Sage als mathematischer Werkzeugkasten: Wenn das Eis schmilzt

Die kürzlich von mir wiederentdeckte mathematische Wundertüte Sage kann man natürlich auch als mathematischen Werkzeugkasten im alltäglichen Gebrauch (wie einen besseren, wissenschaftlichen Taschenrechner) nutzen. Wenn ich die Zeit dazu finde, werde ich in der nächsten Zeit einige Berechnungen vorstellen, die ich mit Sage angestellt habe. Ich beginne mit einer uns alle interessierenden Frage: Wie hoch steigt der Meeresspiegel, wenn das Eis der Antarktis komplett wegschmilzt?

Der Kontinent Antarktika ist mit fast 13,2 Millionen km² um etwa 2,7 Millionen km² größer als Europa. Im antarktischen Inlandeis sind etwa 90 Prozent des Eises und knapp 70 Prozent des Süßwassers der Erde gebunden. Das Festland ist erst seit relativ kurzer Zeit (seit etwa 15 Millionen Jahren) vereist. Für die durchschnittliche Eisdicke wird ein Wert von 2,16 km angenommen, die maximale bekannte Eisdicke wurde mit 4.776 Metern in Adélieland gemessen. Um wieviel Meter steigt der Meeresspiegel, wenn das Eis zur Gänze schmilzt?

Ich rechne mit der Einheit km. Laut Wikipedia wird das Eisvolumen (ohne Schelfeis) auf 26.370.000 km³ geschätzt. Beim Schmelzen verliert das Eis etwa 10 Prozent seines Volumens, wodurch immer noch etwa

26.37*0.9

23.7330000000000

23.73 Millionen km³ übrigbleiben.

Die Erde hat etwa 510 Millionen km² Oberfläche (510 * 10⁶ km²), Davon sind etwa 70,7 Prozent ≈ 360.6 * 10⁶ km² Wasser. Sei ∆ der Höhenunterschied des Meeresspiegels, dann gilt

$$360.6 * 10^6 km^2 * ∆ = 23.73 * 10^6 km^2$$

Daraus folgt, daß ∆ ungefähr

23.73/360.6

0.0658069883527454

beträgt. Das sind etwas weniger als 66 Meter, um die der Meeresspiegel im Durchschnitt steigen würde. Die Berechnung ist natürlich nur sehr grob. Im oben verlinkten Wikipedia-Artikel wird ein globaler Meeresspiegelanstieg von 61,1 Metern angegeben. Vermutlich haben die Wissenschaftler, die dies berechnet hatten, noch weitere Faktoren in ihre Rechnung einbezogen, zum Beispiel daß sich der Kontinent Antarktika durch den Wegfall des Eisgewichts heben wird.

In dieser Berechnung habe ich Grönland nicht berücksichtigt, dessen Fläche von rund 2.150.000 km² nur zu rund 410.000 km² eisfrei ist. Das grönländische Eisschild ist im Schnitt 2 km stark. Die Wissenschaft geht davon aus, daß ein vollständiges Schmelzen des Grönlandeises den Meeresspiegel noch einmal um sechs bis sieben Meter steigen lassen würde. Diese Berechnung kann in Sage nach dem gleichen Muster wie oben erfolgen und ich überlasse sie dem Leser.

Die Folgen des Eisanstiegs

Die Zeitschrift National Geographic hatte schon in der Septemberausgabe 2013 eine Karte veröffentlicht, die die Folgen für Europa zeigte, wenn der Meeresspiegel auf 66 Meter ansteigen würde. Auch Berlin stände dann unter Wasser. Und auf der Webseite Flood Maps Könnt Ihr weltweit im Detail beobachten wie sich ein Meeresspiegelansteig von einem bis sechzig Meter auswirken würde. Schon ein »moderater« Anstieg von fünf Metern hätte zum Beispiel für Norddeutschland, die Niederlande, das Vereinigte Königreich oder Dänemark verheerende Folgen.

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1 (Email-) Kommentar

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Die Höhe des Meeresspiegelanstiegs kann man doch nur sehr mühsam berechnen, weil sie ganz stark davon abhängt, auf welches Geländeprofil der Anstieg erfolgt. Manche Küsten sind flach, schon wenige Meter Anstieg würden große Mengen an Schmelzwasser benötigen, andere steil, das Wasser dringt kaum landeinwärts vor. Ich halte es für unwahrscheinlich, daß die Küstenprofile sich so pi mal Daumen auf einen Durchschnittswert vereinfachen lassen. Zumal die künftigen Küsten ja in vielen Gebieten sehr weirt weg liegen werden von den heutigen.
In geringem Maß wirkt es sich dann auch noch aus, wenn derzeitige Depressionen volllaufen (z.B. Totes Meer oder Afar-Dreieck).
Den Anstieg von Grönland und der Antarktis durch Entlastung kann man erst mal vernachlässigen - Skandinavien hebt sich immer noch, obwohl da das Eis schon seit Jahrtausenden geschmolzen ist. Das geht sehr langsam, wird erst viele, viele Generationen nach uns betreffen.
Ich hatte während des Studiums mal pauschal was von 90 m Anstieg gelesen, aber da waren Computersimulationen und -berechnungen noch nicht so ausgereift. Eigentlich schade, daß es nur 66 m werden sollen, bei 90 hätte ich einen tollen Meerblick von meiner Wohnung aus :-)

– Roland B. (Kommentieren) (#)

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