Steigender Meeresspiegel: KI sagt voraus, wo und wie schnell das Antarktis-Eis schmilzt

Das Antarktis-Eis schmilzt – und mit ihm steigen die Ozeane. Für Millionen Menschen in Küstenregionen ist das längst keine abstrakte Bedrohung mehr, sondern eine reale Gefahr. Doch bisherige Klimamodelle konnten die Bewegung des Eises nicht präzise genug vorhersagen. Nun liefert eine neue Studie der Stanford University wichtige Erkenntnisse. Mithilfe von KI konnten die Forscher erstmals zeigen, dass sich das Antarktis-Eis je nach Lage unterschiedlich verhält. Genau diese Unterschiede wurden bisher unterschätzt.

KI-Prognose: Antarktis-Eis verhält sich wie Holz

Das Eis der Antarktis fließt langsam in Richtung Ozean. Doch das passiert nicht gleichmäßig: Während es sich in Küstennähe verdichtet, dehnt es sich weiter draußen aus – ähnlich wie Holz, das entlang der Maserung leichter bricht.

„Unsere Studie zeigt, dass die meisten Eisschelfe anisotrop sind. […] Die Dehnungszone macht 95 Prozent des Schelfeises aus und folgt nicht denselben Gesetzen wie die Kompressionszone“, erklärt Yongji Wang, Erstautor der Studie. Diese Unterschiede wurden bisher nicht in den Klimamodellen berücksichtigt – mit möglicherweise weitreichenden Folgen.

Klimamodelle könnten falsche Prognosen liefern

Bisherige Vorhersagen zur Eisschmelze basierten auf Annahmen, die nicht alle physikalischen Eigenschaften des Eises berücksichtigten. Doch die neue Studie zeigt: Diese Modelle könnten den Meeresspiegelanstieg unterschätzen.

Forscher kombinierten Satellitendaten mit Deep Learning und entdeckten dabei neue Muster in der Eisbewegung. „Wir kombinierten dieses umfangreiche Beobachtungsdatenset mit physikbasiertem Deep Learning, um neue Einblicke in das Verhalten von Eis in seiner natürlichen Umgebung zu gewinnen“, sagt Ching-Yao Lai, Assistenzprofessorin für Geophysik an der Stanford University und Mitautorin der Studie.

Was das für Küstenregionen bedeutet

Der antarktische Eisschild enthält genug gefrorenes Wasser, um den Meeresspiegel weltweit um 58 Meter ansteigen zu lassen. Natürlich schmilzt nicht alles auf einmal – aber jeder zusätzliche Zentimeter Wasser bedeutet mehr Überschwemmungen, häufigere Stürme und größere Schäden in Küstenregionen.

Millionenstädte wie New York, Shanghai oder Jakarta kämpfen bereits mit steigenden Pegeln. Je genauer Wissenschaftler die Eisschmelze vorhersagen können, desto besser lassen sich Schutzmaßnahmen planen.

KI liefert präzisere Vorhersagen

Um das Verhalten des Eises besser zu verstehen, haben die Forscher ein neues Modell entwickelt. Es verbindet physikalische Prinzipien mit KI-Analysen und ermöglicht detailliertere Berechnungen zur Eisdynamik.

Bisher basierten viele Simulationen auf Laborversuchen, die nicht alle natürlichen Gegebenheiten abbilden konnten. „Wir versuchen zu zeigen, dass man KI nutzen kann, um etwas Neues zu lernen“, erklärt Lai. Ihr Ansatz könnte langfristig dazu beitragen, den Anstieg des Meeresspiegels präziser zu prognostizieren.

Wie es weitergeht: Neue Forschung für besseren Küstenschutz

Die neuen Erkenntnisse zeigen: Klimamodelle müssen überarbeitet werden, um realistische Prognosen zur Antarktis und zum Meeresspiegelanstieg zu liefern. Denn wenn sich das Eis anders verhält als bisher gedacht, könnten viele Berechnungen zur Zukunft des Klimas fehlerhaft sein.

Für Küstenstädte weltweit könnte das bedeuten, dass sie schneller als erwartet auf steigende Wasserstände reagieren müssen. Doch mit den neuen Methoden – einer Kombination aus Satellitenbildern, KI und physikalischen Modellen – könnten künftig präzisere Vorhersagen und bessere Schutzmaßnahmen möglich werden.

Kurz zusammengefasst:

• Das Antarktis-Eis schmilzt ungleichmäßig – KI zeigt, dass es sich nahe der Küste verdichtet, während es weiter draußen gedehnt wird und leichter bricht, ähnlich wie Holz entlang der Maserung.
• Diese Erkenntnisse ermöglichen genauere Vorhersagen, wo und wie schnell das Eis schmilzt – ein entscheidender Fortschritt für Klimamodelle.
• Genaue Prognosen sind essenziell für den Küstenschutz, denn der antarktische Eisschild enthält genug Wasser, um den Meeresspiegel drastisch ansteigen zu lassen.

Übrigens: Das Schmelzen des Antarktis-Eises verändert nicht nur den Meeresspiegel, sondern bremst auch die stärkste Meeresströmung der Erde – den Antarktischen Zirkumpolarstrom. Was das für das globale Klima bedeutet und warum Forscher vor dramatischen Folgen warnen, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © NASA’s Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio