanna, E.; Huybrechts, P., Abdalati, W., Cappelen, J., Csatho, B., Frederick, E., Manizade, S., Martin, C., Sonntag, J., Swift, R., Thomas, R., Yungel, J. (2004): Greenland Ice Sheet: Increased coastal thinning, Geophys. Res. Lett., Vol. 31, No. 24, L24402 10.1029/2004GL021533</ref> In den letzten Jahren sind zwei Gletscher an der Ostküste mit ähnlichem Verhalten hinzugekommen, der Kangerdlugssuaq und der Helheim-Gletscher.<ref>Luckman, A., T. Murray, R. de Lange, E. Hanna (2006): Rapid and synchronous ice-dynamic changes in East Greenland, Geophys. Res. Lett., Vol. 33, No. 3, L03503, doi:10.1029/2005GL025428</ref>
[[Bild:Jacobshavn-calving.jpg|thumb|320px|Abb. 4: Rückzug des Jakobshavn Isbrae 1851-2010 an der Westküste Grönlands ]]
Die unmittelbaren Ursachen für die stärkere Dynamik der Eisströme sind vielfältig und noch keineswegs ganz verstanden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegen ihnen aber die höheren Luft- und Wassertemperaturen seit Mitte der 1990er Jahre zugrunde. Entgegen dem globalen Trend erlebte Grönland eine Abkühlung von den 1930ern bis zur Mitte der 1990er Jahre, seitdem aber einen deutlichen Temperaturanstieg, der allerdings die außergewöhnliche Erwärmung der 1930er Jahre noch nicht erreicht hat. In jedem Fall zeigen die Beobachtungen der letzten 10 Jahre aber, dass ein relativ mäßiger Temperaturanstieg von ca. 1 °C erhebliche Folgen für die Massenbilanz des Eisschildes haben kann.<ref> Joughin, I. (2006): Greenland Rumbles Louder as Glaciers Accelerate, Science 311, 1719-1720</ref>

Eine wichtige Folge der Erwärmung ist das Abschmelzen und Zerbrechen des vorgelagerten Eisschelfs, das zur Instabilität der an der Küste mündenden Auslassgletscher führt. Eine ähnliche Folge ist die Destabilisierung von Gletscherzungen, die direkt ins Meer münden. Wahrscheinlich sind diese Prozesse hauptsächlich angetrieben durch [[Erwärmung des Ozeans|wärmeres Ozeanwasser]], das bis zur Aufsetzlinie unterhalb der schwimmenden Gletscherzunge vordringt und dort zu Abschmelzprozessen führt und die Aufsetzlinie, wie in Abb.4 gezeigt, immer weiter zurückverlegt.<ref> Bindschadler, R. (2006): Hitting the Ice Sheets Where It Hurts, Science 311, 1720-1721</ref> Berechnungen an einzelnen Gletschern haben gezeigt, dass die submarinen Abschmelzprozesse wesentlich größer sind als die Eisschmelze an der Oberfläche. Bei einer Erwärmung des Ozeanwassers von 3 °C ist damit zu rechnen, dass einige hundert Meter der ins Meer mündenden Eiszungen pro Jahr abgeschmolzen werden. Auch das Kalben von Eis wird durch submarines Abschmelzen höchstwahrscheinlich stark beschleunigt.<ref>Rignot, E., et al. (2010): Rapid submarine melting of the calving faces of West Greenlands glaciers, Nature geoscience 3, 187-191</ref>

Ein weiterer Antrieb liegt in dem zunehmenden Eindringen von Schmelzwasser in Eisspalten bis auf den Grund, wo es unter dem Eis eine Art Schmierfilm bilden und damit die Abflussgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigen kann. Die beobachtete Beschleunigung der Gletscherströme sind allerdings noch zu jung und die Datenreihen zu kurz, um mit Sicherheit zu entscheiden, ob es sich um eine kurzfristige Schwankung oder einen längeren Trend handelt.<ref name="Alley">Alley, R., P.U. Clark, P. Huybrechts and I. Joughin (2005): Ice-sheets and sea-level changes, Science 310, 456-460</ref> Untersuchungen zum jahreszeitlichen Verhalten der Schmelzprozesse lassen allerdings vermuten, dass in einem wärmeren Klima das Wasser noch weiter im Inland unter den Eisschild gelangt und die Bewegung der Eismassen beschleuinigen könnte.<ref>Bartholomew, I., et al.(2010): Seasonal evolution of subglacial drainage and acceleration in a Greenland outlet glacier, Nature Geoscience 3, 408–411</ref>

[[Bild:GIS year 3000 RCPs.jpg|thumb|420px|Abb. 8: Eisbedeckung auf Grönland, gegenwärtig (2008) und im Jahr 3000 nach den [[RCP-Szenarien|Szenarien]] RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5. Blau-Weißfärbung: Wahrscheinlichkeiten der Abschätzung für die Eisbedeckung unter 16, um 50 und über 84 %. Z.B. nach dem Szenario RCP8.5 gibt es nur noch eine weniger als 16%-Wahrscheinlichkeit für eine Eisbedeckung im nordöstlichen Grönland.]]
== Projektionen ==
Das Abschmelzen von Eis und die globalen Folgen gehören zu den ‚großen wissenschaftlichen Herausforderungen‘ des Weltklimaforschungsprogramms.<ref>[https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview WCRP Grand Challenges]</ref> In den neuen [[Erdsystemmodelle]]n für den 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats [[IPCC]], der ab 2021 erschienen ist, werden daher auch dynamische Eisschildmodelle einbezogen. Im Mittelpunkt stehen dabei die komplexen Feedbackprozesse zwischen Eisschild und [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und Eisschild und [[Ozean im Klimasystem|Ozean]]. Heutige Eisschildmodelle erfassen einigermaßen gut die Oberflächenmassenbilanz, also den Prozess von Schneefall und Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschilds in Wechselwirkung mit atmosphärischen Prozessen. Ein schwieriges Problem bleibt jedoch weiterhin die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und den im Meer mündenden Auslassgletschern. Hier sind zum einen die physikalischen Prozesse beim Kalben nicht vollständig verstanden und zum anderen müssten die Modelle noch höher aufgelöst gerechnet werden, um diese Prozesse adäquat abzubilden. Ein verbessertes Verständnis bedarf es auch bei den ozeanischen Prozessen, die den Transport von warmem Wasser vom offenen Ozean bis in die Fjorde und an die Gletscherfronten bestimmen und damit entscheidend zum Abtauen der Auslassgletscher beitragen.<ref name="Goelzer 2020">Goelzer, H., Nowicki, S., Payne, A., et al. (2020): The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6, The Cryosphere Discuss., https://doi.org/10.5194/tc-2019-319</ref>

Die seit dem 5. Sachstandsbericht des IPCC gerechneten Modelle stimmen darin überein, dass der Eisverlust Grönlands im 21. Jahrhundert unabhängig von den Szenarien stärker durch das oberflächliche Abschmelzen als durch die Eisdynamik bestimmt sein wird. Auf der Grundlage dieser Modellstudien wird nicht erwartet, dass der Grönländische Eisschild in einem [[RCP-Szenarien|RCP8.5-Szenario]] mehr als 20 cm zum [[Meeresspiegel der Zukunft|globalen Meeresspielanstieg im 21. Jahrhundert]] beitragen wird.<ref name="Oppenheimer 2019">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.3.1</ref> Nach jüngsten Projektionen mit einem Ensemble von Modellen für den 6. IPCC-Bericht wird der Grönländische Eisschild bis 2100 bei dem hohen Szenario RCP8.5 etwa 10 cm und bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 ca. 3 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Dabei zeigen sich nach Simulationen mit dem Szenario RCP8.5 über den Zeitraum 2015-2100 am Rande des Eisschildes starke Dickenabnahmen durch zunehmenden Schmelzwasserabfluss und den Rückzug der ins Meer mündenden Gletscher. An den äußeren, direkt ans Meer grenzenden Rändern ist die Höhenabnahme am größten und beträgt mehrere hundert Meter, während der Eisschild im Innern durch Schneeakkumulation um bis zu 10 m an Mächtigkeit gewinnt.<ref name="Goelzer 2020" />

Eine Untersuchung über den Eisverlust Grönlands über die nächsten 1000 Jahre kommt schon für das 21. Jahrhundert zu etwas abweichenden Ergebnissen.<ref name="Aschwanden 2019">Aschwanden, A., M.A. Fahnestock, M. Truffer, D.J. Brinkerhoff, R. Hock, C. Khroulev, R. Mottram, S.A. Khan (2019): Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level over the next millennium, Science Advances 5 (6), DOI: 10.1126/sciadv.aav9396</ref> Bis 2100 könnte Grönland hiernach je nach Szenario 5-33 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen und wird nach dem hohen RCP8.5-Szenario in Tausend Jahren sehr wahrscheinlich eisfrei sein (Abb. 5). Grönlands Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 1000 Jahre würde bei 5-7 m liegen. Im 21. Jahrhundert wird hiernach der Massenverlust des Eisschildes etwa zu gleichen Teilen durch Schmelzwasserabfluss und Eisdynamik (Kalben und frontales Abschmelzen) bedingt sein. Bei dem Szenario RCP8.5 wird die Eisdynamik dann immer wichtiger und die Schlüsselkomponente über die nächsten Jahrhunderte darstellen.

[[Bild:GIS Eem 2models.jpg|thumb|420px|Abb. 9: Grönländischer Eisschild im Eem nach zwei Modellsimualtionen. Die Zahlen unten rechts beziehen sich auf die geologische Zeit in Tausend Jahren vh.]]

== Grönland in der geologischen Vergangenheit ==
Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Studien über die Verhältnisse in früheren Warmzeiten, die ähnliche Klimaverhältnisse aufweisen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel für das 21. Jahrhundert und später erwartet werden. Der Gegenwart am nächsten liegt dabei das [[Eem]], die Warmzeit vor der letzten Eiszeit, die von 129 000 bis 116 000 Jahre vh. dauerte. Die globalen Temperaturen waren ca. 0,5-1,0 °C höher als heute.<ref name="Oppenheimer">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.2.</ref> Über große Teile der Arktischen Landgebiete war es in dieser Zeit 4-5 °C wärmer, im Norden Grönlands sogar bis zu 8 °C. Die Eisdicke auf Grönland wurde im frühen Eem auf 130 m niedriger als heute geschätzt, der Meeresspiegel auf 6-9 m höher,<ref name="Oppenheimer" /> woran die Antarktis große Anteile hatte. Die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Anteil Grönlands liegen mit 0,4-5,6 m weit auseinander. Ebenso zeigen die Modelle große Unterschiede bei der Ausdehnung des Grönländischen Eisschildes (ABB. 6).<ref name="Plach 2019">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Langebroek, P. M., Born, A., and Le clec'h, S. (2019): Eemian Greenland ice sheet simulated with a higher-order model shows strong sensitivity to surface mass balance forcing, The Cryosphere, 13, 2133–2148, https://doi.org/10.5194/tc-13-2133-2019</ref><ref name="Plach 2018">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Le clec'h, S., Born, A., Langebroek, P. M., Guo, C., Imhof, M., and Stocker, T. F. (2018): Eemian Greenland SMB strongly sensitive to model choice, Clim. Past, 14, 1463–1485, https://doi.org/10.5194/cp-14-1463-2018</ref>

Ähnlich wird auch die warme Periode des [[Warmes Klima im Pliozän|mittleren Pliozäns]] (3,3-3,0 Mio. Jahre vh.) als Vergleich herangezogen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.6.1</ref> Die Temperaturen waren 2-4 °C höher als vor der Industrialisierung und die CO<sub>2</sub>-Konzentration lag bei 300-450 ppm.<ref name="Oppenheimer" /> Nach dem 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC lag der globale Meeresspiegel wahrscheinlich um ca. 14 m, jedoch nicht mehr als 20 m höher als gegenwärtig.<ref name="IPCC 2013" /> Modellsimulationen des Grönländischen Eischilds zeigen ein breites Spektrum von fast heutiger Ausdehnung bis zu einem eisfreien Grönland. Mittelwerte über alle Modelle ergeben einen stark reduzierten Eisschild, der sich über den Nordosten der Insel ausbreitet, verbunden mit einem Meeresspiegelanstieg nur durch den Beitrag des Grönländischen Eises von ca. 2,2-4,4 m.<ref name="Dolan 2015">Dolan, A. M., Hunter, S. J., Hill, D. J., et al. (2015): Using results from the PlioMIP ensemble to investigate the Greenland Ice Sheet during the mid-Pliocene Warm Period, Clim. Past, 11, 403–424, https://doi.org/10.5194/cp-11-403-2015</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Wilhelms, F. (2015): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/das-eis-der-erde/kapitel-6-2-geschichtliche-und-aktuelle-veraenderungen-des-groenlaendischen-eisschildes/ Geschichtliche und aktuelle Veränderungen des Grönländischen Eisschildes]. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp.224-230
* Mayer, C. & H.Oerter (2006): Die Massenbilanzen des grönländischen und antarktischen Inlandeises und der Charakter ihrer Veränderungen, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 92-96); [http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/polarregionen/polarregionen_kap2_7/ Online-Version]

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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Eisschilde_(Bilder)#Gr.C3.B6nland|Grönländischer Eisschild]]
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== Lizenzangaben ==
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Unterrichtsmaterial=[http://www.planet-schule.de/wissenspool/klimawandel/inhalt/unterricht/groenlands-gier-reichtum-durch-klimawandel.html Grönlands Gier - Reichtum durch Klimawandel] Arbeitsmaterialien zum Klimawandel und seinen Folgen auf Grönland
|ähnlich wie=Antarktischer Eisschild
|Regionales Beispiel von=Eisschilde
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<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Arbeitsmaterial, Grönland, Antarktischer Eisschild, Aktuelle Klimaänderungen, Klimaprojektionen, Aktueller Meeresspiegelanstieg, Meeresspiegel der Zukunft, Ursachen Meeresspiegelanstieg, Kryosphäre, Regionale Klimafolgen</metakeywords>

[[Kategorie:Kryosphäre]]
[[Kategorie:Regionale Klimafolgen]]

Grönländischer Eisschild

2026-05-27T19:13:04Z

Dieter Kasang:

[[Bild:Auslassgletscher Karal.jpg|thumb|520px|Abb. 1: Gletscherzunge der Auslassgletscher Karal und Knut Rasmussen an der Ostküste Grönlands]]
[[Bild:GIS-Masse-2002-2025.jpg|thumb|520px|Abb. 2: Änderung der Massenbilanz des Grönländischen Eisschildes 2002-2025 ]]
== Historische und aktuelle Änderungen ==
Im gegenwärtigen Klima gibt es auf der Erde nur die beiden [[Eisschilde]] auf Grönland und der Antarktis. Während der [[Eiszeitalter|letzten Kaltzeit]] lagen auch über große Teile Nordamerikas und Eurasiens mächtige Inlandeismassen, und das Eisvolumen während des letzten glazialen Maximums um 21000 Jahre vh. war mehr als doppelt so groß wie heute. Während dieser Zeit war das Eisvolumen Grönlands so groß, dass es bei seinem Abschmelzen einen Meeresspiegelanstieg von 12 m bewirkt hätte. Die heutige Eismasse Grönlands würde nur zu einem Anstieg von 7,4 m führen.<ref name="IPCC 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, 9.4.1</ref> Auf einer Fläche von 1,7 km<sup>2</sup> speichert der Grönländische Eisschild eine Eismasse von 3 Mio. km<sup>3</sup>.<ref name="Otosaka 2023a">Otosaka, I.N., M. Horwath, R. Mottram et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10712-023-09795-8 Mass Balances of the Antarctic and Greenland Ice Sheets Monitored from Space]. Surv Geophys 44, 1615–1652</ref>

In den letzten Jahrzehnten hat der Eisschild auf Grönland deutlich an Masse verloren. Höhen- und Schwerefeldmessungen durch Satelliten zwischen 2003 bis 2023 haben einen Massenverlust von 4362 Mrd. Tonnen Eis festgestellt. Das entspricht einem Meeresspiegelanstieg von 1,2 cm, über alle Ozeane verteilt. Die Ränder des Eisschilds verloren einige Meter an Höhe, die in den Ozean mündenden Auslassgletscher wurden sogar um 20-40 m dünner. Der Jakobshavn Isbrae an der Westküste Grönlands verlor eine Höhe von fast 70 m.<ref name="IPCC 2021"/><ref name="Khan 2025">Khan, S. A., H. Seroussi, M. Morlighem et al. (2025): [https://doi.org/10.5194/essd-17-3047-2025 Smoothed monthly Greenland ice sheet elevation changes during 2003–2023]</ref>

Anders als bei der [[Antarktischer Eisschild|Antarktis]] ist das aufgrund der geographischen Lage um 10-15°C wärmere Klima Grönlands eher fremdbestimmt und wird stark durch die nordamerikanische und eurasische Landmasse und vor allem den Nordatlantik beeinflusst. Einerseits sind daher die Niederschläge deutlich höher als über der Antarktis, andererseits gibt es im Sommer umfangreiche Schmelzvorgänge an der Oberfläche, die sich über nahezu die Hälfte des Eisschildes erstrecken können und deren Wasser größtenteils ins Meer abfließt. Ein anderer Teil des Eises geht auch durch Kalben und Gletscherabflüsse ins Meer verloren. Während der antarktische Eisschild mit Ausnahme einiger Randgebiete der Westantarktis nur sehr verzögert auf Klimaänderungen reagiert, zeigt der Eisschild auf Grönland deutlich stärker die Folgen des aktuellen Klimawandels.

[[Bild:Greenland SMB D 1972-2018.jpg|thumb|320px|Abb. 3: Oberflächen-Massenbilanz (SMB=Surface Mass Balance) in Gt/Jahr (blau), Eisabfluss (D=Discharge) in Gt/Jahr (rot) und gesamte Massenbilanz (SMB-D) in Gt/Jahr (lila).]]

== Überblick über die Ursachen ==
Das Abschmelzen der Eismassen auf Grönland geschieht durch zwei grundlegend verschiedene Prozesse:

''' 1. Das Eis schmilzt an der Oberfläche des Eisschilds ab. Daran sind verschiedene Prozesse beteiligt.'''
* Atmosphärische Prozesse: Die Lufttemperatur nimmt zu, und es fällt mehr Regen als Schnee.
* Durch schneefreie Eisoberflächen, Ruß- und Staubablagerungen und Algenblüte verringert sich die Albedo. Es werden mehr Sonnenstrahlen absorbiert, die das Schmelzen verstärken.
* Geologische Prozesse: Durch das Abschmelzen des Eises sinkt die Eisoberfläche auf geringere Höhen ab. Dort ist es wärmer, wodurch mehr Eis abschmilzt. Diesem Vorgang wirkt in geringerem Maße entgegen, dass durch das Abschmelzen von Eis der Untergrund entlastet wird und sich etwas anhebt.
''' 2. Der Grönländische Eisschild ist über 3000 m hoch. Dadurch fließt das Eis langsam Richtung Meer ab.'''
* Schmelzwasser kann durch Gletscherspalten bis auf den Boden gelangen und das Abfließen beschleunigen.
* Durch die Randgebirge ins Meer mündende Gletscher nennt man Auslassgletscher. Sie werden durch die wärmere Luft über dem Wasser und durch das warme Ozeanwasser weiter abgeschmolzen.
* Schwimmende Gletscherzungen brechen durch Kalben ab und lösen sich im Meerwasser auf.

== Abschmelzen an der Oberfläche ==
Der Massenverlust des Grönländischen Eisschilds wird zunehmend durch eine verstärkte Oberflächenschmelze dominiert. Während der letzten 40 Jahre wurden rund 35 % des beobachteten Massenverlusts auf Veränderungen der Oberflächenmassenbilanz zurückgeführt, und 65 % auf eine Zunahme der Abflussströme des Eisschilds.<ref name="Zeitz 2021">Zeitz, M., R. Reese, J. Beckmann et al. (2021): [https://doi.org/10.5194/tc-15-5739-2021 Impact of the melt–albedo feedback on the future evolution of the Greenland Ice Sheet with PISM-dEBM-simple], The Cryosphere, 15, 5739–5764</ref> Im Zeitraum 2009–2012 hat der Anteil des Abschmelzens an der Oberfläche auf 68% zugenommen.<ref name="IPCC 2021"/> Das Abschmelzen an der Eisoberfläche hat nach 1990 um ca. 8 Gt pro Jahr zugenommen. Besonders stark war die Zunahme durch extreme Schmelzereignisse wie 2012, 2019 und 2023 mit über 100 Gt/Jahr.<ref name="Zhang 2025">Zhang, Q.-L., M.-H. Ding, M.R. van den Broeke et al. (2025): [https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.05.004 Variations in Greenland surface melt and extreme events from 1958 to 2023], Advances in Climate Change Research, 16, 5</ref>

=== Wetterlagen ===
Das Abschmelzen ist stark durch den Zustand der Atmosphäre über dem Eisschild bedingt. Auf Grönland wirken sich dabei die Veränderungen in der Arktis aus. Keine Großregion der Erde hat sich so stark durch den Klimawandel erwärmt wie die Arktis. Im Vergleich zum globalen Durchschnitt war die Erwärmung in der Arktis fast viermal so stark.<ref name="Rantanen 2022">Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. (2022): [https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979]. Commun Earth Environ 3, 168</ref> Auch die Niederschläge und besonders extreme Niederschläge haben zugenommen. Durch die höheren Temperaturen fallen die Niederschläge zunehmend als Regen. Durch höhere Temperaturen und Regen geht die Schneebedeckung zurück. So hat die Dauer der Schneebedeckung seit den 1960er Jahren um 50% abgenommen.<ref name="Druckenmiller 2025">Druckenmiller, M.L., R.L. Thoman and T.A. Moon (2025): [https://doi.org/10.25923/nrzf-j897 NOAA Arctic Report Card 2025]: Executive Summary</ref>
{|
|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:Greenland-melting-4-years.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Höhenänderung der Oberfläche Grönlands durch das Abschmelzen von Eis in m/Jahr. 2012 und 2019 waren die Jahre mit dem stärksten Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschildes. ]]
|-
|}

Eine wichtige Rolle für das lokale Klima über Grönland spielen kurzfristige Wetterlagen, deren Trend auf ein verändertes Klima weist. Ein besonderes Ereignis war der erste Regen am 14. August 2021 über dem höchsten Punkt des grönländischen Eisschildes. In einer Höhe von 3.216 m erreichte die Temperatur an diesem Tag +0,5°C über dem Gefrierpunkt und lag damit rund 15°C über dem langfristigen Mittel für den Monat August.<ref name=AWI 2021">AWI (2021): [https://www.arctic-office.de/fileadmin/user%20upload/www.arctic-office.de/PDF%20uploads/Fact%20Sheets/FactSheet%20GROCE%20deutsch.pdf Das Grönländische Eis]</ref> In jüngster Zeit kam es in den Jahren 2012, 2019 und 2023 zu extremen Schmelzereignissen. 2012 wurden mehr als 20 Gt Schmelzwasser erzeugt und 98,6% der Fläche Grönlands waren vom oberflächlichen Abschmelzen betroffen.<ref name="Mchedlishvili 2025">Mchedlishvili, A., Vountas, M., and Bösch, H. (2025): [https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-6424 The Anomalously Warm Summer of 2023 Over Greenland as Compared to Previous Record Melt Summers of 2012 and 2019], EGUsphere [preprint]</ref>

Als Ursache für die extremen Schmelzereignisse werden Änderungen der atmosphärischen Zirkulation diskutiert. Durch sie entstünden Atmosphärische Flüsse, die feucht-warme Luftmassen vom Nordatlantik nach Grönland lenken. Beim Anheben über dem Eisschild kühlen diese sich ab und bilden Wolken.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Wolkendecke führt zu einer erhöhten abwärts gerichteten langwelligen Strahlung, was Erwärmung in Bodennähe und Schmelzprozesse bewirkt oder das Wiedergefrieren verhindert.<ref name="IPCC 2021"/>

Aber auch ein wolkenloser Himmel kann eine Erwärmung und das Abschmelzen von Eis verstärken, da dadurch die direkte Sonneneinstrahlung erhöht wird. Solche Situationen sind oft mit blockierenden Hochdruckgebieten verbunden, in denen Luftmassen absinken und sich dadurch erwärmen. Bei allen drei extremen Schmelzereignissen der Jahre 2012, 2019 und 2013 spielten Hochdruckverhältnisse eine Rolle. Durch den Klimawandel wird es zu häufigeren Hochdruckverhältnissen kommen.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Hochdruckgebiete verharren zunehmend durch sich abschwächende großräumige Luftströmungen am selben Ort und sorgen für stabiles Strahlungswetter. U.a. sind blockierende Hochdruckwetterlagen mit einer sich abschwächenden Nordatlantischen Oszillation (NAO) in Verbindung gebracht worden.<ref name="Beckmann 2023">Beckmann, J. and R. Winkelmann (2023): [https://doi.org/10.5194/tc-17-3083-2023 Effects of extreme melt events on ice flow and sea level rise of the Greenland Ice Sheet], The Cryosphere, 17, 3083–3099</ref>
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|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:Ice-sheet-processes-2.jpg|thumb|640px|Abb. 5: Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen. ]]
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|}
=== Änderungen der Oberflächenalbedo ===
Das Abschmelzen des Grönlandeises wird auch dadurch verstärkt, dass die Eisoberfläche dunkler wird und damit weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Eis. Der wichtigste Grund ist das Abschmelzen selbst. Eine mit Neuschnee bedeckte Eisoberfläche besitzt eine Albedo von bis zu 95%, d.h. sie reflektiert 95% der Sonneneinstrahlung. Sauberes blankes Eis weist nur noch eine Albedo von 45-55% auf, absorbiert also die Hälfte der Solarstrahlung. Wenn dieses Eis noch durch Ruß, Staub und Algenwachstum verschmutzt wird, kann die Albedo noch weiter auf 27% sinken.<ref name="Zeitz 2021"/> Zusätzlich können sich dunklere Flächen auch dadurch bilden, dass sich das Schmelzwasser in Seen auf der Oberfläche des Eisschildes sammelt.<ref name=AWI 2021"/>
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|- style="vertical-align:top;"
| [[Bild:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg|thumb|640px|Abb. 6: Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017]]||[[Bild:GIS-algal-bloom-2016.jpg|thumb|460px|Abb. 7: Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016 ]]
|-
|}
Rußablagerungen entstehen vor allem durch Waldbrände. Diese treten in jüngster Zeit als Busch- und Moorbrände auch auf Grönland auf wie z.B. im August 2017.<ref name="NASA 2017">NASA Earth Observatory (2017): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]</ref> Hauptsächlich sind jedoch die großen Waldbrände in den letzten Jahren in Kanada und anderen arktischen Regionen für Rußablagerungen auf dem grönländischen Eis verantwortlich. Rauchschwaden der Rekord-Brände in Kanada 2023 reichten bis nach Europa. Ein viel untersuchtes Phänomen auf dem grönländischen Eisschild ist das Algenwachstum, das zu einer dunkleren Oberfläche führt und mehr Sonnenlicht absorbiert. Das Wachstums purpurfarbenen Algen wurde seit 20 Jahren beobachtet. Es wird angetrieben durch zunehmende Phosphor- und Stickstoffnährstoffe, die vor allem aus dem abschmelzenden älteren Eis freigesetzt werden.<ref name="Gill-Olivas 2026">Gill-Olivas, B., P. Forjanes, T.C. Turpin-Jelfs et al. (2026): [https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8 Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland]. Nat Commun 17, 2129</ref>

=== Höhen-Rückkopplung ===
Aktuell liegt der Großteil der grönländischen Eisoberfläche aufgrund der Mächtigkeit des Eisschildes in einer Höhe, in der es wie im Gebirge ganzjährlich kalt ist. Je weiter das Eis jedoch abschmilzt, desto weiter sinkt auch die Oberfläche des Eisschilds ab, was an den Rändern schon passiert ist. Werden die Luftschichten an der Eisoberfläche mit geringerer Höhe wärmer, führt das zu einer Beschleunigung der Schmelze.<ref name=AWI 2021"/> Diese Schmelz-Höhen-Rückkopplung stellt einen Zusammenhang zwischen Eisdicke und Schmelzraten dar. Je geringer die Oberflächenhöhe, desto höher sind die Schmelzraten. Das führt zu einer Ausdünnung des Eises, wodurch die Eisoberfläche auf eine noch geringere Höhe absinkt, die Temperatur ansteigt und die Schmelzraten weiter zunehmen.<ref name="Zeitz 2022">Zeitz, M., J.M. Haacker, J.F. Donges et al. (2022): [https://doi.org/10.5194/esd-13-1077-2022 Dynamic regimes of the Greenland Ice Sheet emerging from interacting melt–elevation and glacial isostatic adjustment feedbacks], Earth Syst. Dynam., 13, 1077–1096</ref>

Dieser Schmelz-Höhen-Rückkopplung wirkt jedoch ein anderer Prozess entgegen. Durch das Abschmelzen von Eis ändert sich die Eislast auf den Felsuntergrund. Das löst eine sehr langsame Anhebung des Felsuntergrunds aus, die sich über lange Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren erstreckt. Die aktuell beobachteten Hebungsraten in Grönland liegen zwischen 5,6 und 18 mm pro Jahr. Dabei spielen sich die Anhebungsraten auf zwei unterschiedlichen Zeitskalen ab. Einerseits wirkt sich heute noch immer die Entlastung durch die abgeschmolzenen Eismassen am Ende der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren aus. Andererseits reagiert der Felsuntergrund auch auf aktuelle Entlastungen, wie z.B. bei dem extreme Schmelzereignis des Jahres 2012.<ref name="Zeitz 2022"/>

== Eisdynamik ==

Neben Abschmelzprozessen spielen dynamische Veränderungen des Eisabflusses eine wichtige Rolle. Von dem Eisverlust von 60 km<sup>3</sup> (Kubikkilometer) pro Jahr Mitte der 1990er Jahre waren etwa 24 km<sup>3</sup> dynamisch bedingt; um das Jahr 2000 gingen von den 80 km<sup>3</sup> Eisverlust pro Jahr bereits 34 km<sup>3</sup> auf das Konto des verstärkten Eisabflusses. Davon wurden allein 10 km<sup>3</sup> pro Jahr durch die Abflussveränderungen eines einzigen Gletschers, des Jakobshavn Isbrae an der Westküste, verursacht, dessen Abflussgeschwindigkeit sich in wenigen Jahren (1997-2002) von 7 auf 12 Kubikkilometer pro Jahr erhöhte.<ref>Krabill, W., Hanna, E.; Huybrechts, P., Abdalati, W., Cappelen, J., Csatho, B., Frederick, E., Manizade, S., Martin, C., Sonntag, J., Swift, R., Thomas, R., Yungel, J. (2004): Greenland Ice Sheet: Increased coastal thinning, Geophys. Res. Lett., Vol. 31, No. 24, L24402 10.1029/2004GL021533</ref> In den letzten Jahren sind zwei Gletscher an der Ostküste mit ähnlichem Verhalten hinzugekommen, der Kangerdlugssuaq und der Helheim-Gletscher.<ref>Luckman, A., T. Murray, R. de Lange, E. Hanna (2006): Rapid and synchronous ice-dynamic changes in East Greenland, Geophys. Res. Lett., Vol. 33, No. 3, L03503, doi:10.1029/2005GL025428</ref>
[[Bild:Jacobshavn-calving.jpg|thumb|320px|Abb. 4: Rückzug des Jakobshavn Isbrae 1851-2010 an der Westküste Grönlands ]]
Die unmittelbaren Ursachen für die stärkere Dynamik der Eisströme sind vielfältig und noch keineswegs ganz verstanden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegen ihnen aber die höheren Luft- und Wassertemperaturen seit Mitte der 1990er Jahre zugrunde. Entgegen dem globalen Trend erlebte Grönland eine Abkühlung von den 1930ern bis zur Mitte der 1990er Jahre, seitdem aber einen deutlichen Temperaturanstieg, der allerdings die außergewöhnliche Erwärmung der 1930er Jahre noch nicht erreicht hat. In jedem Fall zeigen die Beobachtungen der letzten 10 Jahre aber, dass ein relativ mäßiger Temperaturanstieg von ca. 1 °C erhebliche Folgen für die Massenbilanz des Eisschildes haben kann.<ref> Joughin, I. (2006): Greenland Rumbles Louder as Glaciers Accelerate, Science 311, 1719-1720</ref>

Eine wichtige Folge der Erwärmung ist das Abschmelzen und Zerbrechen des vorgelagerten Eisschelfs, das zur Instabilität der an der Küste mündenden Auslassgletscher führt. Eine ähnliche Folge ist die Destabilisierung von Gletscherzungen, die direkt ins Meer münden. Wahrscheinlich sind diese Prozesse hauptsächlich angetrieben durch [[Erwärmung des Ozeans|wärmeres Ozeanwasser]], das bis zur Aufsetzlinie unterhalb der schwimmenden Gletscherzunge vordringt und dort zu Abschmelzprozessen führt und die Aufsetzlinie, wie in Abb.4 gezeigt, immer weiter zurückverlegt.<ref> Bindschadler, R. (2006): Hitting the Ice Sheets Where It Hurts, Science 311, 1720-1721</ref> Berechnungen an einzelnen Gletschern haben gezeigt, dass die submarinen Abschmelzprozesse wesentlich größer sind als die Eisschmelze an der Oberfläche. Bei einer Erwärmung des Ozeanwassers von 3 °C ist damit zu rechnen, dass einige hundert Meter der ins Meer mündenden Eiszungen pro Jahr abgeschmolzen werden. Auch das Kalben von Eis wird durch submarines Abschmelzen höchstwahrscheinlich stark beschleunigt.<ref>Rignot, E., et al. (2010): Rapid submarine melting of the calving faces of West Greenlands glaciers, Nature geoscience 3, 187-191</ref>

Ein weiterer Antrieb liegt in dem zunehmenden Eindringen von Schmelzwasser in Eisspalten bis auf den Grund, wo es unter dem Eis eine Art Schmierfilm bilden und damit die Abflussgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigen kann. Die beobachtete Beschleunigung der Gletscherströme sind allerdings noch zu jung und die Datenreihen zu kurz, um mit Sicherheit zu entscheiden, ob es sich um eine kurzfristige Schwankung oder einen längeren Trend handelt.<ref name="Alley">Alley, R., P.U. Clark, P. Huybrechts and I. Joughin (2005): Ice-sheets and sea-level changes, Science 310, 456-460</ref> Untersuchungen zum jahreszeitlichen Verhalten der Schmelzprozesse lassen allerdings vermuten, dass in einem wärmeren Klima das Wasser noch weiter im Inland unter den Eisschild gelangt und die Bewegung der Eismassen beschleuinigen könnte.<ref>Bartholomew, I., et al.(2010): Seasonal evolution of subglacial drainage and acceleration in a Greenland outlet glacier, Nature Geoscience 3, 408–411</ref>

[[Bild:GIS year 3000 RCPs.jpg|thumb|420px|Abb. 5: Eisbedeckung auf Grönland, gegenwärtig (2008) und im Jahr 3000 nach den [[RCP-Szenarien|Szenarien]] RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5. Blau-Weißfärbung: Wahrscheinlichkeiten der Abschätzung für die Eisbedeckung unter 16, um 50 und über 84 %. Z.B. nach dem Szenario RCP8.5 gibt es nur noch eine weniger als 16%-Wahrscheinlichkeit für eine Eisbedeckung im nordöstlichen Grönland.]]
== Projektionen ==
Das Abschmelzen von Eis und die globalen Folgen gehören zu den ‚großen wissenschaftlichen Herausforderungen‘ des Weltklimaforschungsprogramms.<ref>[https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview WCRP Grand Challenges]</ref> In den neuen [[Erdsystemmodelle]]n für den 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats [[IPCC]], der ab 2021 erschienen ist, werden daher auch dynamische Eisschildmodelle einbezogen. Im Mittelpunkt stehen dabei die komplexen Feedbackprozesse zwischen Eisschild und [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und Eisschild und [[Ozean im Klimasystem|Ozean]]. Heutige Eisschildmodelle erfassen einigermaßen gut die Oberflächenmassenbilanz, also den Prozess von Schneefall und Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschilds in Wechselwirkung mit atmosphärischen Prozessen. Ein schwieriges Problem bleibt jedoch weiterhin die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und den im Meer mündenden Auslassgletschern. Hier sind zum einen die physikalischen Prozesse beim Kalben nicht vollständig verstanden und zum anderen müssten die Modelle noch höher aufgelöst gerechnet werden, um diese Prozesse adäquat abzubilden. Ein verbessertes Verständnis bedarf es auch bei den ozeanischen Prozessen, die den Transport von warmem Wasser vom offenen Ozean bis in die Fjorde und an die Gletscherfronten bestimmen und damit entscheidend zum Abtauen der Auslassgletscher beitragen.<ref name="Goelzer 2020">Goelzer, H., Nowicki, S., Payne, A., et al. (2020): The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6, The Cryosphere Discuss., https://doi.org/10.5194/tc-2019-319</ref>

Die seit dem 5. Sachstandsbericht des IPCC gerechneten Modelle stimmen darin überein, dass der Eisverlust Grönlands im 21. Jahrhundert unabhängig von den Szenarien stärker durch das oberflächliche Abschmelzen als durch die Eisdynamik bestimmt sein wird. Auf der Grundlage dieser Modellstudien wird nicht erwartet, dass der Grönländische Eisschild in einem [[RCP-Szenarien|RCP8.5-Szenario]] mehr als 20 cm zum [[Meeresspiegel der Zukunft|globalen Meeresspielanstieg im 21. Jahrhundert]] beitragen wird.<ref name="Oppenheimer 2019">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.3.1</ref> Nach jüngsten Projektionen mit einem Ensemble von Modellen für den 6. IPCC-Bericht wird der Grönländische Eisschild bis 2100 bei dem hohen Szenario RCP8.5 etwa 10 cm und bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 ca. 3 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Dabei zeigen sich nach Simulationen mit dem Szenario RCP8.5 über den Zeitraum 2015-2100 am Rande des Eisschildes starke Dickenabnahmen durch zunehmenden Schmelzwasserabfluss und den Rückzug der ins Meer mündenden Gletscher. An den äußeren, direkt ans Meer grenzenden Rändern ist die Höhenabnahme am größten und beträgt mehrere hundert Meter, während der Eisschild im Innern durch Schneeakkumulation um bis zu 10 m an Mächtigkeit gewinnt.<ref name="Goelzer 2020" />

Eine Untersuchung über den Eisverlust Grönlands über die nächsten 1000 Jahre kommt schon für das 21. Jahrhundert zu etwas abweichenden Ergebnissen.<ref name="Aschwanden 2019">Aschwanden, A., M.A. Fahnestock, M. Truffer, D.J. Brinkerhoff, R. Hock, C. Khroulev, R. Mottram, S.A. Khan (2019): Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level over the next millennium, Science Advances 5 (6), DOI: 10.1126/sciadv.aav9396</ref> Bis 2100 könnte Grönland hiernach je nach Szenario 5-33 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen und wird nach dem hohen RCP8.5-Szenario in Tausend Jahren sehr wahrscheinlich eisfrei sein (Abb. 5). Grönlands Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 1000 Jahre würde bei 5-7 m liegen. Im 21. Jahrhundert wird hiernach der Massenverlust des Eisschildes etwa zu gleichen Teilen durch Schmelzwasserabfluss und Eisdynamik (Kalben und frontales Abschmelzen) bedingt sein. Bei dem Szenario RCP8.5 wird die Eisdynamik dann immer wichtiger und die Schlüsselkomponente über die nächsten Jahrhunderte darstellen.

[[Bild:GIS Eem 2models.jpg|thumb|420px|Abb. 6: Grönländischer Eisschild im Eem nach zwei Modellsimualtionen. Die Zahlen unten rechts beziehen sich auf die geologische Zeit in Tausend Jahren vh.]]

== Grönland in der geologischen Vergangenheit ==
Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Studien über die Verhältnisse in früheren Warmzeiten, die ähnliche Klimaverhältnisse aufweisen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel für das 21. Jahrhundert und später erwartet werden. Der Gegenwart am nächsten liegt dabei das [[Eem]], die Warmzeit vor der letzten Eiszeit, die von 129 000 bis 116 000 Jahre vh. dauerte. Die globalen Temperaturen waren ca. 0,5-1,0 °C höher als heute.<ref name="Oppenheimer">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.2.</ref> Über große Teile der Arktischen Landgebiete war es in dieser Zeit 4-5 °C wärmer, im Norden Grönlands sogar bis zu 8 °C. Die Eisdicke auf Grönland wurde im frühen Eem auf 130 m niedriger als heute geschätzt, der Meeresspiegel auf 6-9 m höher,<ref name="Oppenheimer" /> woran die Antarktis große Anteile hatte. Die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Anteil Grönlands liegen mit 0,4-5,6 m weit auseinander. Ebenso zeigen die Modelle große Unterschiede bei der Ausdehnung des Grönländischen Eisschildes (ABB. 6).<ref name="Plach 2019">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Langebroek, P. M., Born, A., and Le clec'h, S. (2019): Eemian Greenland ice sheet simulated with a higher-order model shows strong sensitivity to surface mass balance forcing, The Cryosphere, 13, 2133–2148, https://doi.org/10.5194/tc-13-2133-2019</ref><ref name="Plach 2018">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Le clec'h, S., Born, A., Langebroek, P. M., Guo, C., Imhof, M., and Stocker, T. F. (2018): Eemian Greenland SMB strongly sensitive to model choice, Clim. Past, 14, 1463–1485, https://doi.org/10.5194/cp-14-1463-2018</ref>

Ähnlich wird auch die warme Periode des [[Warmes Klima im Pliozän|mittleren Pliozäns]] (3,3-3,0 Mio. Jahre vh.) als Vergleich herangezogen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.6.1</ref> Die Temperaturen waren 2-4 °C höher als vor der Industrialisierung und die CO<sub>2</sub>-Konzentration lag bei 300-450 ppm.<ref name="Oppenheimer" /> Nach dem 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC lag der globale Meeresspiegel wahrscheinlich um ca. 14 m, jedoch nicht mehr als 20 m höher als gegenwärtig.<ref name="IPCC 2013" /> Modellsimulationen des Grönländischen Eischilds zeigen ein breites Spektrum von fast heutiger Ausdehnung bis zu einem eisfreien Grönland. Mittelwerte über alle Modelle ergeben einen stark reduzierten Eisschild, der sich über den Nordosten der Insel ausbreitet, verbunden mit einem Meeresspiegelanstieg nur durch den Beitrag des Grönländischen Eises von ca. 2,2-4,4 m.<ref name="Dolan 2015">Dolan, A. M., Hunter, S. J., Hill, D. J., et al. (2015): Using results from the PlioMIP ensemble to investigate the Greenland Ice Sheet during the mid-Pliocene Warm Period, Clim. Past, 11, 403–424, https://doi.org/10.5194/cp-11-403-2015</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Wilhelms, F. (2015): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/das-eis-der-erde/kapitel-6-2-geschichtliche-und-aktuelle-veraenderungen-des-groenlaendischen-eisschildes/ Geschichtliche und aktuelle Veränderungen des Grönländischen Eisschildes]. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp.224-230
* Mayer, C. & H.Oerter (2006): Die Massenbilanzen des grönländischen und antarktischen Inlandeises und der Charakter ihrer Veränderungen, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 92-96); [http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/polarregionen/polarregionen_kap2_7/ Online-Version]

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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Eisschilde_(Bilder)#Gr.C3.B6nland|Grönländischer Eisschild]]
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== Lizenzangaben ==
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Unterrichtsmaterial=[http://www.planet-schule.de/wissenspool/klimawandel/inhalt/unterricht/groenlands-gier-reichtum-durch-klimawandel.html Grönlands Gier - Reichtum durch Klimawandel] Arbeitsmaterialien zum Klimawandel und seinen Folgen auf Grönland
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[[Kategorie:Kryosphäre]]
[[Kategorie:Regionale Klimafolgen]]

Datei:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg

2026-05-27T19:08:35Z

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

== Beschreibung ==
Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017
==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: NASA Earth Observatory (2027): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]<br>
Lizenz: public domain
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Datei:W-Greenland fire 3.8.2017.jpg

2026-05-27T19:08:01Z

Dieter Kasang: == Beschreibung == Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017 ==Lizenzhinweis== {| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;" |Quelle: NASA Earth Observatory (2027): Fire and Ice in Greenland, https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/<br> Lizenz: public domain |}

== Beschreibung ==
Feuer an der Westküste Grönlands am 3. August 2017
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Lizenz: public domain
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Datei:GIS-algal-bloom-2016.jpg

2026-05-27T19:06:04Z

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

== Beschreibung ==
Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016
==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: Williamson, C.J., J. Cook, A.G. Tedstone et al. (2020): [https://doi.org/10.1073/pnas.1918412117 Algal photophysiology drives darkening and melt of the Greenland Ice Sheet], Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117 (11) 5694-5705<br>
Lizenz: [http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
|}

Datei:GIS-algal-bloom-2016.jpg

2026-05-27T19:04:50Z

Dieter Kasang: == Beschreibung == Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016 ==Lizenzhinweis== {| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;" |Quelle: Williamson, C.J., J. Cook, A.G. Tedstone et al. (2020): Algal photophysiology drives darkening and melt of the Greenland Ice Sheet, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117 (11) 5694-5705, https://doi.org/10.1073/pnas.1918412117<br> Lizenz: CC BY http://creativecommons.org/licenses/by…

== Beschreibung ==
Dunkle Eisoberfläche auf dem Grönländischen Eisschild durch Algenblüte im Sommer 2016
==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: Williamson, C.J., J. Cook, A.G. Tedstone et al. (2020): Algal photophysiology drives darkening and melt of the Greenland Ice Sheet, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117 (11) 5694-5705, https://doi.org/10.1073/pnas.1918412117<br>
Lizenz: CC BY http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
|}

Grönländischer Eisschild

2026-05-27T18:59:29Z

Dieter Kasang: /* Abschmelzen an der Oberfläche */

[[Bild:Auslassgletscher Karal.jpg|thumb|520px|Abb. 1: Gletscherzunge der Auslassgletscher Karal und Knut Rasmussen an der Ostküste Grönlands]]
[[Bild:GIS-Masse-2002-2025.jpg|thumb|520px|Abb. 2: Änderung der Massenbilanz des Grönländischen Eisschildes 2002-2025 ]]
== Historische und aktuelle Änderungen ==
Im gegenwärtigen Klima gibt es auf der Erde nur die beiden [[Eisschilde]] auf Grönland und der Antarktis. Während der [[Eiszeitalter|letzten Kaltzeit]] lagen auch über große Teile Nordamerikas und Eurasiens mächtige Inlandeismassen, und das Eisvolumen während des letzten glazialen Maximums um 21000 Jahre vh. war mehr als doppelt so groß wie heute. Während dieser Zeit war das Eisvolumen Grönlands so groß, dass es bei seinem Abschmelzen einen Meeresspiegelanstieg von 12 m bewirkt hätte. Die heutige Eismasse Grönlands würde nur zu einem Anstieg von 7,4 m führen.<ref name="IPCC 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, 9.4.1</ref> Auf einer Fläche von 1,7 km<sup>2</sup> speichert der Grönländische Eisschild eine Eismasse von 3 Mio. km<sup>3</sup>.<ref name="Otosaka 2023a">Otosaka, I.N., M. Horwath, R. Mottram et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10712-023-09795-8 Mass Balances of the Antarctic and Greenland Ice Sheets Monitored from Space]. Surv Geophys 44, 1615–1652</ref>

In den letzten Jahrzehnten hat der Eisschild auf Grönland deutlich an Masse verloren. Höhen- und Schwerefeldmessungen durch Satelliten zwischen 2003 bis 2023 haben einen Massenverlust von 4362 Mrd. Tonnen Eis festgestellt. Das entspricht einem Meeresspiegelanstieg von 1,2 cm, über alle Ozeane verteilt. Die Ränder des Eisschilds verloren einige Meter an Höhe, die in den Ozean mündenden Auslassgletscher wurden sogar um 20-40 m dünner. Der Jakobshavn Isbrae an der Westküste Grönlands verlor eine Höhe von fast 70 m.<ref name="IPCC 2021"/><ref name="Khan 2025">Khan, S. A., H. Seroussi, M. Morlighem et al. (2025): [https://doi.org/10.5194/essd-17-3047-2025 Smoothed monthly Greenland ice sheet elevation changes during 2003–2023]</ref>

Anders als bei der [[Antarktischer Eisschild|Antarktis]] ist das aufgrund der geographischen Lage um 10-15°C wärmere Klima Grönlands eher fremdbestimmt und wird stark durch die nordamerikanische und eurasische Landmasse und vor allem den Nordatlantik beeinflusst. Einerseits sind daher die Niederschläge deutlich höher als über der Antarktis, andererseits gibt es im Sommer umfangreiche Schmelzvorgänge an der Oberfläche, die sich über nahezu die Hälfte des Eisschildes erstrecken können und deren Wasser größtenteils ins Meer abfließt. Ein anderer Teil des Eises geht auch durch Kalben und Gletscherabflüsse ins Meer verloren. Während der antarktische Eisschild mit Ausnahme einiger Randgebiete der Westantarktis nur sehr verzögert auf Klimaänderungen reagiert, zeigt der Eisschild auf Grönland deutlich stärker die Folgen des aktuellen Klimawandels.

[[Bild:Greenland SMB D 1972-2018.jpg|thumb|320px|Abb. 3: Oberflächen-Massenbilanz (SMB=Surface Mass Balance) in Gt/Jahr (blau), Eisabfluss (D=Discharge) in Gt/Jahr (rot) und gesamte Massenbilanz (SMB-D) in Gt/Jahr (lila).]]

== Überblick über die Ursachen ==
Das Abschmelzen der Eismassen auf Grönland geschieht durch zwei grundlegend verschiedene Prozesse:

''' 1. Das Eis schmilzt an der Oberfläche des Eisschilds ab. Daran sind verschiedene Prozesse beteiligt.'''
* Atmosphärische Prozesse: Die Lufttemperatur nimmt zu, und es fällt mehr Regen als Schnee.
* Durch schneefreie Eisoberflächen, Ruß- und Staubablagerungen und Algenblüte verringert sich die Albedo. Es werden mehr Sonnenstrahlen absorbiert, die das Schmelzen verstärken.
* Geologische Prozesse: Durch das Abschmelzen des Eises sinkt die Eisoberfläche auf geringere Höhen ab. Dort ist es wärmer, wodurch mehr Eis abschmilzt. Diesem Vorgang wirkt in geringerem Maße entgegen, dass durch das Abschmelzen von Eis der Untergrund entlastet wird und sich etwas anhebt.
''' 2. Der Grönländische Eisschild ist über 3000 m hoch. Dadurch fließt das Eis langsam Richtung Meer ab.'''
* Schmelzwasser kann durch Gletscherspalten bis auf den Boden gelangen und das Abfließen beschleunigen.
* Durch die Randgebirge ins Meer mündende Gletscher nennt man Auslassgletscher. Sie werden durch die wärmere Luft über dem Wasser und durch das warme Ozeanwasser weiter abgeschmolzen.
* Schwimmende Gletscherzungen brechen durch Kalben ab und lösen sich im Meerwasser auf.

== Abschmelzen an der Oberfläche ==
Der Massenverlust des Grönländischen Eisschilds wird zunehmend durch eine verstärkte Oberflächenschmelze dominiert. Während der letzten 40 Jahre wurden rund 35 % des beobachteten Massenverlusts auf Veränderungen der Oberflächenmassenbilanz zurückgeführt, und 65 % auf eine Zunahme der Abflussströme des Eisschilds.<ref name="Zeitz 2021">Zeitz, M., R. Reese, J. Beckmann et al. (2021): [https://doi.org/10.5194/tc-15-5739-2021 Impact of the melt–albedo feedback on the future evolution of the Greenland Ice Sheet with PISM-dEBM-simple], The Cryosphere, 15, 5739–5764</ref> Im Zeitraum 2009–2012 hat der Anteil des Abschmelzens an der Oberfläche auf 68% zugenommen.<ref name="IPCC 2021"/> Das Abschmelzen an der Eisoberfläche hat nach 1990 um ca. 8 Gt pro Jahr zugenommen. Besonders stark war die Zunahme durch extreme Schmelzereignisse wie 2012, 2019 und 2023 mit über 100 Gt/Jahr.<ref name="Zhang 2025">Zhang, Q.-L., M.-H. Ding, M.R. van den Broeke et al. (2025): [https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.05.004 Variations in Greenland surface melt and extreme events from 1958 to 2023], Advances in Climate Change Research, 16, 5</ref>

=== Wetterlagen ===
Das Abschmelzen ist stark durch den Zustand der Atmosphäre über dem Eisschild bedingt. Auf Grönland wirken sich dabei die Veränderungen in der Arktis aus. Keine Großregion der Erde hat sich so stark durch den Klimawandel erwärmt wie die Arktis. Im Vergleich zum globalen Durchschnitt war die Erwärmung in der Arktis fast viermal so stark.<ref name="Rantanen 2022">Rantanen, M., Karpechko, A.Y., Lipponen, A. et al. (2022): [https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979]. Commun Earth Environ 3, 168</ref> Auch die Niederschläge und besonders extreme Niederschläge haben zugenommen. Durch die höheren Temperaturen fallen die Niederschläge zunehmend als Regen. Durch höhere Temperaturen und Regen geht die Schneebedeckung zurück. So hat die Dauer der Schneebedeckung seit den 1960er Jahren um 50% abgenommen.<ref name="Druckenmiller 2025">Druckenmiller, M.L., R.L. Thoman and T.A. Moon (2025): [https://doi.org/10.25923/nrzf-j897 NOAA Arctic Report Card 2025]: Executive Summary</ref>
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| [[Bild:Greenland-melting-4-years.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Höhenänderung der Oberfläche Grönlands durch das Abschmelzen von Eis in m/Jahr. 2012 und 2019 waren die Jahre mit dem stärksten Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschildes. ]]
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Eine wichtige Rolle für das lokale Klima über Grönland spielen kurzfristige Wetterlagen, deren Trend auf ein verändertes Klima weist. Ein besonderes Ereignis war der erste Regen am 14. August 2021 über dem höchsten Punkt des grönländischen Eisschildes. In einer Höhe von 3.216 m erreichte die Temperatur an diesem Tag +0,5°C über dem Gefrierpunkt und lag damit rund 15°C über dem langfristigen Mittel für den Monat August.<ref name=AWI 2021">AWI (2021): [https://www.arctic-office.de/fileadmin/user%20upload/www.arctic-office.de/PDF%20uploads/Fact%20Sheets/FactSheet%20GROCE%20deutsch.pdf Das Grönländische Eis]</ref> In jüngster Zeit kam es in den Jahren 2012, 2019 und 2023 zu extremen Schmelzereignissen. 2012 wurden mehr als 20 Gt Schmelzwasser erzeugt und 98,6% der Fläche Grönlands waren vom oberflächlichen Abschmelzen betroffen.<ref name="Mchedlishvili 2025">Mchedlishvili, A., Vountas, M., and Bösch, H. (2025): [https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-6424 The Anomalously Warm Summer of 2023 Over Greenland as Compared to Previous Record Melt Summers of 2012 and 2019], EGUsphere [preprint]</ref>

Als Ursache für die extremen Schmelzereignisse werden Änderungen der atmosphärischen Zirkulation diskutiert. Durch sie entstünden Atmosphärische Flüsse, die feucht-warme Luftmassen vom Nordatlantik nach Grönland lenken. Beim Anheben über dem Eisschild kühlen diese sich ab und bilden Wolken.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Wolkendecke führt zu einer erhöhten abwärts gerichteten langwelligen Strahlung, was Erwärmung in Bodennähe und Schmelzprozesse bewirkt oder das Wiedergefrieren verhindert.<ref name="IPCC 2021"/>

Aber auch ein wolkenloser Himmel kann eine Erwärmung und das Abschmelzen von Eis verstärken, da dadurch die direkte Sonneneinstrahlung erhöht wird. Solche Situationen sind oft mit blockierenden Hochdruckgebieten verbunden, in denen Luftmassen absinken und sich dadurch erwärmen. Bei allen drei extremen Schmelzereignissen der Jahre 2012, 2019 und 2013 spielten Hochdruckverhältnisse eine Rolle. Durch den Klimawandel wird es zu häufigeren Hochdruckverhältnissen kommen.<ref name="Mchedlishvili 2025"/> Die Hochdruckgebiete verharren zunehmend durch sich abschwächende großräumige Luftströmungen am selben Ort und sorgen für stabiles Strahlungswetter. U.a. sind blockierende Hochdruckwetterlagen mit einer sich abschwächenden Nordatlantischen Oszillation (NAO) in Verbindung gebracht worden.<ref name="Beckmann 2023">Beckmann, J. and R. Winkelmann (2023): [https://doi.org/10.5194/tc-17-3083-2023 Effects of extreme melt events on ice flow and sea level rise of the Greenland Ice Sheet], The Cryosphere, 17, 3083–3099</ref>
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| [[Bild:Ice-sheet-processes-2.jpg|thumb|640px|Abb. 5: Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen. ]]
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=== Änderungen der Oberflächenalbedo ===
Das Abschmelzen des Grönlandeises wird auch dadurch verstärkt, dass die Eisoberfläche dunkler wird und damit weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Luft über dem Eis. Der wichtigste Grund ist das Abschmelzen selbst. Eine mit Neuschnee bedeckte Eisoberfläche besitzt eine Albedo von bis zu 95%, d.h. sie reflektiert 95% der Sonneneinstrahlung. Sauberes blankes Eis weist nur noch eine Albedo von 45-55% auf, absorbiert also die Hälfte der Solarstrahlung. Wenn dieses Eis noch durch Ruß, Staub und Algenwachstum verschmutzt wird, kann die Albedo noch weiter auf 27% sinken.<ref name="Zeitz 2021"/> Zusätzlich können sich dunklere Flächen auch dadurch bilden, dass sich das Schmelzwasser in Seen auf der Oberfläche des Eisschildes sammelt.<ref name=AWI 2021"/>

Rußablagerungen entstehen vor allem durch Waldbrände. Diese treten in jüngster Zeit als Busch- und Moorbrände auch auf Grönland auf wie z.B. im August 2017.<ref name="NASA 2017">NASA Earth Observatory (2017): [https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/fire-and-ice-in-greenland-90709/ Fire and Ice in Greenland]</ref> Hauptsächlich sind jedoch die großen Waldbrände in den letzten Jahren in Kanada und anderen arktischen Regionen für Rußablagerungen auf dem grönländischen Eis verantwortlich. Rauchschwaden der Rekord-Brände in Kanada 2023 reichten bis nach Europa. Ein viel untersuchtes Phänomen auf dem grönländischen Eisschild ist das Algenwachstum, das zu einer dunkleren Oberfläche führt und mehr Sonnenlicht absorbiert. Das Wachstums purpurfarbenen Algen wurde seit 20 Jahren beobachtet. Es wird angetrieben durch zunehmende Phosphor- und Stickstoffnährstoffe, die vor allem aus dem abschmelzenden älteren Eis freigesetzt werden.<ref name="Gill-Olivas 2026">Gill-Olivas, B., P. Forjanes, T.C. Turpin-Jelfs et al. (2026): [https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8 Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland]. Nat Commun 17, 2129</ref>

=== Höhen-Rückkopplung ===
Aktuell liegt der Großteil der grönländischen Eisoberfläche aufgrund der Mächtigkeit des Eisschildes in einer Höhe, in der es wie im Gebirge ganzjährlich kalt ist. Je weiter das Eis jedoch abschmilzt, desto weiter sinkt auch die Oberfläche des Eisschilds ab, was an den Rändern schon passiert ist. Werden die Luftschichten an der Eisoberfläche mit geringerer Höhe wärmer, führt das zu einer Beschleunigung der Schmelze.<ref name=AWI 2021"/> Diese Schmelz-Höhen-Rückkopplung stellt einen Zusammenhang zwischen Eisdicke und Schmelzraten dar. Je geringer die Oberflächenhöhe, desto höher sind die Schmelzraten. Das führt zu einer Ausdünnung des Eises, wodurch die Eisoberfläche auf eine noch geringere Höhe absinkt, die Temperatur ansteigt und die Schmelzraten weiter zunehmen.<ref name="Zeitz 2022">Zeitz, M., J.M. Haacker, J.F. Donges et al. (2022): [https://doi.org/10.5194/esd-13-1077-2022 Dynamic regimes of the Greenland Ice Sheet emerging from interacting melt–elevation and glacial isostatic adjustment feedbacks], Earth Syst. Dynam., 13, 1077–1096</ref>

Dieser Schmelz-Höhen-Rückkopplung wirkt jedoch ein anderer Prozess entgegen. Durch das Abschmelzen von Eis ändert sich die Eislast auf den Felsuntergrund. Das löst eine sehr langsame Anhebung des Felsuntergrunds aus, die sich über lange Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren erstreckt. Die aktuell beobachteten Hebungsraten in Grönland liegen zwischen 5,6 und 18 mm pro Jahr. Dabei spielen sich die Anhebungsraten auf zwei unterschiedlichen Zeitskalen ab. Einerseits wirkt sich heute noch immer die Entlastung durch die abgeschmolzenen Eismassen am Ende der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren aus. Andererseits reagiert der Felsuntergrund auch auf aktuelle Entlastungen, wie z.B. bei dem extreme Schmelzereignis des Jahres 2012.<ref name="Zeitz 2022"/>

== Eisdynamik ==

Neben Abschmelzprozessen spielen dynamische Veränderungen des Eisabflusses eine wichtige Rolle. Von dem Eisverlust von 60 km<sup>3</sup> (Kubikkilometer) pro Jahr Mitte der 1990er Jahre waren etwa 24 km<sup>3</sup> dynamisch bedingt; um das Jahr 2000 gingen von den 80 km<sup>3</sup> Eisverlust pro Jahr bereits 34 km<sup>3</sup> auf das Konto des verstärkten Eisabflusses. Davon wurden allein 10 km<sup>3</sup> pro Jahr durch die Abflussveränderungen eines einzigen Gletschers, des Jakobshavn Isbrae an der Westküste, verursacht, dessen Abflussgeschwindigkeit sich in wenigen Jahren (1997-2002) von 7 auf 12 Kubikkilometer pro Jahr erhöhte.<ref>Krabill, W., Hanna, E.; Huybrechts, P., Abdalati, W., Cappelen, J., Csatho, B., Frederick, E., Manizade, S., Martin, C., Sonntag, J., Swift, R., Thomas, R., Yungel, J. (2004): Greenland Ice Sheet: Increased coastal thinning, Geophys. Res. Lett., Vol. 31, No. 24, L24402 10.1029/2004GL021533</ref> In den letzten Jahren sind zwei Gletscher an der Ostküste mit ähnlichem Verhalten hinzugekommen, der Kangerdlugssuaq und der Helheim-Gletscher.<ref>Luckman, A., T. Murray, R. de Lange, E. Hanna (2006): Rapid and synchronous ice-dynamic changes in East Greenland, Geophys. Res. Lett., Vol. 33, No. 3, L03503, doi:10.1029/2005GL025428</ref>
[[Bild:Jacobshavn-calving.jpg|thumb|320px|Abb. 4: Rückzug des Jakobshavn Isbrae 1851-2010 an der Westküste Grönlands ]]
Die unmittelbaren Ursachen für die stärkere Dynamik der Eisströme sind vielfältig und noch keineswegs ganz verstanden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegen ihnen aber die höheren Luft- und Wassertemperaturen seit Mitte der 1990er Jahre zugrunde. Entgegen dem globalen Trend erlebte Grönland eine Abkühlung von den 1930ern bis zur Mitte der 1990er Jahre, seitdem aber einen deutlichen Temperaturanstieg, der allerdings die außergewöhnliche Erwärmung der 1930er Jahre noch nicht erreicht hat. In jedem Fall zeigen die Beobachtungen der letzten 10 Jahre aber, dass ein relativ mäßiger Temperaturanstieg von ca. 1 °C erhebliche Folgen für die Massenbilanz des Eisschildes haben kann.<ref> Joughin, I. (2006): Greenland Rumbles Louder as Glaciers Accelerate, Science 311, 1719-1720</ref>

Eine wichtige Folge der Erwärmung ist das Abschmelzen und Zerbrechen des vorgelagerten Eisschelfs, das zur Instabilität der an der Küste mündenden Auslassgletscher führt. Eine ähnliche Folge ist die Destabilisierung von Gletscherzungen, die direkt ins Meer münden. Wahrscheinlich sind diese Prozesse hauptsächlich angetrieben durch [[Erwärmung des Ozeans|wärmeres Ozeanwasser]], das bis zur Aufsetzlinie unterhalb der schwimmenden Gletscherzunge vordringt und dort zu Abschmelzprozessen führt und die Aufsetzlinie, wie in Abb.4 gezeigt, immer weiter zurückverlegt.<ref> Bindschadler, R. (2006): Hitting the Ice Sheets Where It Hurts, Science 311, 1720-1721</ref> Berechnungen an einzelnen Gletschern haben gezeigt, dass die submarinen Abschmelzprozesse wesentlich größer sind als die Eisschmelze an der Oberfläche. Bei einer Erwärmung des Ozeanwassers von 3 °C ist damit zu rechnen, dass einige hundert Meter der ins Meer mündenden Eiszungen pro Jahr abgeschmolzen werden. Auch das Kalben von Eis wird durch submarines Abschmelzen höchstwahrscheinlich stark beschleunigt.<ref>Rignot, E., et al. (2010): Rapid submarine melting of the calving faces of West Greenlands glaciers, Nature geoscience 3, 187-191</ref>

Ein weiterer Antrieb liegt in dem zunehmenden Eindringen von Schmelzwasser in Eisspalten bis auf den Grund, wo es unter dem Eis eine Art Schmierfilm bilden und damit die Abflussgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigen kann. Die beobachtete Beschleunigung der Gletscherströme sind allerdings noch zu jung und die Datenreihen zu kurz, um mit Sicherheit zu entscheiden, ob es sich um eine kurzfristige Schwankung oder einen längeren Trend handelt.<ref name="Alley">Alley, R., P.U. Clark, P. Huybrechts and I. Joughin (2005): Ice-sheets and sea-level changes, Science 310, 456-460</ref> Untersuchungen zum jahreszeitlichen Verhalten der Schmelzprozesse lassen allerdings vermuten, dass in einem wärmeren Klima das Wasser noch weiter im Inland unter den Eisschild gelangt und die Bewegung der Eismassen beschleuinigen könnte.<ref>Bartholomew, I., et al.(2010): Seasonal evolution of subglacial drainage and acceleration in a Greenland outlet glacier, Nature Geoscience 3, 408–411</ref>

[[Bild:GIS year 3000 RCPs.jpg|thumb|420px|Abb. 5: Eisbedeckung auf Grönland, gegenwärtig (2008) und im Jahr 3000 nach den [[RCP-Szenarien|Szenarien]] RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5. Blau-Weißfärbung: Wahrscheinlichkeiten der Abschätzung für die Eisbedeckung unter 16, um 50 und über 84 %. Z.B. nach dem Szenario RCP8.5 gibt es nur noch eine weniger als 16%-Wahrscheinlichkeit für eine Eisbedeckung im nordöstlichen Grönland.]]
== Projektionen ==
Das Abschmelzen von Eis und die globalen Folgen gehören zu den ‚großen wissenschaftlichen Herausforderungen‘ des Weltklimaforschungsprogramms.<ref>[https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview WCRP Grand Challenges]</ref> In den neuen [[Erdsystemmodelle]]n für den 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats [[IPCC]], der ab 2021 erschienen ist, werden daher auch dynamische Eisschildmodelle einbezogen. Im Mittelpunkt stehen dabei die komplexen Feedbackprozesse zwischen Eisschild und [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und Eisschild und [[Ozean im Klimasystem|Ozean]]. Heutige Eisschildmodelle erfassen einigermaßen gut die Oberflächenmassenbilanz, also den Prozess von Schneefall und Abschmelzen an der Oberfläche des Eisschilds in Wechselwirkung mit atmosphärischen Prozessen. Ein schwieriges Problem bleibt jedoch weiterhin die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und den im Meer mündenden Auslassgletschern. Hier sind zum einen die physikalischen Prozesse beim Kalben nicht vollständig verstanden und zum anderen müssten die Modelle noch höher aufgelöst gerechnet werden, um diese Prozesse adäquat abzubilden. Ein verbessertes Verständnis bedarf es auch bei den ozeanischen Prozessen, die den Transport von warmem Wasser vom offenen Ozean bis in die Fjorde und an die Gletscherfronten bestimmen und damit entscheidend zum Abtauen der Auslassgletscher beitragen.<ref name="Goelzer 2020">Goelzer, H., Nowicki, S., Payne, A., et al. (2020): The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6, The Cryosphere Discuss., https://doi.org/10.5194/tc-2019-319</ref>

Die seit dem 5. Sachstandsbericht des IPCC gerechneten Modelle stimmen darin überein, dass der Eisverlust Grönlands im 21. Jahrhundert unabhängig von den Szenarien stärker durch das oberflächliche Abschmelzen als durch die Eisdynamik bestimmt sein wird. Auf der Grundlage dieser Modellstudien wird nicht erwartet, dass der Grönländische Eisschild in einem [[RCP-Szenarien|RCP8.5-Szenario]] mehr als 20 cm zum [[Meeresspiegel der Zukunft|globalen Meeresspielanstieg im 21. Jahrhundert]] beitragen wird.<ref name="Oppenheimer 2019">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.3.1</ref> Nach jüngsten Projektionen mit einem Ensemble von Modellen für den 6. IPCC-Bericht wird der Grönländische Eisschild bis 2100 bei dem hohen Szenario RCP8.5 etwa 10 cm und bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 ca. 3 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen. Dabei zeigen sich nach Simulationen mit dem Szenario RCP8.5 über den Zeitraum 2015-2100 am Rande des Eisschildes starke Dickenabnahmen durch zunehmenden Schmelzwasserabfluss und den Rückzug der ins Meer mündenden Gletscher. An den äußeren, direkt ans Meer grenzenden Rändern ist die Höhenabnahme am größten und beträgt mehrere hundert Meter, während der Eisschild im Innern durch Schneeakkumulation um bis zu 10 m an Mächtigkeit gewinnt.<ref name="Goelzer 2020" />

Eine Untersuchung über den Eisverlust Grönlands über die nächsten 1000 Jahre kommt schon für das 21. Jahrhundert zu etwas abweichenden Ergebnissen.<ref name="Aschwanden 2019">Aschwanden, A., M.A. Fahnestock, M. Truffer, D.J. Brinkerhoff, R. Hock, C. Khroulev, R. Mottram, S.A. Khan (2019): Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level over the next millennium, Science Advances 5 (6), DOI: 10.1126/sciadv.aav9396</ref> Bis 2100 könnte Grönland hiernach je nach Szenario 5-33 cm zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen und wird nach dem hohen RCP8.5-Szenario in Tausend Jahren sehr wahrscheinlich eisfrei sein (Abb. 5). Grönlands Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 1000 Jahre würde bei 5-7 m liegen. Im 21. Jahrhundert wird hiernach der Massenverlust des Eisschildes etwa zu gleichen Teilen durch Schmelzwasserabfluss und Eisdynamik (Kalben und frontales Abschmelzen) bedingt sein. Bei dem Szenario RCP8.5 wird die Eisdynamik dann immer wichtiger und die Schlüsselkomponente über die nächsten Jahrhunderte darstellen.

[[Bild:GIS Eem 2models.jpg|thumb|420px|Abb. 6: Grönländischer Eisschild im Eem nach zwei Modellsimualtionen. Die Zahlen unten rechts beziehen sich auf die geologische Zeit in Tausend Jahren vh.]]

== Grönland in der geologischen Vergangenheit ==
Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Studien über die Verhältnisse in früheren Warmzeiten, die ähnliche Klimaverhältnisse aufweisen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel für das 21. Jahrhundert und später erwartet werden. Der Gegenwart am nächsten liegt dabei das [[Eem]], die Warmzeit vor der letzten Eiszeit, die von 129 000 bis 116 000 Jahre vh. dauerte. Die globalen Temperaturen waren ca. 0,5-1,0 °C höher als heute.<ref name="Oppenheimer">Oppenheimer, M., B.C. Glavovic , J. Hinkel et al. (2019): Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 4.2.2.</ref> Über große Teile der Arktischen Landgebiete war es in dieser Zeit 4-5 °C wärmer, im Norden Grönlands sogar bis zu 8 °C. Die Eisdicke auf Grönland wurde im frühen Eem auf 130 m niedriger als heute geschätzt, der Meeresspiegel auf 6-9 m höher,<ref name="Oppenheimer" /> woran die Antarktis große Anteile hatte. Die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Anteil Grönlands liegen mit 0,4-5,6 m weit auseinander. Ebenso zeigen die Modelle große Unterschiede bei der Ausdehnung des Grönländischen Eisschildes (ABB. 6).<ref name="Plach 2019">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Langebroek, P. M., Born, A., and Le clec'h, S. (2019): Eemian Greenland ice sheet simulated with a higher-order model shows strong sensitivity to surface mass balance forcing, The Cryosphere, 13, 2133–2148, https://doi.org/10.5194/tc-13-2133-2019</ref><ref name="Plach 2018">Plach, A., Nisancioglu, K. H., Le clec'h, S., Born, A., Langebroek, P. M., Guo, C., Imhof, M., and Stocker, T. F. (2018): Eemian Greenland SMB strongly sensitive to model choice, Clim. Past, 14, 1463–1485, https://doi.org/10.5194/cp-14-1463-2018</ref>

Ähnlich wird auch die warme Periode des [[Warmes Klima im Pliozän|mittleren Pliozäns]] (3,3-3,0 Mio. Jahre vh.) als Vergleich herangezogen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.6.1</ref> Die Temperaturen waren 2-4 °C höher als vor der Industrialisierung und die CO<sub>2</sub>-Konzentration lag bei 300-450 ppm.<ref name="Oppenheimer" /> Nach dem 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC lag der globale Meeresspiegel wahrscheinlich um ca. 14 m, jedoch nicht mehr als 20 m höher als gegenwärtig.<ref name="IPCC 2013" /> Modellsimulationen des Grönländischen Eischilds zeigen ein breites Spektrum von fast heutiger Ausdehnung bis zu einem eisfreien Grönland. Mittelwerte über alle Modelle ergeben einen stark reduzierten Eisschild, der sich über den Nordosten der Insel ausbreitet, verbunden mit einem Meeresspiegelanstieg nur durch den Beitrag des Grönländischen Eises von ca. 2,2-4,4 m.<ref name="Dolan 2015">Dolan, A. M., Hunter, S. J., Hill, D. J., et al. (2015): Using results from the PlioMIP ensemble to investigate the Greenland Ice Sheet during the mid-Pliocene Warm Period, Clim. Past, 11, 403–424, https://doi.org/10.5194/cp-11-403-2015</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* Wilhelms, F. (2015): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/das-eis-der-erde/kapitel-6-2-geschichtliche-und-aktuelle-veraenderungen-des-groenlaendischen-eisschildes/ Geschichtliche und aktuelle Veränderungen des Grönländischen Eisschildes]. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp.224-230
* Mayer, C. & H.Oerter (2006): Die Massenbilanzen des grönländischen und antarktischen Inlandeises und der Charakter ihrer Veränderungen, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 92-96); [http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/polarregionen/polarregionen_kap2_7/ Online-Version]

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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Eisschilde_(Bilder)#Gr.C3.B6nland|Grönländischer Eisschild]]
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== Lizenzangaben ==
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Unterrichtsmaterial=[http://www.planet-schule.de/wissenspool/klimawandel/inhalt/unterricht/groenlands-gier-reichtum-durch-klimawandel.html Grönlands Gier - Reichtum durch Klimawandel] Arbeitsmaterialien zum Klimawandel und seinen Folgen auf Grönland
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<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Arbeitsmaterial, Grönland, Antarktischer Eisschild, Aktuelle Klimaänderungen, Klimaprojektionen, Aktueller Meeresspiegelanstieg, Meeresspiegel der Zukunft, Ursachen Meeresspiegelanstieg, Kryosphäre, Regionale Klimafolgen</metakeywords>

[[Kategorie:Kryosphäre]]
[[Kategorie:Regionale Klimafolgen]]

Datei:Ice-sheet-processes-2.jpg

2026-05-27T18:57:21Z

Dieter Kasang: /* Beschreibung */

== Beschreibung ==
Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen eines Eisschilds beitragen.

==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|Quelle: Winkelmann, R., L. Nicola & D. Notz (2022): [https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2022.702643 The Antarctic Ice Sheet–A Sleeping Giant?] Front. Young Minds. 10:702643. doi: 10.3389/frym.2022.702643<br>
Lizenz: [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
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Datei:Ice-sheet-processes-2.jpg

2026-05-27T18:56:57Z

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

== Beschreibung ==
Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen des Grönländischen Eisschilds beitragen.
==Lizenzhinweis==
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|Quelle: Winkelmann, R., L. Nicola & D. Notz (2022): [https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2022.702643 The Antarctic Ice Sheet–A Sleeping Giant?] Front. Young Minds. 10:702643. doi: 10.3389/frym.2022.702643<br>
Lizenz: [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
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Datei:Ice-sheet-processes-2.jpg

2026-05-27T18:55:46Z

Dieter Kasang: == Beschreibung == Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen des Grönländischen Eisschilds beitragen. ==Lizenzhinweis== {| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;" |Quelle: Winkelmann, R., L. Nicola & D. Notz (2022): The Antarctic Ice Sheet–A Sleeping Giant? Front. Young Minds. 10:702643. doi: 10.3389/frym.2022.702643, https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2022.702643 <br> Lizenz: [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.…

== Beschreibung ==
Die Abb. zeigt Prozesse, die zum Abschmelzen des Grönländischen Eisschilds beitragen.
==Lizenzhinweis==
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|Quelle: Winkelmann, R., L. Nicola & D. Notz (2022): The Antarctic Ice Sheet–A Sleeping Giant? Front. Young Minds. 10:702643. doi: 10.3389/frym.2022.702643, https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2022.702643 <br>
Lizenz: [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ CC BY 4.0]
|}

Projektionen Kohlendioxid

2026-05-27T07:41:04Z

Dieter Kasang: /* Projektionen nach den neuen RCP-Szenarien */

[[Bild:CO2_szenarien.jpg|thumb|420px|Die Projektionen der Kohlenstoffemissionen und CO<sub>2</sub>-Konzentrationen für das 21. Jahrhundert beruhen auf den vom IPCC entwickelten Emissionsszenarien (Bild links oben). Die atmosphärische CO<sub>2</sub>-Konzentration von heute (2008) 385 ppm wird hiernach mindestens auf über 500 ppm und im Extremfall auf etwa 1000 ppm steigen. Letzteres wäre gegenüber dem vorindustriellen Wert von 280 ppm fast eine Vervierfachung.]]

Aus den vorgegebenen [[Zukünftige Treibhausgas- und Aerosolkonzentrationen|Emissionsszenarien]] lassen sich nur mit großen Unsicherheiten die entsprechenden Konzentrationsszenarien abschätzen. Der Grund liegt darin, dass das emittierte CO<sub>2</sub> in einen [[Kohlenstoffkreislauf|Kreislauf]] eingeht, der aus komplizierten Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Landbiosphäre und Ozean besteht. Diese Wechselwirkungen reagieren zudem noch auf den Klimawandel und wirken auf diesen zurück. Im Kern geht es um die Frage, ob Landbiosphäre und Ozean in den kommenden Jahrzehnten in der Lage sein werden, im gleichen Maße Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen wie gegenwärtig. Aktuell wird von beiden mehr CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre aufgenommen als an sie abgegeben; d.h. Landbiosphäre und Ozean sind heute eine CO<sub>2</sub>-Senke. Wahrscheinlich werden sie aufgrund des Klimawandels jedoch zukünftig eine Kohlendioxid-Quelle sein, d.h. mehr Kohlendioxid an die Atmosphäre abgeben, als sie von ihr aufnehmen. Falls es dahin käme, würde zwischen Kohlenstoffkreislauf und Klimawandel eine positive Rückkopplung in Gang gesetzt, die die globale Erwärmung weiter verstärken wird.

==Landbiosphäre==
Die Landbiosphäre hat in den letzten zwei bis drei Jahrzehnten als CO<sub>2</sub>-Senke fungiert, die fast ein Drittel des aus der Verbrennung von fossilen Energieträgern stammenden Kohlendioxids aufgenommen hat. Das könnte sich in den nächsten Jahrzehnten umkehren. Die Gründe könnten auf der einen Seite bei den Prozessen liegen, die zur Aufnahme von CO<sub>2</sub> durch die Vegetation führen, d.h. vor allem bei einer verminderten Photosyntheseleistung der Pflanzen. Sie könnten andererseits aber auch in einer erhöhten Abgabe von CO<sub>2</sub> an die Atmosphäre liegen, z.B. in einer größeren Zersetzung von organischem Material und im Auftauen von [[Permafrost]]. Die Ursachen dafür können in drei verschiedenen Veränderungen liegen: 1. in einer veränderten chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre, d.h. vor allem in einem höheren CO<sub>2</sub>-Gehalt; 2. in klimatischen Veränderungen wie vor allem höheren Temperaturen und 3. in Veränderungen der Landnutzung wie Abholzungen von Wäldern, Entwässerung von Feuchtgebieten usw.

Experimente haben gezeigt, dass die Photosyntheserate im Allgemeinen ab einer CO<sub>2</sub>-Konzentration von 800-1000 ppm nicht mehr gesteigert wird. Bei einzelnen Pflanzenarten liegt diese Grenze schon bei 450-550 ppm.<ref name="Canadell">Canadell JG, Pataki D, Gifford R, Houghton RA, Lou Y, Raupach MR, Smith P, Steffen W (2007): Saturation of the terrestrial carbon sink, in: Terrestrial Ecosystems in a Changing World, Canadell JG, Pataki D, Pitelka L (eds.), pp. 59-78</ref> Allerdings ist die Photosynthese besonders in gemäßigten Breiten auch durch eine mangelnde Zufuhr von Stickstoff limitiert. Eine höhere Stickstoffzufuhr, etwa durch die Düngung in der Landwirtschaft (NH<sub>3</sub> und NO<sub>3</sub>) oder durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen (als NO und NO<sub>2</sub>) kann das Pflanzenwachstum und damit auch die Photosyntheseleistung fördern. Da künftige Steigerungen der Stickstoffzufuhr aber vor allem in tropischen Regionen Amerikas, in Südafrika, China und Indien erwartet werden, wo jetzt schon wenig Mangel an Stickstoff herrscht, wird nach neueren Modellrechnungen der Effekt als nicht besonders hoch veranschlagt.<ref name="Canadell" />

[[Bild:Boden_C_2100.jpg|thumb|520px|Änderung des zusätzlichen Gehalts an Bodenkohlenstoff (C) durch den Klimawandel in Gigatonnen Kohlenstoff (GT C)]]
Die Zunahme der Wachstumszeit, höhere Temperaturen und höhere Niederschläge haben die Photosyntheserate in den letzten beiden Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts deutlich erhöht. Auch für das nächste halbe Jahrhundert sagen Modellprognosen eine Zunahme der [[terrestrisch]]en Kohlenstoff-Senke voraus. Später im 21. Jahrhundert wird nach denselben Modellen die erhöhte Bodenatmung die CO<sub>2</sub>-Aufnahme übertreffen, und die tropische Senke wird durch Dürren aufgelöst. Damit wird die Landbiosphäre in der 2. Hälfte des 21. Jahrhunderts eine CO<sub>2</sub>-Quelle. Neuere Beobachtungen zeigen, dass auch die zunehmende Variabilität des Klimas, insbesondere [[Hitzewellen]] und [[Dürren]], regionale CO<sub>2</sub>-Senken deutlich abschwächen. So hat die [[Hitzewellen Europa|europäische Hitzewelle 2003]] die Bruttoprimärproduktion in Europa um 30 % gesenkt und die Kohlenstoffsenke der europäischen Ökosysteme in eine starke Quelle verwandelt. Ursachen waren das Niederschlagsdefizit und die extreme Sommerhitze. Durch eine Zunahme zukünftiger Dürre-Ereignisse könnten die terrestrischen Ökosysteme der gemäßigten Breiten früher als von den Modellen berechnet zu einer CO<sub>2</sub>-Quelle werden.<ref>Ciais, Ph. Et al. (2005): Europe-wide reduction in primary productivity caused by the heat and drought in 2003, Nature 437, 529-533</ref>

Eine besondere Rolle spielen dabei die [[Permafrost]]böden der hohen nördlichen Breiten. In ihnen sind über 400 Gt Kohlenstoff seit Tausenden von Jahren, z.T. seit der letzten [[Eiszeitalter|Eiszeit]], akkumuliert. Die Erwärmung schreitet hier aufgrund schrumpfender Schnee- und Eisflächen und damit verbundener positiver Rückkopplungseffekte besonders stark voran. Möglicherweise wird der heute 10 Mio. km<sup>2</sup> umfassende bodennahe Permafrost bis zum Jahrhundertende auf 1 Mio. km<sup>2</sup> zusammengeschrumpft sein. Dadurch würden dann große Mengen an Kohlenstoff freigesetzt werden, vielleicht in einem Umfang um bis zu 100 Gt C.<ref name="Canadell" /> Die bei Erwärmung im Boden ablaufenden Prozesse sind noch wenig verstanden und können ebenfalls zu sich selbst verstärkenden Effekten führen. So könnte der bei Erwärmung gesteigerte Stoffwechsel von Mikroorganismen die Temperatur im Boden erhöhen, was den Dauerfrost weiter schmelzen ließe.<ref>Heimann, M. & M. Reichstein (2008): Terrestrial ecosystem carbon dynamics and climate feedbacks, Nature 451, 289-292</ref> Ob der Kohlenstoff als [[Methan]] oder [[Kohlendioxid]] freigesetzt wird, hängt von den lokalen hydrologischen Bedingungen ab, die darüber entscheiden, ob Zersetzungsprozesse anaerob (unter Luftabschluss) oder aerob ablaufen. Allerdings wird mit der Verlagerung der Permafrostgrenze nach Norden sich auch die Vegetationszone nordwärts ausbreiten, wodurch dann wieder mehr Kohlenstoff durch Photosynthese gebunden wird. Ob dadurch die Kohlenstoff-Verluste durch das Auftauen von Permafrost wettgemacht werden, ist fraglich. Global gesehen wird die Umwandlung des Amazonas-Regenwaldes in eine Savanne ebenfalls zu gewaltigen CO<sub>2</sub>-Freisetzungen führen.

In Europa und den USA hat in den letzten Jahrzehnten der Waldbestand auf aufgegebenem Ackerland deutlich zugenommen. Die Ausdehnung dieser relativ jungen Wälder wird auch für die beobachtete CO<sub>2</sub>-Senke in diesen Regionen verantwortlich gemacht. Für die nächsten Jahrzehnte und global gesehen dürfte dieser Effekt jedoch von untergeordneter Bedeutung bleiben. Mit dem Alter werden die Wälder eine zunehmend ausgeglichene Kohlenstoffbilanz aufweisen, und in anderen Teilen der Welt läuft eher der umgekehrte Prozess ab: Aufgrund der wachsenden Bevölkerung und des wachsenden Nahrungsmittel- und Holzbedarfs werden vor allem in der Dritten Welt und in den aufstrebenden Schwellenländern zunehmend Wälder in Ackerland umgewandelt.

==Ozean==

=== CO<sub>2</sub>-Partialdruck und Temperatur ===

Auch für den Ozean wird angenommen, dass er sich im Laufe des 21. Jahrhunderts von einer Kohlenstoffsenke in eine Kohlenstoffquelle verwandelt.<ref>IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 10.4.2</ref> Die Aufnahmekapazität von CO<sub>2</sub> durch den Ozean wird durch eine Reihe von Prozessen bestimmt, die sowohl durch die CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre wie durch den klimatischen Wandel beeinflusst werden (s. [[Kohlenstoff im Ozean]]). Die direkte Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre wird durch die Differenz im CO<sub>2</sub>-Partialdruck zwischen oberem Ozean (ozeanische Deckschicht) und Atmosphäre bestimmt. Steigt der CO<sub>2</sub>-Partialdruck in der Atmosphäre, d.h. nimmt die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre zu, wird bei gleich bleibenden sonstigen Bedingungen vom Ozean mehr CO<sub>2</sub> aufgenommen.

Bei steigendem CO<sub>2</sub>-Gehalt der Atmosphäre nimmt jedoch auch die Temperatur der Atmosphäre zu und in der Folge auch die der oberen Schicht des Ozeans. Wasser mit höherer Temperatur kann aber weniger Kohlenstoff aufnehmen als Wasser mit geringerer Temperatur, da mit ansteigender Temperatur der Partialdruck von CO<sub>2</sub> auch ohne weiteres CO<sub>2</sub> ansteigt. Bei einer Temperaturerhöhung von 1 °C steigt er über einen längeren Zeitraum (Jahrhunderte) um 7-10 ppm.<ref> IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 7.3.4.3</ref> Je nach Szenario kann bis zum Ende des Jahrhunderts durch diesen Effekt die Gesamtaufnahme von CO<sub>2</sub> um 9–14 % geringer ausfallen.<ref name="WBGU-Sondergutachten">Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (2006): [http://www.wbgu.de/wbgu_sn2006.html Die Zukunft der Meere - zu warm, zu hoch, zu sauer], Sondergutachten, Berlin, S. 70</ref>

=== Die Physikalischen Pumpe ===
Ein weiterer Effekt, der in Zukunft die Aufnahmekapazität von CO<sub>2</sub> durch den Ozean verringern kann, ist die Abschwächung der sog. Physikalischen Pumpe. Darunter versteht man den Transport von Kohlendioxid durch absinkende Wassermassen, wie sie vor allem im Nordatlantik und z.T. im Südlichen Ozean rund um die Antarktis als Teil der [[Thermohaline Zirkulation|thermohalinen Zirkulation]] vorkommen. Bei einer Erwärmung der Deckschicht wird das Absinken geschwächt und weniger Kohlendioxid wird in die Tiefe transportiert. Dadurch erhöht sich der CO<sub>2</sub>-Partialdruck im oberen Ozean, der weniger CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre aufnehmen kann.

=== Ozeanchemie ===
Anders als in der Atmosphäre wird Kohlendioxid im Meerwasser fast vollständig in eine neue chemische Verbindungen umgewandelt. Es reagiert mit Wasser und Karbonat zu Hydrogenkarbonat (CO<sub>2</sub> + CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> + H<sub>2</sub>O ↔ 2 HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>). Durch diese Reaktion wird die Karbonat-Konzentration im Ozean verringert und die von Hydrogenkarbonat (HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>) erhöht. Die Konzentration von Karbonat, das in geringen Mengen aus der Verwitterung an Land über die Flüsse nachgeliefert wird, ist daher eine kritische Größe für die CO<sub>2</sub>-Aufnahmekapazität des Ozeans. Bei steigender CO<sub>2</sub>-Aufnahme steht zunehmend weniger Karbonat für die chemische Reaktion mit Kohlendioxid zur Verfügung. Dadurch verbleibt ein zunehmender Anteil des aufgenommenen Kohlendioxids in seiner ursprünglichen Form im Wasser, und die Möglichkeit des Oberflächenwassers, weiteres Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen, verringert sich. Nach Modellrechnungen würde bei einem Anstieg der atmosphärischen CO<sub>2</sub>-Konzentration auf 750 ppm allein durch diesen Effekt die Aufnahmekapazität des Ozeans um 10 % zurückgehen.<ref name="WBGU-Sondergutachten" />

=== Biologische Prozesse ===
Anders als die bisher erwähnten physikalischen und chemischen Effekte werden biologische Prozesse die Aufnahmekapazität des Ozeans von CO<sub>2</sub> in Zukunft sehr wahrscheinlich erhöhen. Das in der Deckschicht des Ozeans befindliche Phytoplankton nimmt Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid oder Hydrogenkarbonat durch Photosynthese auf und verringert so den Partialdruck von CO<sub>2</sub> in der oberen Wasserschicht, wodurch mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufgenommen werden kann. Das hierdurch erzeugte organische Material sinkt teilweise als Gewebepartikel in größere Tiefe und wird dort durch Zersetzung in anorganischen Kohlenstoff zurückverwandelt, der durch aufsteigendes Wasser wieder an die Oberfläche gelangt. Der biologische Effekt könnte in Zukunft durch höhere Nährstoffeinträge intensiviert werden, eventuell durch eine künstliche Zufuhr von Eisendünger zusätzlich verstärkt. Allgemein wird jedoch davon ausgegangen, dass er zu schwach sein wird, um die Wirkung der physikalischen und chemischen Prozesse umzukehren.<ref>IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 7.3.4.3</ref>

== Zusammenfassung ==

Mehrere neuere Modellrechnungen, die die Rückkopplung zwischen terrestrischem und ozeanischem CO<sub>2</sub>-Kreislauf und Klimawandel nach dem A2-Szenario für das 21. Jahrhundert berechnet haben, kommen zu dem Ergebnis, dass ein zunehmender Anteil des emittierten Kohlendioxids in der Atmosphäre verbleiben wird. D.h. der Anteil, den Ozean und Land aufnehmen können, wird merklich sinken. In absoluten Werten wird das durch Rückkopplungen zwischen Klimawandel und CO<sub>2</sub>-Kreislauf zusätzlich in der Atmosphäre verbleibende Kohlendioxid nach diesen Modellrechnungen zwischen 20 und 224 ppm betragen.<ref>IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 7.3.5.2</ref>

[[Bild:RCP CO2 Em Konz.jpg|thumb|520px|Kohlendioxidemissionen und -konzentrationen nach den neuen RCP-Szenarien]]
== Projektionen nach den RCP-Szenarien ==
Für den 5. Sachstandsbericht des IPCC, der 2013/14 erscheinen wird, sind neue Szenarien entwickelt worden, die als [[Klimaszenarien#Die_neuen_RCP-Szenarien_f.C3.BCr_den_5._IPCC-Sachstandsbericht|„Repräsentative Konzentrationspfade“]] (Representative Concentration Pathways - RCPs) bezeichnet werden. Die folgende Abbildung zeigt die Kohlendioxidemissionen und -konzentrationen nach diesen Szenarien. Die Ziffern in den Bezeichnungen der RCP-Szenarien beziehen sich auf den Strahlungsantrieb am Ende des 21. Jahrhunderts. RCP8.5 bedeutet, dass gegenüber dem vorindustriellen Wert die Konzentration von CO<sub>2</sub> und anderen Treibhausgasen im Jahre 2100 einen Strahungsantrieb von 8,5 W/m<sup>2</sup> bewirkt. Dieses Szenario unterscheidet sich kaum von dem SRES-Szenario A1FI. Die Szenarien RCP6 und RCP4.5 entsprechen ungefähr den bisherigen Szenarien B1 und A1T. Das Szenario RCP2.6 liegt deutlich unter den bisherigen [[Klimaszenarien|IPCC-Szenarien]] und strebt das [[2-Grad-Ziel]] an.

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Lizenzhinweis ==
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<metakeywords>Kohlendioxid, Kohlendioxid-Emissionen, Klimaszenarien, Kohlendioxid-Konzentration, Klimaprojektionen, 2-Grad-Ziel, Zukünftige Treibhausgaskonzentrationen, Zukünftige Aerosolkonzentrationen, Treibhausgase</metakeywords>

[[Kategorie:Klimaprojektionen]]
[[Kategorie:Treibhausgase]]
[[Kategorie:Kohlendioxid]]

Städte (Einfache Bilder)

2026-05-25T08:42:14Z

Dieter Kasang: /* Stadtansichten */

== Stadtansichten ==
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New York Skyline1.jpg|'''Skyline New York City'''<br>Manhattan abends<br>Lizenz: CC BY
Hong Kong living1.JPG|'''Wohnen in Hong Kongong'''<br>mit Klimaanlagen<br>Lizenz: CC BY
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== Stadtklima ==
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NASA Wärmeinseleffekt sm.jpg|'''Städtische Wärmeinsel'''<br>Beispiel: New York City<br>Lizenz: public domain
Städtische-Wärmeinsel.jpg|'''Städtische Wärmeinsel'''<br>übersetzt<br>Lizenz: public domain
HH Wärmeinsel nachts.jpg|'''Nächtliche Wärmeinsel'''<br>in Hamburg<br>Lizenz: CC BY-NC
</gallery>
== Klimaanpassung ==
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Abkühlung Städte.jpg|'''Maßnahmen zur'''<br>Abkühlung in Städten<br>Lizenz: CC BY
Trees in the town.jpg|'''Bäune'''<br>in der Stadt<br>Lizenz: CC BY
</gallery>

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[[Kategorie:Einfache Bilder]]

Der CO2-Düngeeffekt

2026-05-21T16:46:07Z

Dieter Kasang:

[[Bild:Klima- und CO2-Wirkung.jpg|thumb|540px|Abb. 1: Indirekte und direkte Wirkung von Kohlendioxid auf die Landwirtschaft. ]]
Kohlendioxid (CO<sub>2</sub>) ist das wichtigste vom Menschen in die Atmosphäre emittierte Treibhausgas. Es ist hauptverantwortlich für die globale Erwärmung. Von den CO<sub>2</sub>-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe, der Landnutzungsänderung und anderen menschlichen Aktivitäten verbleiben in der Atmosphäre aber nur etwas weniger als die Hälfte, während der Rest von der Landoberfläche (von Böden und der Vegetation) und vom Ozean aufgenommen wird. Die Zunahme der atmosphärischen Konzentration von Kohlendioxid besitzt einerseits einen direkten Einfluss auf die meisten Pflanzen der Erde und damit auch auf die vom Menschen angebauten Kulturpflanzen, indem sie die Photosynthese und damit das Pflanzenwachstum verstärkt. Kohlendioxid wirkt auf die Pflanzen durch den Klimawandel aber auch indirekt. Höhere Temperaturen, mehr und stärkere Extremereignisse besitzen unterschiedlich Auswirkungen, je nach dem, um welche Pflanzen es sich handelt und in welchen Klimazonen und Regionen sie wachsen.

== Die direkte Wirkung von CO<sub>2</sub> ==
Bei der Photosynthese wird von Pflanzen unter Verwendung von Sonnenenergie aus Wasser und Kohlendioxid biologische Substanz gebildet. Ein Teil des aufgenommenen Kohlendioxids wird durch Atmung (Respiration) wieder an die Atmosphäre abgegeben. Eine höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration verstärkt die Photosynthese und damit die Bildung von Biomasse. Das ist besonders bei C3-Pflanzen wie Weizen, Roggen, Reis, Kartoffeln u.a. der Fall. C4-Pflanzen wie Mais, Zuckerrohr und Hirse reagieren auf einen CO₂-Anstieg unter normalen Bedingungen nicht mit einer stärkeren Photosynthese. C3-Pflanzen sind an das Klima der mittleren und hohen Breiten angepasst. C4-Pflanzen wachsen zumeist unter tropischen und subtropischen Bedingungen. Sie sind daher an trockene Bedingungen angepasst und profitieren vom CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt hauptsächlich unter Dürrestress.<ref name="Rezai 2023">Rezaei, E.E., H. Webber, S. Asseng et al. (2023): [https://doi.org/10.1038/s43017-023-00491-0 Climate change impacts on crop yields]. Nat Rev Earth Environ 4, 831–846</ref>

Pflanzen tauschen Kohlendioxid und Wasser über die Spaltöffnungen der Blätter (die Stomata) mit der Atmosphäre aus. Bei einem höheren CO<sub>2</sub>-Angebot sind bei C3- und C4-Pflanzen die Stomata weniger stark geöffnet und verdunsten damit weniger Wasser. Das minimiert den Wasserverlust sowohl bei C3- als auch bei C4-Pflanzen.<ref name="Rezai 2023"/> Die Pflanzen haben eine bessere Wassernutzungseffizienz, was in Trockenzeiten sehr wichtig ist. Allerdings kann das auch ein Nachteil bei hohen Temperaturen sein. Bei einer geringeren Transpiration (Verdunstung) fällt die Kühlung der Blätter weg und es kann zu Hitzestress kommen.

Dass Kulturpflanzen auf den Feldern tatsächlich durch eine höhere CO2-Konzentration besser wachsen, ist durch zahlreiche Experimente im Freien nachgewiesen worden. So hat Ertrag nach einer Auswertung von 186 Studien über 18 C3-Pflanzenarten bei einer Erhöhung der CO<sub>2</sub>-Konzentration um ca. 200 ppm und bei ausreichender Wasser- und Nährstoffversorgung um 18% zugenommen. Weizen und Reis lagen mit jeweils 14% etwas darunter.<ref name="Ainsworth 2020">Ainsworth, E.A., S.P. Long (2020): 30 years of free-air carbon dioxide enrichment (FACE): [https://doi.org/10.1111/gcb.15375 What have we learned about future crop productivity and its potential for adaptation?], Glob Change Biol. 27:27–49</ref> Satellitendaten zeigen eine Zunahme der Brutto-Primärproduktion (BPP) als Reaktion auf einen Anstieg der atmosphärischen CO<sub>2</sub>-Konzentration um 100 ppm über den Zeitraum von 1982 bis 2015 um 15,5%. Dabei war die Zunahme in den ersten Jahrzehnten stärker und schwächte sich im neuen Jahrhundert ab.<ref name="Wang 2020">Wang, S., Y. Zhang, W. Ju et al. (2020): [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33303610/ Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis]. Science 370,1295-1300</ref>

Bei C4-Pflanzen wurden durch eine Erhöhung der atmosphärischen CO<sub>2</sub>-Konzentration von 400 auf 550 ppm in Freiluftexperimenten in Abwesenheit von Trockenstress keine Ertragssteigerungen bei erhöhter CO<sub>2</sub>-Konzentration festgestellt. Nur bei anhaltender Dürre nahm der Maisertrag bei einem Anstieg der CO₂-Konzentration bei einigen Experimenten um 20 % zu. Im Mittel über unterschiedliche Wetterlagen wiesen Mais und Sorghum eine leichte Abnahme der Erträge von -3,0% auf.<ref name="Ainsworth 2020"/>

== Nährstoffmangel ==
Die Zunahme der Biomasse bei den meisten Kulturpflanzen hat zwar höhere Ernten zur Folge. Deren Qualität nimmt aber durch das beschleunigte Wachstum der Pflanzen ab. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die Konzentration wichtiger Proteine und Mineralstoffe wie Eisen und Zink bei einer erhöhten CO<sub>2</sub>-Konzentration geringer gewordn ist. Bei Gerste, Kartoffeln, Reis und Weizen ging die Proteinkonzentration um 10-15% zurück. Eisen und Zink nahmen bei Gemüse um 16 bzw. 9,4% ab. Um 2050 könnten bei einer CO<sub>2</sub>-Konzentration von 550 ppm zusätzlich 122 Millionen Menschen an Proteinmangel und 175 Millionen an Zinkmangel leiden. Besonders Kinder unter 5 Jahren und Schwangere gelten unter dem Nährstoffmangel als gefährdet. Schon heute werden 2,2 Millionen Todesfälle jährlich bei Kindern unter 5 Jahren mit einer schlechten Nährstoffversorgung in Verbindung gebracht.<ref name="Ziska 2022">Ziska, L.H. (2022): [https://doi.org/10.3390/plants11071000 Rising Carbon Dioxide and Global Nutrition: Evidence and Action Needed]. Plants 2022, 11, 1000</ref>

== Indirekte CO<sub>2</sub>-Wirkung ==
[[Bild:Hitzestress Pflanzenanpassung.jpg|thumb|540px|Abb. 2: Hitzestress bei Kulturpflanzen]]
Wie eingangs betont wirkt die höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration nicht nur direkt über den CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt auf den Anbau von Nahrungsmitteln, sondern auch indirekt über den Klimawandel mit seinen Folgen häufigerer und intensiverer Extremereignisse. Höhere Temperaturen, Hitzewellen, Dürren, Starkregen und Überschwemmungen, klimabedingte Zunahmen von Unkräutern, Krankheitserregern und Schädlingen wirken dem CO2-Düngeeffekt entgegen. Auf etwa 75 % der weltweit bewirtschafteten Anbaufläche traten in den letzten Jahrzehnten dürrebedingte Ernteausfälle auf. Hitzewellen haben die Erträge von Weizen und Reis verringert. Die kombinierten Auswirkungen von Hitze und Dürre reduzierten die globalen Durchschnittserträge von Mais, Sojabohnen und Weizen um 11,6 %, 12,4 % bzw. 9,2 %. In Europa haben sich die Ernteausfälle infolge von Dürre und Hitze in den letzten fünf Jahrzehnten verdreifacht. Weltweit nahmen in den vergangenen 50 Jahren auch Überschwemmungen zu, mit direkten Schäden an den Kulturpflanzen und reduzierten Erträge wie z.B. bei der großen Flutkatastrophe in Pakistan im Jahr 2010, die Schäden von 4,5 Mrd. USD zur Folge hatten.<ref name="IPCC 2022">IPCC AR6 WGII (2022): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.4.1</ref>

== Perspektiven ==
Die Weltbevölkerung wird voraussichtlich auf über 9 Milliarden im Jahr 2050 ansteigen. Angesichts des Bevölkerungswachstums wird eine Zunahme der globalen Pflanzenproduktion um 30–62 % erforderlich sein, um den zukünftigen Nahrungsmittelbedarf bis 2050 im Vergleich zu 2010 zu decken. Mehr als 295 Millionen Menschen leiden jetzt schon unter akutem Hunger.<ref name="Cai 2026">Cai, C., Y. Tao, X. Yin, et al. (2026): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101573 Carbon dioxide fertilization effect on rice yield is not sustained over multiple generations], One Earth 9, 3</ref> Der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt könnte dabei helfen, mehr Nahrungsmittel zu produzieren. Es ist jedoch unklar, ob der Effekt über mehrere Jahrzehnte und unter den künftig zu erwartenden Klimabedingungen anhalten wird. Ein großer Unsicherheitsfaktor ist die hinreichende Versorgung der Pflanzen mit Stickstoffdünger.<ref name="Cai 2026"/>

Nach Einschätzung des Weltklimarats IPCC wird der Klimawandel einige der derzeitigen Gebiete der Nahrungsmittelproduktion für den künftigen Anbau ungeeignet machen. Die heutigen weltweiten Anbau- und Weideflächen werden bei dem hohen Szenario SSP-8.5 bis zu 10 % bis 2050, über 30 % bis 2100 ihre klimatische Geeignetheit verlieren. Bei dem niedrigen Szenario SSP1-2.6 sind es weniger als 8 % bis 2100. Die für das 21. Jahrhundert prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels auf die Ernteerträge sind – ohne Anpassungsmaßnahmen, aber unter Berücksichtigung des CO<sub>2</sub>-Düngeeffekts – insgesamt negativ. Die Reduktion der Ernten weltweit nimmt um –2,3 % bei Mais, –3,3 % bei Sojabohnen, –0,7 % bei Reis und –1,3 % bei Weizen ab.<ref name="IPCC 2022"/> Dabei ist eine Steigerung der Erträge um ca. 50% erforderlich, um die Weltbevölkerung um die Mitte des Jahrhunderts zu ernähren.

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Lizenzhinweis ==
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<metakeywords>Unkräuter, Schädlinge, Krankheiten, Landwirtschaftliche Kulturen, Globale Produktion, Wirkung von Kohlendioxid, Landwirtschaft und Klima, Landwirtschaft und Kohlendioxid, Unkräuter, Schädlinge, Krankheiten (Landwirtschaft), Landwirtschaft als Klimafaktor, Landwirtschaft</metakeywords>

[[Kategorie:Landwirtschaft]] [[Kategorie:Kohlendioxid]]

Hauptseite

2026-05-21T16:45:46Z

Dieter Kasang:

=KLIMAWANDEL UND KLIMAFOLGEN=
{|
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|{{Box2|Ueberschrift=Neue und überarbeitete Artikel - und ein neues Portal!|Fliesstext={{Bild-links|Bild=Klima2know_Logo.jpg|Breite=280px}} '''[https://www.bildungsserver.de/klima2know/ klima2know]''' Der Deutsche Bildungsserver hat in Kooperation mit dem Hamburger Bildungsserver ein neues Portal zum Klimawandel für junge Leute entwickelt. Es bietet verständlich aufbereitete Informationstexte und einfache Schaubilder, widerlegt Falschbehauptungen über den Klimawandel und seine Folgen, zeigt in Interviews, was Forschende und Aktivist*innen denken. Interaktive Elemente wie Quizfragen ermöglichen eine spielerische Auseinandersetzung mit dem komplexen Thema Klimawandel. Videos und Podcasts erweitern das Medienangebot. Die Inhalte werden laufend erweitert. Darüber hinaus setzt das Pilotprojekt verstärkt auf die Ansprache jüngerer Zielgruppen über soziale Medien. Inhaltlich baut das Webangebot auf dem bereits etablierten Klimawiki des Deutschen und des Hamburger Bildungsservers auf.<br>
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[[Bild:Klima- und CO2-Wirkung.jpg|left|280 px]]'''[[Der CO2-Düngeeffekt]]''' Die Folgen der zunehmenden CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre durch das Verbrennen fossiler Energien werden oft verharmlost, indem darauf hingewiesen wird, dass Kohlendioxid das Pflanzenwachstum überhaupt erst ermöglicht. Das stimmt zwar, ist aber nur die halbe Wahrheit. Die Wirkung von mehr CO<sub>2</sub> auf unsere pflanzlichen Nahrungsmittel funktioniert nur bei einem Teil der Pflanzen und gerade bei den Pflanzen nicht, die wie Hirse und Mais gerade in den ärmsten Ländern die wichtigsten Nahrungsmittel sind. Und außerdem ist der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt mit Nebenwirkungen versehen: Der Nährstoffgehalt der Pflanzen nimmt dadurch ab! Das wichtigste Argument gegen das Bild von CO<sub>2</sub> als Pflanzennahrung ist aber, dass dieses Treibhausgas die Hauptursache des menschengemachten Klimawandels ist und damit durch Hitze, Dürren und andere Wetterextreme mehr an Nahrungsmitteln zerstört, als es durch den Düngeeffekt wachsen lässt.
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[[Bild:Energiebilanz-2006-2020.jpg|left|280 px]]'''[[Das Energie-Ungleichgewicht der Erde]]''' Der beste Maßstab für die Erwärmung der Erde durch den menschlich bedingten Klimawandel ist die Ein- und Ausstrahlung an der Obergrenze der Atmosphäre. Hier kann man mit Satelliten genau messen, wieviel Strahlung die Erde von der Sonne erhält und wieviel Strahlung die Erde an den Weltraum wieder abgibt. Seit einigen Jahrzehnten hat man festgestellt, dass der Unterschied zwischen Ein- und Ausstrahlung der Erde zunimmt. Einerseits verringern die durch den Menschen emittierten Treibhausgase die Ausstrahlung. Andererseits werden von der Erde weniger Sonnenstrahlen reflektiert und mehr absorbiert. Dadurch ergibt sich ein zunehmendes Ungleichgewicht zwischen Ein- und Ausstrahlung, und die Erde wird wärmer. Dass die Erde weniger Sonneneinstrahlung direkt reflektiert, hängt damit zusammen, dass die Erde zunehmend dunkler wird. Ein Grund ist die abnehmende Wolkenbedeckung, ein anderer die Abnahme von hellen Eis- und Schneeflächen.
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|{{Box2|Ueberschrift=Bildersammlung|Fliesstext={{Bild-links|Bild=Europa temp RCP85.jpg|Breite=280px}}'''[[:Kategorie:Bildergalerien|Bilder mit freien Lizenzen]]''': Eine Sammlung von z.Zt. ca. 2000 Abbildungen mit freien Lizenzen, die - meistens unter bestimmten Bedingungen - weiter verwendet werden können. Es gibt z.B. Bilder zu folgenden Kategorien: [[Atmosphärische Zirkulation (Bilder)|Atmosphärische Zirkulation]], [[Dürren (Bilder)|Dürren]], [[Eisschilde (Bilder)|Eisschilde]], [[Tropische Wirbelstürme (Bilder)|Tropische Wirbelstürme]] etc. Die Bilder entstammen frei zugänglichen wissenschaftlichen Zeitschriften, Plattformen von Organisationen, die weitgehend copyrightfreies Material zur Verfügung stellen, und z.T. auch Büchern. Sie sind mit Erläuterungen versehen und wichtigen Themen des Klimawiki zugeordnet, was ein Verständnis im sachlichen Kontext ermöglicht. Die Sammlung wird ausgebaut. - Eine neue Sammlung bietet [[:Kategorie:Einfache_Bilder|Einfache Bilder]] an, die komplexe Zusammenhänge auch ohne tieferes Vorwissen veranschaulichen.
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|{{Box2|Ueberschrift=Aktuelle Entwicklungen|Fliesstext={{Bild-links|Bild=CO2-konzentration aktuell.jpg|Breite=280px}}'''CO<sub>2</sub> auf Rekord-Niveau''' Nach den Messwerten auf dem Mauna Loa erreichte die CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre im Jahr 2024 mit über 422 ppm einen neuen Jahresrekord. Im Mai 2025 und 2026 wurden sogar 430 ppm übertroffen. Über mindestens 800.000, evtl. sogar über 2-3 Millionen Jahre betrug dieser Wert weniger als 300 ppm, vor Beginn der Industrialiserung sogar weniger als 280 ppm. Im Vergleich dazu bedeutet die aktuelle CO<sub>2</sub>-Konzentration eine Steigerung um 50% in nur gut 200 Jahren, was gegenüber natürlichen Veränderungen geradezu explosiv ist. Mehr: [[Kohlendioxid-Konzentration]]<br />

[[Bild:Arctic Sept ice1879-2013.jpg|left|280 px]]'''Immer weniger Meereis''' Das arktische Meereis hat bisher vor allem im September, dem Monat seiner geringsten Ausdehnung, stark abgenommen. Im September 2020 wurde fast das bisherige Minimum vom September 2012 erreicht und seit Beginn der Satellitenmessungen nach 2012 zum zweiten Mal die 4 Mio. km<sup>2</sup> Grenze unterschritten. Die Eiskante lag nördlich des 85. Breitengrads weit nördlich der Inselgruppen Spitzbergen, Franz-Josef-Land und Sewernaja Semlja und damit so weit im Norden wie bisher noch nie in der Satellitenära. Über den Zeitraum 1979-2019 zeigte das September-Eis eine Rate von -12,9 % pro Jahrzehnt.<br> Das antarktische Meereis nahm in den letzten Jahrzehnten dagegen eher leicht zu, worüber es verschiedene Erklärungsversuche gibt. Seit 2017 nahm die Ausdehnung des Eises rund um die Antarktis jedoch bis zum aktuellen Jahr überraschenderweise deutlich ab. Mehr: [[Arktisches Meereis]], [[Antarktisches Meereis]]<br />

[[Bild:Global-temp-1940-2025.jpg|left|280 px]]
'''[[2023, 2024 und 2025 - die wärmsten Jahre]]''' 2024 hat das bisher wärmste Jahr 2023 noch einmal um 0,12 °C globale Mitteltemperatur übertroffen und ist jetzt das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen. Die globale Mitteltemperatur lag nach dem europäischen Copernicus Climate Change Service mit 1,60 °C über den vorindustriellen (1850-1900) Temperaturen und war damit das erste Kalenderjahr, das die 1,5-Grad-Grenze des Klimaabkommens von Paris (2015) übertroffen hat. Wie im bisherige Rekordjahr 2023 waren die hohen Temperaturen auch 2024 durch einen El Niño, eine ungewöhnliche Erwärmung im tropischen Pazifik, mit beeinflusst. 2023 hatte sich ein starker El Niño entwickelt, der in das Jahr 2024 hinein angehalten hat. Grundlegend für die hohen Temperaturen in den Jahren 2023 und 2024 waren aber vor allem der Klimawandel durch die Emission anthropogener Treibhausgase. Auch die Ozeane waren in beiden Jahren historisch warm, mit besonders hohen Meeresoberflächentemperaturen im Nordatlantik.<br />

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|{{Box2|Ueberschrift=Climate Engineering|Fliesstext={{Bild-links|Bild=CE Verfahren.jpg|Breite=280px}}[https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Kategorie:Climate_Engineering Climate Engineering]: Trotz zahlreicher Warnungen aus der Wissenschaft vor den Folgen des Klimawandels zeigen die internationalen Bemühungen um den Klimaschutz nur wenig Wirkung. Die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre steigt unvermindert an und liegt inzwischen bei über 420 ppm. Angesichts dieser Entwicklung halten es viele Wissenschaftler für kaum noch möglich, dass das allgemein anerkannte Klimaziel, den globalen Temperaturanstieg auf 2 °C oder gar 1,5 °C zu begrenzen, erreicht werden kann. Daher werden zunehmend Eingriffe in das Klimasystem diskutiert, die die Auswirkungen des Klimawandels begrenzen sollen. Solche Eingriffe werden unter dem Begriff ''Climate Engineering'' zusammengefasst. Dabei geht es zum einen um die nachträgliche Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre und zum anderen um die Beeinflussung der Sonneneinstrahlung.
[[Climate Engineering]], [[Solar Radiation Management (SRM)]], [[Modifikation mariner Schichtwolken]], [[Climate Engineering und Arktisches Meereis]], [[Ozeandüngung]], [[Kohlendioxidentzug durch Aufforstung]], [[Ökonomische Aspekte des Climate Engineering]], [[Politische Herausforderungen von Climate Engineering]]
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|{{Box2|Ueberschrift=Kategorien und weitere Zugänge|Fliesstext=
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<div style="text-align:center;">'''[[Klimawandel:Portal|Zur systematischen Übersicht: Klimawandel-Portal]]'''</div>
<div style="text-align:center;">'''[[:Kategorie:Unterrichtsmaterial nach Themen|Unterrichtsmaterial nach Themen]]'''</div>
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|{{Box4|Ueberschrift=Bildungswiki Klimawandel|Fliesstext=Das '''"Bildungswiki Klimawandel"''' ist ein Kooperationsprojekt zwischen dem Deutschen Bildungsserver, dem Climate Service Center und dem Hamburger Bildungsserver zum Aufbau einer Enzyklopädie über den anthropogenen Klimawandel und seine Folgen.
In der sachlichen Richtigkeit sind die Artikel an den Ergebnissen aktueller wissenschaftlicher Veröffentlichungen orientiert, die in renommierten Fachzeitschriften erschienen und zumeist in die zusammenfassenden Sachstandsberichte des Weltklimarates IPCC eingegangen sind.

Anmeldung zur Mitarbeit bitte über [[Benutzer:Dieter_Kasang|Dieter Kasang]].
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{{Kontakt}}
__NOTOC__
__NOEDITSECTION__

Landwirtschaft (Bilder)

2026-05-21T16:44:36Z

Dieter Kasang:

== Einflüsse des Klimas auf die Landwirtschaft ==
* Artikel: [[Landwirtschaft und Klima]]
<gallery widths="160" >
Klima- und CO2-Wirkung.jpg|'''Wirkung von CO<sub>2</sub>'''<br>auf Pflanzen<br>Lizenz: CC BY-SA
CO2 Düngung.jpg|'''Wirkung von CO<sub>2</sub>'''<br>auf Pflanzen<br>Lizenz: CC BY-SA
Einflussfaktoren landwirtschaft.jpg|'''Landwirtschaft und Klima'''<br>Wechselwirkung zwischen Landwirtschaft und Klima <br>Lizenz: CC BY-NC-SA
CO2-einfluss.jpg|'''CO2-Düngung'''<br>Die Folgen einer höheren CO2-Konzentration<br>Lizenz: CC BY-NC-SA
Global agricultural frontiers climate change.PNG|'''Veränderung der klimatischen Agrargrenze'''<br>RCP 8.5, 2060-2080<br>Lizenz: CC BY 4.0
Soil organic carbon content in top 1 meter.PNG|'''Gehalt organischer Kohlenstoff in oberem Boden in Gebieten mit Verschiebung der klimabedingten Agrargrenze'''<br>RCP 8.5, 2060-2080<br>Lizenz: CC BY 4.0
Cropping zones in the watershed under baseline climatic conditions and RCP scenarios.jpg|'''Anbauzonen und Veränderung der Anzahl der Ernten an einer sub-humiden Wasserscheide in den Tropen'''<br>Beispielregion in Benin<br>Lizenz: CC BY 4.0
Changes in coffee suitability in 4 coffee growing zones by 2050s.PNG|'''Veränderung der klimatischen Eignung für den Kaffeeanbau in 4 Kaffeeanbauzonen'''<br>2050<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Arable areas for sequential and single cropping.jpg|'''Änderung von Anbauflächen für eine oder mehrere Ernten'''<br>RCP 2.6 und RCP 8.5<br>Lizenz: CC BY 4.0
Modeled and projected losses in Safe Winter Chill compared to 1975.jpg|'''Veränderung der Wintertemperaturen im Vergleich zu 1975'''<br>Verlust des Winter Chill für Pflanzen<br>Lizenz: CC BY 4.0
Modeled and projected Safe Winter Chill in the Mediterranean region.png|'''Veränderung der Wintertemperaturen im Vergleich im Mittelmeerraum'''<br>Verlust des Winter Chill für Pflanzen<br>Lizenz: CC BY 4.0
Modeled and projected Safe Winter Chill in California, the Eastern United States and Southern South America.png|'''Veränderung der Wintertemperaturen im Vergleich in Kalifornien, an der US-Ostküste und im südlichen Südamerika'''<br>Verlust des Winter Chill für Pflanzen<br>Lizenz: CC BY 4.0
Modeled and projected Safe Winter Chill in South Africa, Southern Australia and New Zealand.png|'''Veränderung der Wintertemperaturen im Vergleich in Südafrika, im südlichen Australien und in Neuseeland'''<br>Verlust des Winter Chill für Pflanzen<br>Lizenz: CC BY 4.0
</gallery>

== Auswirkungen von Extremereignissen ==
=== Global ===
<gallery widths="160" >
Trockenes weizenfeld.jpg|'''Trockener Boden'''<br>abgeerntetens Getreidefeld<br>Lizenz: public domain
Cornfield-4240209 1920.jpg|'''Junge Maispflanzen'''<br>auf trockenem Oberboden<br>Lizenz: public domain
Trockener boden Staub erosionsgefahr.jpg|'''Trockene Böden'''<br>Winderosion bei der Bearbeitung<br>Lizenz: public domain
Hitzestress Pflanzenanpassung.jpg|'''Hitzestress und Apassung'''<br>Hitzestress, Pflanzenreaktion, Anpassungsmaßnahmen<br>Lizenz: CC BY
Steigende Anzahl von Desastern im Zusammenhang mit Klimaereignissen 1990-2016.png|'''Naturkatastrophen in armen Ländern 1990-2016 '''<br>Daten von 1990 bis 2016<br>Lizenz: CC BY-NC-SA 3.0 IGO
Ernte und Viehverluste nach Kontinenten und Art der Naturkatastrophe.png|'''Ernte- und Viehverluste nach Kontinenten und Art der Naturkatastrophe'''<br>Daten von 2003 bis 2013<br>Lizenz: CC BY-NC-SA 3.0 IGO
Niederschlag temperatur trockenheit bewässerung.jpg|'''Wichtige Klimaindikatoren'''<br>und Bruttoinlandsprodukt<br>Lizenz: CC BY-NC-ND 4.0
Crop_failure.png|'''Änderung von Ernteausfällen'''<br>Projektionen<br>Lizenz: CC BY
Szenarien Extremereignisse.jpg|'''Schäden durch Extremwetterereignisse'''<br>Projektionen<br>Lizenz: CC BY
Land-area exposed flood TC fire.jpg|'''Schäden durch Hochwasser, Wirbelstürme, Waldbrände'''<br>2°C-Projektion<br>Lizenz: CC BY
Land-area exposed drought heat.jpg|'''Schäden durch Dürren und Hitzewellen'''<br>2°C-Projektion<br>Lizenz: CC BY
Crop lost global heat drought.jpg|'''Auswirkungen von Hitze- und Dürreereignissen'''<br>Ernteverluste und -gewinne durch Hitze- und Dürreereignisse 1961-2014<br>Lizenz: Quellenangabe, nicht-kommerziell
Heat-water-stress global wheatproduction.jpg|'''Hitze- und Wasserstress für Weizen'''<br>Belastung in den drei Monaten vor der Ernte<br>Lizenz: CC BY
</gallery>

=== Regional ===
<gallery widths="160" >
Maps of annual milk loss.PNG|'''Zukünftiger Milchverlust durch Hitzewellen'''<br>Großbritannien<br>Lizenz: CC BY 4.0
California Vineyar drought2014.jpg|'''Weinanbau im Coachella Tal'''<br>Von der Dürre 2014 geschädigter Weinanbau im Coachella Tal, Kalifornien, Foto: 10.7.2014<br>Lizenz: public domain
Brazil drought Sos yield.jpg|'''Dürre und Sojaernte in Brasilien 2005'''<br>Änderung der Sojaernte während der Dürre 2005<br>Lizenz: CC BY-NC-ND
Nicarague vietnam uganda vulnerabilityMaize RCP8 5 2050 climatechange.jpg|'''Vulnerabilität der Landwirtschaft gegenüber dem Klimawandel'''<br>Jahr 2050, Szenario RCP 8.5<br>Lizenz: CC BY 4.0
Hochwasser Felder Mosambik.jpg|'''Hochwasser in Mosambik 2013'''<br>Überschwemmte Felder in Mosambik 2013<br>Lizenz: public domain
VulnerabilityMaizeVietnam RCP8 5 2050 climatechange.jpg|'''Vulnerabilität von Maisanbau gegenüber dem Klimawandel in Vietman'''<br>Jahr 2050, Szenario RCP 8.5<br>Lizenz: CC BY 4.0
Hotspot maps of habitat suitability for the 11 fruit fly species under climate change.PNG|'''Projektion für die Ausbreitung von Fruchtfliegen in Australien'''<br>für 2030, 2050 und 2070<br>Lizenz: CC BY 4.0
</gallery>

==Einfluss der Landwirtschaft auf das Klima ==
<gallery widths="160" >
Rice paddies.jpg|'''Reisfelder'''<br>als Methanquelle<br>Lizenz: CC BY
Ruminants methane source.jpg|'''Wiederkäuer'''<br>als Methanquelle <br>Lizenz: CC BY
Wiederkäuer Methan.jpg|'''Wiederkäuer'''<br>und ihr Methanausstoß<br>Lizenz: CC BY-NC-SA
Methan-kuhmagen.png|'''Entstehung von Methan'''<br>im Kuhmagen<br>Lizenz: CC BY-SA
GHG-emissions-AFOLU-dt.jpg|'''Treibhausgasemissionen''' nach<br>Sektor, Region und Treibhausgas<br>Lizenz: CC BY
GHG-landw-Produkte-dt.jpg|'''Treibhausgasemissionen'''<br>pro kg landwirtschaftlicher Produkte<br>Lizenz: CC BY-SA
Emissionen durch Landwirtschaft nach Kontinent, 2001-2010.jpg|'''Emissionen durch landwirtschaftliche Produktion nach Kontinenten'''<br>Daten von 2001 bis 2010<br>Lizenz: CC BY-NC-SA 3.0 IGO
Anteil landwirtschaftlicher Prozesse an Emissionen.png|'''Anteil verschiedener landwirtschaftlicher Prozesse an Emissionen'''<br>in CO<sub>2</sub>-Äquivalenten, 2014<br>Lizenz: CC BY-NC-SA 3.0 IGO
Landwirtschaft Emissionen globaler Handel.jpg|'''Transfer von landwirtschaftlichen Treibhausgasen'''<br>bei Zwischen- und Endprodukten<br>Lizenz: CC BY 4.0
Feedback-agriculture dt.jpg|'''Emissionsquellen'''<br>in der Landwirtschaft<br>Lizenz: CC BY
Wald in ackerland.jpg|'''Klimaprozesse bei der'''<br>Umwandlung von Wald in Ackerland<br>Lizenz: CC BY-NC-SA
</gallery>

== Globale Produktion ==
* Artikel: [[Globale Produktion]]
<gallery widths="160" >
The top five producers by crop as of 2014..PNG|'''Top 5 Produktionsländer nach Nutzpflanze'''<br>global, 2014<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Agrarproduktion2080.jpg|'''Agrarproduktion bis 2080'''<br>Veränderung der Agrarproduktion durch Klimawandel und CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt<br>Lizenz: Quellenangabe, nicht-kommerziell
Mais-Produktion 2080.jpg|'''Änderung der Maisernte bis 2080'''<br>Veränderung der globalen Mais-Ernte nach dem Szenario RCP8.5 <br>Lizenz: CC BY-SA
Rice climate change.jpg|'''Klimawandel Reiserträge'''<br>1974-2013 in t/ha/Jahr <br>Lizenz: CC BY
Wheat climate change.jpg|'''Klimawandel Weizenerträge'''<br>1974-2013 in t/ha/Jahr <br>Lizenz: CC BY
Wichtigste Weizenexporteure.jpg|'''Die wichtigsten Weizenanbaugebiete der Welt'''<br>und wichtige Exportnationen<br>Lizenz: CC BY-NC
Weizenanbaugebiete Wassermangel.jpg|'''Weizenanbaugebiete und Wassermangel'''<br>Projektionen<br>Lizenz: CC BY-NC
Ernährungssicherheit 2019 insgesamt und Ernährungsunsicherheit nach Kontinenten.png|'''Ernährungssicherheit global'''<br>und Ernährungsunsicherheit nach Kontinenten<br>Lizenz: CC BY-SA
Conceptual mode of the impact of the impact of climate change.jpg|'''Einfluss von Klimawandel auf Vulnerabilität und Unterernährung'''<br>schematische Darstellung<br>Lizenz: CC BY-NC-ND 4.0
Agrarland 2007.jpg|'''Globale Verteilung von Ackerland'''<br>C3 und C4 Pflanzen<br>Lizenz: CC BY-NC-ND 4.0
</gallery>

== Regionale Produktion ==
=== Europa ===
* Artikel: [[Klimaänderungen und Landwirtschaft Europa]]
<gallery widths="160" >
Europa ernte 2100.jpg|'''Änderung der Ernteerträge in Europa bis 2100'''<br>Nach dem Szenario A2<br>Lizenz: Quellenangabe
Weizenernte 2030 Europa.jpg|'''Veränderung der Winterweizenerente'''<br>Veränderung bis 2030 <br>Lizenz: IPCC-Lizenz
Current suitability map of white mustard in the Mediterranean Basin based on the GLM results.PNG|'''aktuell für den Anbau von Weißem Senf geeignete Gebiete'''<br>Mittelmeerraum<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Ensembled projections of the fitted GLM for white mustard suitability using five GCMs.PNG|'''Eignung der Gebiete für den Anbau von Weißem Senf in Zukunft'''<br>Mittelmeerraum<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Rapeseed crop suitability model (according to GAEZ) under current conditions.PNG|'''Eignungder Gebiete für den Anbau von Weißem Senf in Zukunft'''<br>Europa<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Europe forecast rapeseed.PNG|'''Eignung der Gebiete für den Anbau von Raps in Zukunft'''<br>Europa<br>Lizenz: CC-BY 4.0
</gallery>

=== Asien ===
<gallery widths="160" >
China maps potentialAgriculturalProductivity.jpg|'''Potentielle Agrarproduktivität China'''<br>jüngere Vergangenheit und 2060er nach RCP 4.5 und RCP 8.5<br>Lizenz: CC-BY 4.0
China map change potentialAgriculturalProductivity.jpg|'''Veränderung der potentiellen Agrarproduktivität in China'''<br>nach RCP 4.5 und RCP 8.5<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Apfelanbau himalaya.jpg|'''Verlagerung des Apfelanbaus auf größere Höhen im Himalaya'''<br>bedingt durch den Klimawandel<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Banana and coffee suitability zones based on ensemble output for current conditions and future.PNG|'''In Zukunft für den Anbau von Bananen und Kaffee geeignete Gebiete'''<br>Nepal, verschiedene RCP Szenarien<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Veränderung Fläche Iran für Walnuss Anbau.PNG|'''Für Walnussanbau geeignete Fläche im Iran'''<br>aktuell und 2020-2049<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Map of land suitability for walnut cultivation in Iran (2020–2049).PNG|'''Karte für Walnussanbau geeignete Fläche im Iran'''<br>2020-2049<br>Lizenz: CC-BY 4.0
</gallery>

=== Weitere Regionen ===
<gallery widths="160" >
Mean potential shift in the pollinator occurrence probability related to projected climate change for 2050.jpg|'''verändertes Vorkommen von Bestäubern für 13 Nutzpflanzen'''<br>Projektion für 2050, Brasilien<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Potential shift in the pollinator occurrence probability related to projected climate change for 2050 in the Brazilian municipalities.jpg|'''Vorkommen der Bestäuber nach Nutzpflanze'''<br>13 Pflanzenarten in Brasilien, für 2050 nach RCP 8.5<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Ghana Anbau klimawandel.jpg|'''Anbaumöglichkeiten für Mais, Sorgumhirse, Maniok und Erdnüsse in Ghana'''<br>unter aktuellen Bedingungen und 2050 nach RCP 2.6 und RCP 8.5<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Simulated average maize Yield Loss Index (YLI) averaged across all 72 grid cells.PNG|'''Zukünftige Ernteverluste bei Mais in IOWA (USA)'''<br>Mitte 21. Jhdt. und Ende 21. Jhdt, RCP 4.5 und RCP 8.5<br>Lizenz: CC-BY 4.0
Effects of climate change scenarios on spring wheat.PNG|'''Auswirkungen des Klimawandels auf die Erträge von Frühlingsweizen'''<br>in Kanada<br>Lizenz: CC-BY 4.0
</gallery>

== Lizenzhinweis ==
{{CC-Lizenz}}
{{Kontakt}}

[[Kategorie:Bildergalerien]]
[[Kategorie:Landwirtschaft]]

Datei:Klima- und CO2-Wirkung.jpg

2026-05-21T16:41:09Z

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

== Beschreibung ==
Indirekte und direkte Wirkung von Kohlendioxid auf die Landwirtschaft.

==Lizenzhinweis==
{| style="border:1px solid #8888aa; background-color:#f7f8ff;padding:5px;font-size:95%;"
|
Dieter Kasang, Anja Hermanns (2026): Eigene Darstellung, erstellt mit Unterstützung von ChatGPT (OpenAI, DALL·E)<br>
Lizenz: CC BY-SA
|}

2026-05-11T09:01:17Z

Dieter Kasang: Dieter Kasang lud eine neue Version von Datei:CO2 Düngung.jpg hoch

Der CO2-Düngeeffekt

2026-05-11T07:56:55Z

Dieter Kasang: /* Perspektiven */

[[Bild:CO2 Düngung.jpg|thumb|540px|Abb. 1: Indirekte und direkte Wirkung von Kohlendioxid auf die Landwirtschaft. ]]
Kohlendioxid (CO<sub>2</sub>) ist das wichtigste vom Menschen in die Atmosphäre emittierte Treibhausgas. Es ist hauptverantwortlich für die globale Erwärmung. Von den CO<sub>2</sub>-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe, der Landnutzungsänderung und anderen menschlichen Aktivitäten verbleiben in der Atmosphäre aber nur etwas weniger als die Hälfte, während der Rest von der Landoberfläche (von Böden und der Vegetation) und vom Ozean aufgenommen wird. Die Zunahme der atmosphärischen Konzentration von Kohlendioxid besitzt einerseits einen direkten Einfluss auf die meisten Pflanzen der Erde und damit auch auf die vom Menschen angebauten Kulturpflanzen, indem sie die Photosynthese und damit das Pflanzenwachstum verstärkt. Kohlendioxid wirkt auf die Pflanzen durch den Klimawandel aber auch indirekt. Höhere Temperaturen, mehr und stärkere Extremereignisse besitzen unterschiedlich Auswirkungen, je nach dem, um welche Pflanzen es sich handelt und in welchen Klimazonen und Regionen sie wachsen.

== Die direkte Wirkung von CO<sub>2</sub> ==
Bei der Photosynthese wird von Pflanzen unter Verwendung von Sonnenenergie aus Wasser und Kohlendioxid biologische Substanz gebildet. Ein Teil des aufgenommenen Kohlendioxids wird durch Atmung (Respiration) wieder an die Atmosphäre abgegeben. Eine höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration verstärkt die Photosynthese und damit die Bildung von Biomasse. Das ist besonders bei C3-Pflanzen wie Weizen, Roggen, Reis, Kartoffeln u.a. der Fall. C4-Pflanzen wie Mais, Zuckerrohr und Hirse reagieren auf einen CO₂-Anstieg unter normalen Bedingungen nicht mit einer stärkeren Photosynthese. C3-Pflanzen sind an das Klima der mittleren und hohen Breiten angepasst. C4-Pflanzen wachsen zumeist unter tropischen und subtropischen Bedingungen. Sie sind daher an trockene Bedingungen angepasst und profitieren vom CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt hauptsächlich unter Dürrestress.<ref name="Rezai 2023">Rezaei, E.E., H. Webber, S. Asseng et al. (2023): [https://doi.org/10.1038/s43017-023-00491-0 Climate change impacts on crop yields]. Nat Rev Earth Environ 4, 831–846</ref>

Pflanzen tauschen Kohlendioxid und Wasser über die Spaltöffnungen der Blätter (die Stomata) mit der Atmosphäre aus. Bei einem höheren CO<sub>2</sub>-Angebot sind bei C3- und C4-Pflanzen die Stomata weniger stark geöffnet und verdunsten damit weniger Wasser. Das minimiert den Wasserverlust sowohl bei C3- als auch bei C4-Pflanzen.<ref name="Rezai 2023"/> Die Pflanzen haben eine bessere Wassernutzungseffizienz, was in Trockenzeiten sehr wichtig ist. Allerdings kann das auch ein Nachteil bei hohen Temperaturen sein. Bei einer geringeren Transpiration (Verdunstung) fällt die Kühlung der Blätter weg und es kann zu Hitzestress kommen.

Dass Kulturpflanzen auf den Feldern tatsächlich durch eine höhere CO2-Konzentration besser wachsen, ist durch zahlreiche Experimente im Freien nachgewiesen worden. So hat Ertrag nach einer Auswertung von 186 Studien über 18 C3-Pflanzenarten bei einer Erhöhung der CO<sub>2</sub>-Konzentration um ca. 200 ppm und bei ausreichender Wasser- und Nährstoffversorgung um 18% zugenommen. Weizen und Reis lagen mit jeweils 14% etwas darunter.<ref name="Ainsworth 2020">Ainsworth, E.A., S.P. Long (2020): 30 years of free-air carbon dioxide enrichment (FACE): [https://doi.org/10.1111/gcb.15375 What have we learned about future crop productivity and its potential for adaptation?], Glob Change Biol. 27:27–49</ref> Satellitendaten zeigen eine Zunahme der Brutto-Primärproduktion (BPP) als Reaktion auf einen Anstieg der atmosphärischen CO<sub>2</sub>-Konzentration um 100 ppm über den Zeitraum von 1982 bis 2015 um 15,5%. Dabei war die Zunahme in den ersten Jahrzehnten stärker und schwächte sich im neuen Jahrhundert ab.<ref name="Wang 2020">Wang, S., Y. Zhang, W. Ju et al. (2020): [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33303610/ Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis]. Science 370,1295-1300</ref>

Bei C4-Pflanzen wurden durch eine Erhöhung der atmosphärischen CO<sub>2</sub>-Konzentration von 400 auf 550 ppm in Freiluftexperimenten in Abwesenheit von Trockenstress keine Ertragssteigerungen bei erhöhter CO<sub>2</sub>-Konzentration festgestellt. Nur bei anhaltender Dürre nahm der Maisertrag bei einem Anstieg der CO₂-Konzentration bei einigen Experimenten um 20 % zu. Im Mittel über unterschiedliche Wetterlagen wiesen Mais und Sorghum eine leichte Abnahme der Erträge von -3,0% auf.<ref name="Ainsworth 2020"/>

== Nährstoffmangel ==
Die Zunahme der Biomasse bei den meisten Kulturpflanzen hat zwar höhere Ernten zur Folge. Deren Qualität nimmt aber durch das beschleunigte Wachstum der Pflanzen ab. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die Konzentration wichtiger Proteine und Mineralstoffe wie Eisen und Zink bei einer erhöhten CO<sub>2</sub>-Konzentration geringer gewordn ist. Bei Gerste, Kartoffeln, Reis und Weizen ging die Proteinkonzentration um 10-15% zurück. Eisen und Zink nahmen bei Gemüse um 16 bzw. 9,4% ab. Um 2050 könnten bei einer CO<sub>2</sub>-Konzentration von 550 ppm zusätzlich 122 Millionen Menschen an Proteinmangel und 175 Millionen an Zinkmangel leiden. Besonders Kinder unter 5 Jahren und Schwangere gelten unter dem Nährstoffmangel als gefährdet. Schon heute werden 2,2 Millionen Todesfälle jährlich bei Kindern unter 5 Jahren mit einer schlechten Nährstoffversorgung in Verbindung gebracht.<ref name="Ziska 2022">Ziska, L.H. (2022): [https://doi.org/10.3390/plants11071000 Rising Carbon Dioxide and Global Nutrition: Evidence and Action Needed]. Plants 2022, 11, 1000</ref>

== Indirekte CO<sub>2</sub>-Wirkung ==
[[Bild:Hitzestress Pflanzenanpassung.jpg|thumb|540px|Abb. 2: Hitzestress bei Kulturpflanzen]]
Wie eingangs betont wirkt die höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration nicht nur direkt über den CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt auf den Anbau von Nahrungsmitteln, sondern auch indirekt über den Klimawandel mit seinen Folgen häufigerer und intensiverer Extremereignisse. Höhere Temperaturen, Hitzewellen, Dürren, Starkregen und Überschwemmungen, klimabedingte Zunahmen von Unkräutern, Krankheitserregern und Schädlingen wirken dem CO2-Düngeeffekt entgegen. Auf etwa 75 % der weltweit bewirtschafteten Anbaufläche traten in den letzten Jahrzehnten dürrebedingte Ernteausfälle auf. Hitzewellen haben die Erträge von Weizen und Reis verringert. Die kombinierten Auswirkungen von Hitze und Dürre reduzierten die globalen Durchschnittserträge von Mais, Sojabohnen und Weizen um 11,6 %, 12,4 % bzw. 9,2 %. In Europa haben sich die Ernteausfälle infolge von Dürre und Hitze in den letzten fünf Jahrzehnten verdreifacht. Weltweit nahmen in den vergangenen 50 Jahren auch Überschwemmungen zu, mit direkten Schäden an den Kulturpflanzen und reduzierten Erträge wie z.B. bei der großen Flutkatastrophe in Pakistan im Jahr 2010, die Schäden von 4,5 Mrd. USD zur Folge hatten.<ref name="IPCC 2022">IPCC AR6 WGII (2022): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.4.1</ref>

== Perspektiven ==
Die Weltbevölkerung wird voraussichtlich auf über 9 Milliarden im Jahr 2050 ansteigen. Angesichts des Bevölkerungswachstums wird eine Zunahme der globalen Pflanzenproduktion um 30–62 % erforderlich sein, um den zukünftigen Nahrungsmittelbedarf bis 2050 im Vergleich zu 2010 zu decken. Mehr als 295 Millionen Menschen leiden jetzt schon unter akutem Hunger.<ref name="Cai 2026">Cai, C., Y. Tao, X. Yin, et al. (2026): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101573 Carbon dioxide fertilization effect on rice yield is not sustained over multiple generations], One Earth 9, 3</ref> Der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt könnte dabei helfen, mehr Nahrungsmittel zu produzieren. Es ist jedoch unklar, ob der Effekt über mehrere Jahrzehnte und unter den künftig zu erwartenden Klimabedingungen anhalten wird. Ein großer Unsicherheitsfaktor ist die hinreichende Versorgung der Pflanzen mit Stickstoffdünger.<ref name="Cai 2026"/>

Nach Einschätzung des Weltklimarats IPCC wird der Klimawandel einige der derzeitigen Gebiete der Nahrungsmittelproduktion für den künftigen Anbau ungeeignet machen. Die heutigen weltweiten Anbau- und Weideflächen werden bei dem hohen Szenario SSP-8.5 bis zu 10 % bis 2050, über 30 % bis 2100 ihre klimatische Geeignetheit verlieren. Bei dem niedrigen Szenario SSP1-2.6 sind es weniger als 8 % bis 2100. Die für das 21. Jahrhundert prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels auf die Ernteerträge sind – ohne Anpassungsmaßnahmen, aber unter Berücksichtigung des CO<sub>2</sub>-Düngeeffekts – insgesamt negativ. Die Reduktion der Ernten weltweit nimmt um –2,3 % bei Mais, –3,3 % bei Sojabohnen, –0,7 % bei Reis und –1,3 % bei Weizen ab.<ref name="IPCC 2022"/> Dabei ist eine Steigerung der Erträge um ca. 50% erforderlich, um die Weltbevölkerung um die Mitte des Jahrhunderts zu ernähren.

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Lizenzhinweis ==
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|beeinflusst von=Kohlendioxid-Konzentration
|beeinflusst=Landwirtschaftliche Kulturen
|beeinflusst=Globale Produktion
|beeinflusst von=Wirkung von Kohlendioxid und Ozon
|Teil von=Landwirtschaft und Klima
|umfasst=Globale Produktion
|Teil von=Landwirtschaft und Kohlendioxid
|Gegensatz=Landwirtschaft als Klimafaktor
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<metakeywords>Unkräuter, Schädlinge, Krankheiten, Landwirtschaftliche Kulturen, Globale Produktion, Wirkung von Kohlendioxid, Landwirtschaft und Klima, Landwirtschaft und Kohlendioxid, Unkräuter, Schädlinge, Krankheiten (Landwirtschaft), Landwirtschaft als Klimafaktor, Landwirtschaft</metakeywords>

[[Kategorie:Landwirtschaft]] [[Kategorie:Kohlendioxid]]