(Essay by Freddy Langer)

?Konrad Steffen
Observations at Swiss Camp

Greenland is the largest island in the world with a surface area of 2.2 106 km2 (twice the size of Germany, France, and Italy combined), stretching 2,600 kilometers from 59.8°N to 83.6°N, where for roughly one-third of the year it is either polar night or continuously daylight. Over eighty percent of Greenland is covered by a dome of inland ice, rising along an average gradient of about one percent from sea level in various regions to over 3,300 meters along the central spine.
Greenland’s extreme north Atlantic location and the ice-filled ocean that surrounds it are the primary factors influencing the climate. The ice sheet plays a pivotal role in global climate, not only because of its bright, snow-covered surface reflecting most of the sunlight, high elevation as a topographic barrier, and large area, but also because of the substantial volume of fresh water stored in the ice mass. The ice volume is estimated to be 2.6 million km3, which is an equivalent of 6.7-meter sea level rise. Greenland, located partly in the predominant path of low-pressure systems, influences the pattern of general atmospheric circulation over a sizable portion of the Northern Hemisphere. The Greenland ice sheet mass balance (balance between the snowfall as a gain and melt of snow and ice, and iceberg calving as a loss) may exert significant control over sea level rise. Glaciers and ice sheets respond to climate warming on rather short time scales (years to decades), and it is of utmost importance that we understand not only their response time, but also their contribution to the global sea level rise in future decades and centuries.

The Climate of the Ice Sheet
Monthly mean temperatures as well as the mean absolute extremes have been recorded during a number of expeditions (e.g., A. Wegener Expedition 1931, P.E. Victor Expedition 1949–51, and British North Green­land Expedition 1952–54) at the locations Ice Cap Station, Eismitte, Centrale, and Northice. In addition, during several summer expeditions, meteorological pa­ra­meters were recorded in the more recent past. A few years of climatological measurements are available from automatic weather stations for the summit region of the ice sheet starting in 1987 and from the twenty Greenland Climate Network stations since 1995 to present, as discussed later.
The coldest month occurs in February, and the warmest month occurs in July for all sites on the ice sheet. The mean annual temperature in the northern part of the ice sheet is -28°C, -20°C for the southern part, and -30°C is found in the vicinity of the summit, the highest point of the ice sheet. The annual monthly mean temperature range exceeds 30°C on the ice sheet with decreasing range from north to south and with decreasing elevation. The climate at the eastern side of Greenland is colder compared to the western side at the same latitude due to warmer ocean currents in the west.
Snow and ice melt occurs only in summer at the low-lying regions of the ice sheet close to the ice margin. This region, known as the ablation region, stretches a few tens of kilometers from the ice margin inland, all around Greenland, and covers an altitude range of only several hundred meters in the north, and up to 1,500 meters in the southern part of the ice sheet. During the summer months, with air temperatures a few degrees above freezing, the winter snow cover melts in the ablation region, exposing the darker ice surface to the warm air and the sun’s radiation. The ice surface continues to melt during the summer months, up to several meters in the lower elevations close to the coast. The melt- water collects in large melt channels streaming to lower elevation or collecting in large lakes on the ice surface. Most of the surface meltwater drains through vertical conduits (known as moulins) that provide a direct connection between the surface and the underside of the ice sheet. These moulins play an important role in a warming climate as will be discussed later. Surface melting in the ablation region is highly sensitive to changes in the surface darkness. Melting of ice in the ablation zone exposes a surface layer of dust that was originally deposited with snowfall high on the ice sheet. Dust in snow and on ice reduces the solar reflection (albedo) and, thus, increases surface melt further.
Understanding the Greenland ice sheet melt characteristics is critical to the assessment of ice sheet mass balance; in a warmer climate more ice will melt contributing to global sea level rise. Detection of surface melt at large spatial scales (several thousand kilometers for Greenland) is most effectively accomplished through the use of satellite data. The satellite analysis from my research group at the University of Colorado at Boulder shows that the total Greenland ice sheet melt area increased on average by twenty percent from 1979 to 2008, increasing the surface meltwater runoff to the ocean. The relationship between the warming trend and increasing melt trend between 1979 and 2008 suggests that a temperature rise of two degrees Celcius during the summer months corresponds to an increase in melt area of 170,000 square kilometers.
The climate of the Greenland ice sheet has been studied intensively in an effort to quantify the surface mass balance and to estimate its contribution to global sea level. However, in situ observations are limited due to the ice sheet’s large area and remoteness. The no-
­ta­ble exception is the climate record from our Greenland Climate Network (GC-Net) of automatic weather stations operating since 1995. These stations record the climate at twenty locations on the ice sheet from the coastal regions to the top of the ice sheet (3,300 meters) and from the northern edges to the southern part; each station measures thirty climatological and glaciological parameters and the data are sent hourly via satellite to our computer at the University of Colorado in Boulder. They provide the basis from which to model the climate on the ice sheet and to validate satellite data collected from space. Every spring for the past twenty years we spent one month on the Greenland ice sheet to maintain and update the climate network and to ensure the continuing, high-quality climate data record that is essential in studying climate variability and change. Our first field station was established in the region near Paakitsoq, north of Ilulissat in 1990—we called it Swiss Camp.

Observations at Swiss Camp
A considerable amount of climate and ice sheet mass balance data have been collected at the Eidgenössische Technische Hochschule, Zurich, and University of Colorado, Boulder (ETH/CU), research camp (also known as Swiss Camp) since 1990. The camp is located at the ice sheet equilibrium line altitude (elevation where all snow from the previous winter melts but no ice melts), at 1,150 meters above sea level, about eighty-nine kilometers east of Ilulissat at 69°34’N, 49°17’W on the western margin of the ice sheet. The ice flows from higher elevation towards the coast, i.e., Swiss Camp moves every day 0.33 meter closer to the ice margin and has moved 2.4 kilometers since we established the camp. Over the same time period the station has lost approximately thirty meters in elevation by moving downhill. Twenty years of detailed climatological and glaciological measurements at the camp provide valuable insight on the magnitude of the seasonal and interannual climate variability for this region.
Swiss Camp summer temperatures increased signif­-icantly by 2.4°C from 1991 to 2008, or 2.2°C for the time period 1993–2008, excluding the global cooling effect of Mount Pinatubo eruption in 1992. The latest data from the Swiss Camp GC-Net record shows continuing warming with record mean summer temperature of 1.2°C in 2007. The increase in summer air temperature triggered more snow melt at Swiss Camp expo­s­ing the darker ice surface already in mid-summer. This led to additional ice melt of over three meters in the past seven years releasing additional meltwater rush­ing to lower elevation. The fate of Swiss Camp might be uncertain given the increase in ice melt; the camp platform on iron pillars drilled into the ice will fall over if this warming trend continues. To prevent such a catas­­tro­phe, we will extend the platform’s pillars further into the ice in the near future.
The ice sheet is over 1.3 kilometers thick at Swiss Camp and a few meters’ ice loss has little effect besides increasing the runoff to the ocean. How does the additional meltwater affect the ice sheet? My colleague Dr. Jay Zwally, who has participated in our annual field expeditions since 1995, observed that the ice sheet flows faster towards the coast during the summer months with high meltwater production. Summertime ice velocity in­creases of fifty to one hundred percent were measured with GPS instruments. The link be­tween meltwater and ice velocity is the moulins, provid­ing large direct connections between the glacier surface and the bed; the more meltwater can penetrate to the glacier bed, the easier it is for the glacier to slide towards the coast. This is the current hypothesis and we are preparing new ex­periments to follow these subglacial channels to the underside of the ice sheet. Since this is a rather dangerous experiment, we will prepare instruments to measure the volume and depth of these channels, rather than climbing down the vertical shafts ourselves. Satellite and airborne measurements with large-scale coverage are now important tools for monitoring changes in the geometry and behavior of the ice sheet. However, ‘ground-truth’ data are still required, and the Swiss Camp mentioned above is now part of the network of Automatic Weather Stations that covers the Inland Ice. With respect to the dynamics of Jakobshavn Isbræ and the adjacent margin of the ice sheet, a number of international projects, including from the U.S. and Switzerland, have been carried out along the margin.

Jakobshavn Isbræ (Sermeq Kujalleq)
Jakobshavn Isbræ (Sermeq Kujalleq) in Disko Bugt, West Greenland, has been recognized as the king of Green­land glaciers amongst scientists and travelers in the Arctic for many decades. The Jakobshavn Isbræ is the fastest moving ice stream on Earth, producing large quantities of icebergs at its terminus. The ice volume from the calving icebergs of a single day is equal to the annual fresh water consumption of a large city like New York. This glacier is located just to the southwest of Swiss Camp. The glacier has changed dramatically since we started our observations on the ice sheet in early 1990. The ice velocity has doubled in the past ten years from seven to fourteen kilometers per year, the ice thickness at the terminus reduced by several hundred meters (the floating tongue is now about 500 meters thick), and the ice front has retreated some ten kilometers since 2000. The ice surface is now heavily crevassed and too dangerous to travel on foot. Most of our insight into changes occurring on a number of large outlet glaciers in Greenland stem from aircraft and satellite observations. Most large glaciers with floating ice tongues have sped up during the past decade and together with the increase in surface melt are responsible for the annual ice loss of 100–200 km3 of ice from the Greenland ice sheet, equivalent to the ice volume of all glaciers in the Alps.
In December 2000, the Greenland Home Rule author­­-ity decided to nominate the icefjord in front of Jakobs­havn Isbræ together with the surrounding areas for inclusion in the World Heritage List of UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organi­zation). The Ilulissat Icefjord was included on the World Herit­age List at the annual meeting of the World Heri­tage Committee in June 2004.

Response of the Ice Sheet to Climate Warming
Is the climate in Greenland changing? Coastal records since 1840 show warmest decades in the nineteen-thirties and the nineteen-forties and a warming trend since 1988 of two to four degrees Celcius in West Greenland, mainly during the winter months. Recent, short-term temperature records on the ice sheet in West Greenland (Swiss Camp) show a 2.2°C warming in summer since 1991 with the highest air temperatures in 2007.
New insights from our studies include the loss of ice from the Greenland ice sheet. Also the Antarctic ice sheet is losing ice and contributing to the current sea level rise. The ice loss in Greenland shows acceleration during the last decade. The upper range of sea level rise by the year 2100 might be above one meter on a global average, with large regional differences depending on where the source of ice loss occurs; the sources of sea level rise are the meltwater contribution from the glaciers in mid latitudes and the polar regions, ice loss from the two ice sheets (Greenland and Antarctica), and the warming of the oceans (warmer water has a larger volume).
The uncertainty is centered on the ice sheets, how they react to the effects of a warmer climate and how they interact with the oceans. Numerical models are used to predict changes in the future in a warmer climate but at the time we do not have a good understanding of outlet glaciers and their interactions with the ocean. The results gathered in the last two to three years show that these are important aspects that cannot be overlooked. As a result of the acceleration of outlet glaciers over large regions, the ice sheets in Greenland and Antarctica are already contributing more and faster to sea level rise than anticipated.
Unless we undertake urgent and significant mitigation actions, the climate could cross a threshold during the twenty-first century that commits the world to a sea level rise of meters. Measurements around the world show that sea level has risen almost twenty centimeters since 1880. These data also reveal that the rate of sea level rise is closely linked to temperature: sea level rises faster the warmer it gets. I expect that sea level rise will accelerate as the planet gets hotter.
Even with the current increase in global temperatures, the Greenland ice sheet will not disappear for centuries, but we should not forget that over six meters’ equivalent of global sea level rise is stored in the ice sheet, and just a small portion of that huge ice cube will have dramatic affects on low-lying coastlines around the world. Millions of people might have to be relocated to higher ground.
I am currently sitting in a tent at Swiss Camp where Olaf Otto Becker visited us exactly one year ago. We were fascinated at how agilely he followed our research activities with his fragile-looking, large-format camera in a harsh polar climate with blowing snow and hauling winds. Like today—the wind rattles my tent and the blowing snow enters the small cracks in my tent covering the keyboard of my computer with a thin white blanket—another day at Swiss Camp.

Prof. Dr. Konrad Steffen is the Director of the Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), a large research institute at the University of Colorado, Boulder. His research interests include climate and cryosphere interaction in polar and alpine regions using ground and satellite measurements as well as climate system modeling. He has led field expeditions to the Greenland ice sheet, Antarctica, and other Arctic regions for the past thirty-four years to measure the dynamic response of ice masses under a warming climate. He has been actively involved in sensitivity studies of large ice sheets and the assessment of global sea level change. His work is responsible for a large part of the instrumentation that monitors changing conditions on the Greenland Ice Sheet. Dr. Steffen serves on a number of Science Steering Committees, chairs the World Meteorological Organization’s Climate and Cryosphere project, and helped organize the Program in Regional Arctic Climate Assessment (PARCA), a joint NASA/NSF initiative. Dr. Stef­fen has been a Fellow of CIRES since 1991 and is a Professor in the Department of Geography, where he teaches climatology and remote sensing courses. He has published over 80 research papers in peer-reviewed journals, and his research has been featured on television, radio, and in many popular magazines. He received his education from the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) in Zurich. His is also the Honorary Consul of Switzerland for the State of Colorado in Denver/ Boulder.

Dr. H. Jay Zwally has been extensively involved in glaciology and polar research since 1972. His primary research interests are observing and modeling the dynamics and variability of polar ice, including analysis of long-term sea ice variations, determination of ice sheet mass balance, and studies of atmosphere-ice-ocean processes. His recent research includes leading a comprehensive analysis of the mass balance of the Greenland and Antarctic ice sheets and ice shelves, the discovery of the melt-acceleration effect on the flow of the Greenland ice sheet, and the first comprehensive mapping of sea ice freeboard and thickness distributions. Dr. Zwally received a B.S. in mechanical/aeronautical engineering from Drexel University in 1961, and a Ph.D. in physics with a minor in mathematics from the University of Maryland in 1969. He was awarded NASA’s outstanding scientific achievement award (1996) and Goddard’s exceptional performance award for leadership in establishing a cryospheric research program (1978). He has had over one hundred referred publications in glaciology, polar research, climate science, and physics.

?Konrad Steffen
Beobachtungen im
Swiss Camp

Grönland ist die größte Insel der Welt. Mit einer Fläche von 2,2 Millionen Quadratkilometern, die doppelt so groß ist wie diejenige Deutschlands, Frankreichs und Italiens zusammen, erstreckt sie sich 2600 Kilometer von 59,8° bis 83,6° nördlicher Breite, wo etwa ein Drit­tel des Jahres Polarnacht herrscht beziehungsweise die Sonne nie untergeht. Über achtzig Prozent Grönlands sind von einer Inlandeiskappe bedeckt, die sich mit einer durchschnittlichen Steigung von circa einem Pro­zent von Meereshöhe in mehreren Regionen bis auf über 3300 Meter entlang des Zentralkamms erhebt.
Die extreme Lage im Nordatlantik und das um­ge­bende Eismeer sind Grönlands stärkste Klimafaktoren. Der Eisschild spielt eine entscheidende Rolle im glo­balen Klima, nicht nur weil er mit seiner hellen Schnee­decke einen Großteil des Sonnenlichts reflektiert und aufgrund seiner Höhe als topografische Barriere fun­giert sowie ein riesiges Gebiet umfasst – in der Eis­masse sind auch erhebliche Mengen an Süßwasser gebunden. Das Eisvolumen wird auf 2,6 Millionen Kubik­kilometer geschätzt, was einem Anstieg des Meeres­spiegels von 6,7 Metern entspricht. Grönland, das teilweise im bevor­zugten Durchzugsgebiet von Tiefdruck­systemen liegt, ent­faltet Einfluss auf die allgemeine atmosphä­rische Zirkulation über einem beträcht­lichen Teil der nörd­lichen Halbkugel. Die Massebilanz des grönländi­schen Eisschilds (die Bilanz zwischen dem Schneefall als Mas­se­gewinn und der Schnee- bezie­h­ungswei­se Eisschmel­ze sowie dem »Kalben« von Eis­bergen als Masse­verlust) kann entscheidende Auswir­kungen auf den Anstieg des Meeresspiegels haben. Gletscher und Eis­schilde rea­gie­ren sehr schnell – innerhalb von Jahren oder Jahr­zehn­­ten – auf eine Klima­er­wär­mung, und es ist von höchster
Be­deu­tung, nicht nur ihre Reaktionszeit, sondern auch ihren Beitrag zum weltwei­ten Anstieg des Meeres­spie­gels in den kom­menden Jahr­zehnten und Jahrhunderten zu kennen.

Das Klima des Eisschilds
Die Monatstemperaturmittel und die mittleren Höchst- und Tiefsttemperaturen wurden bei mehreren Expeditionen (zum Beispiel der »Alfred-Wegener-Expedition« 1931, der »Paul-Emile-Victor-Expedition« 1949–1951 und der »British North Greenland Expedition« 1952–1954) an den Stationen Ice Cap Station, Eismitte, Centrale und North Ice aufgezeichnet. In jüngster Vergangenheit hat man zudem bei diversen Sommerexpeditionen meteoro­logische Parameter festgehalten. Für die Gipfelregion des Eises stehen ab 1987 mehrjährige klimatische Messungen von automatischen Wetterstationen und, für den Zeitraum von 1995 bis heute, von den zwanzig Greenland-Climate-Network-Stationen, auf die später noch eingegangen wird, zur Verfügung.
Der kälteste Monat ist für alle Stationen auf dem Eisschild der Februar, der wärmste der Juli. Die mittlere Jahrestemperatur beträgt -28°C im nördlichen Teil des Eisschilds, -20°C im südlichen Teil; in der Nähe des Gipfels, des höchsten Punkts des Eisschilds, können es auch -30°C sein. Im Jahresverlauf schwankt das monatliche Temperaturmittel auf dem Eisschild um 30°C, wobei die Differenz von Norden nach Süden und mit ab­nehmender Höhe kleiner wird. Im Osten Grönlands ist das Klima kälter als am selben Breitengrad an der West­seite, wo wärmere Meeresströmungen vorherrschen.
Schnee- und Eisschmelze gibt es nur im Sommer in niedrig gelegenen Regionen an den Rändern des Eis­schilds. Dieses Zehr- oder Ablationsgebiet erstreckt sich zwischen 10 Kilometern im Norden und bis zu 50 Kilometern im Süden vom Eisrand landeinwärts um ganz Grönland herum, bei einer Höhe von wenigen Hun­dert Metern im Norden und bis zu 1500 Metern im süd­lichen Teil des Eisschilds. Während der Sommermo­nate, bei Lufttemperaturen knapp über dem Gefrierpunkt, taut im Ablationsgebiet die Schneedecke aus dem Winter weg, wodurch die dunklere Eisoberfläche der warmen Luft und den Sonnenstrahlen ausgesetzt wird. Das Eis taut während der Sommermonate immer mehr ab, in den küstennahen Gebieten bis zu mehreren Metern. Das Schmelzwasser sammelt sich in großen Schmelzkanälen, die in tiefer gelegene Gebiete fließen oder sich in großen Seen auf der Eisoberfläche stauen. Der größte Teil des Schmelzwassers fließt durch senk­rechte Gletschertöpfe ab, sogenannte »Moulins«, die di­rek­te Verbindungen zwischen Eisoberfläche und Glet­schersohle bilden. Diese Moulins spielen eine wich­tige Rolle bei der Klimaerwärmung, worauf später noch eingegangen wird. Wie stark das Eis an der Oberfläche taut, hängt unmittelbar davon ab, wie dunkel es ist. Die Eisschmelze im Zehrgebiet legt eine Staubschicht frei, die sich ursprünglich mit dem Schneefall oben auf der Eisdecke abgesetzt hatte. Staub im Schnee und auf dem Eis verringert die Reflexion der Sonnenstrahlung (Albedo), sodass die Eisoberfläche noch stärker taut.
Für die Erstellung der Eisschild-Massebilanz ist es von zentraler Bedeutung, die spezifischen Eigenschaften der grönländischen Eisschildschmelze zu kennen; in einem wärmeren Klima wird mehr Eis abtauen und zu einem weltweiten Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Großflächige Ablationen – im Falle Grönlands umfassen sie mehrere Tausend Kilometer – lassen sich am besten durch Satellitenbilder aufspüren. Die Satelli­tenanalyse meiner Forschungsgruppe an der University of Colorado in Boulder zeigt, dass das Gesamtgebiet der grönländischen Eisschildschmelze von 1979 bis 2008 um durchschnittlich zwanzig Prozent angewachsen ist, und damit auch der Schmelzwassereintrag ins Meer. Aus dem Verhältnis von Erwärmung und Schmelz­was­serzunahme zwischen 1979 und 2008 lässt sich errechnen, dass das Schmelzgebiet bei einem Tempera­tur­an­stieg von zwei Grad Celsius während der Som­mer­mona­te um etwa 170000 Quadratkilometer anwächst.
Um die Massebilanz der Eisoberfläche zu bestimmen und ihren Einfluss auf den weltweiten Meeresspiegel ab­­zuschätzen, wird das Klima des grönländischen Eisschilds intensiv erforscht. In-situ-Beobachtungen sind aufgrund der großen Ausdehnung und der Abgelegenheit des Eisschilds jedoch nur begrenzt möglich. Die nennenswerte Ausnahme sind die Klimaaufzeichnungen unseres Greenland Climate Network (GC-Net) mithilfe automatischer Wetterstationen, die seit 1995 in Betrieb sind. Die Stationen zeichnen das Klima an zwanzig Stellen auf dem Eisschild auf, von den Küstenregionen bis zum höchsten Punkt des Eisschilds auf 3300 Metern und vom nördlichen Rand bis zum südlichen Teil; jede Station misst dreißig klimatologi­sche und glaziologische Parameter, die Daten werden stündlich via Satellit an unsere Computer an der University of Colorado in Boulder geschickt. Diese Daten bilden die Grundlage, auf der ein Modell des Klimas auf dem Eisschild erarbeitet und Satellitendaten aus dem All ausgewertet werden. In den letzten zwanzig Jahren waren wir jedes Frühjahr vier Wochen auf dem grönländischen Eisschild, um das Climate Network zu war­ten und zu verbessern und um die kontinuierliche Aufzeichnung hochwertiger Klimadaten zu sichern, die für die Erforschung von Klimaschwankungen und Klimawandel unerlässlich ist. Die erste Feldstation errichteten wir 1990 in der Region bei Paakitsoq, nördlich von Ilulissat – und nannten sie Swiss Camp.

Konrad Steffen,Beobachtungen im Swiss Camp

Seit 1990 ist im Swiss Camp, der gemeinsamen Forschungsstation der Eidgenössischen Technischen Hoch­schule Zürich (ETH) und der University of Colorado in Boulder (CU), eine beträchtliche Datenmenge zum Klima und zur Massebilanz des Eisschilds gesammelt worden. Das Camp liegt an der Gleichgewichtslinie des Eis­schilds – sprich: der Höhe, wo der gesamte Schnee aus dem vorherigen Winter wegtaut, jedoch kein Eis –, und zwar 1150 Meter über dem Meeresspiegel, etwa acht­zig Kilometer östlich von Ilulissat auf 69°34’ nördlicher Breite, 49°17’ westlicher Länge, also am Westrand des Eisschilds. Das Eis fließt aus höher gelegenen Gebieten zur Küste; das bedeutet, dass das Swiss Camp dem Eisrand pro Tag um circa 33 Zentimeter näherrückt und sich seit der Errichtung um 2,4 Kilometer verschoben hat. Im selben Zeitraum hat die Station auf ihrem Weg ins Tal etwa dreißig Meter an Höhe verloren. Zwanzig Jahre detaillierter klimatologischer und glaziologischer Messungen im Camp liefern wert­volle Erkenntnisse über das Ausmaß saisonaler und interannueller Klima­schwan­kungen in diesem Gebiet.
Die Sommertemperatur am Swiss Camp stieg zwischen 1991 und 2008 signifikant um 2,4°C und zwischen 1993 und 2008 – das heißt ohne den durch den Ausbruch des Pinatubo im Jahr 1992 ausgelösten glo­balen Abkühleffekt – um 2,2°C an. Die jüngsten Daten der GC-Net-Aufzeichnung aus dem Swiss Camp zeigen eine anhaltende Erwärmung mit einer mittleren Rekord­sommertemperatur von 1,2°C im Jahr 2007. Der An­stieg der Sommerlufttemperatur führte zu einer verstär­k­ten Schneeschmelze am Swiss Camp und legte bereits im Hochsommer die dunklere Eisdecke frei. Dadurch sind in den letzten sieben Jahren zusätzlich über drei Meter Eis abgetaut, und noch mehr Schmelzwasser ist in tiefer gelegene Gebiete geflossen. Das Schicksal des Swiss Camp ist angesichts der zunehmenden Eisschmelze ungewiss; wenn der Erwärmungstrend anhält, kippt die Plattform auf ihren ins Eis gebohrten Pfeilern irgendwann um. Um einer solchen Katastrophe zuvorzukommen, werden wir die Pfeiler der Plattform demnächst ins Eis hinein verlängern.
Am Swiss Camp ist der Eisschild über 1,3 Kilometer mächtig, und der Verlust von ein paar Metern Eis ist kaum zu spüren, abgesehen von einem verstärkten Eintrag ins Meer. Welche Auswirkung hat das zusätzliche Schmelzwasser auf den Eisschild? Mein Kollege Dr. H. Jay Zwally, der seit 1995 an unseren jährlichen Expe­ditionen teilnimmt, hat beobachtet, dass der Eisschild in den Sommermonaten mit hohem Schmelzwasser­aufkommen schneller Richtung Küste fließt. Mit GPS-Instrumenten wurde während der Sommermonate eine Beschleunigung um fünf­zig bis einhundert Prozent ge­messen. Für den Zusammen­hang zwischen Schmelz­wasser und Eisgeschwindigkeit sind die Moulins verantwortlich, die eine direkte Ver­bindungen zwischen Glet­scheroberfläche und Gletscherbett ermöglichen: Je mehr Schmelzwasser zum Glet­scherbett durchsickert, umso leichter gleitet der Gletscher Richtung Küste. Dies ist die gegenwärtige Hypothese, und wir bereiten neue Experimente vor, um den subglazialen Kanälen zur Sohle des Eisschilds zu folgen. Unser Vorhaben ist ziemlich gefährlich, weshalb wir an Instrumenten arbeiten, mit denen wir Volumen und Tiefe der Kanäle messen wollen, statt selbst in die senkrechten Schächte hinabzuklettern.
Großflächige Satelliten- und Flugzeugmessungen sind heute wichtige Hilfsmittel, um Veränderungen in Geometrie und Verhalten des Inlandeises zu verfolgen. Trotzdem brauchen wir weiter Messungen an der Ober­fläche, und das oben erwähnte Swiss Camp gehört in­zwischen zum Netz automatischer Wetterstationen, das den Eisschild überzieht. Hinsichtlich der Dynamik des Jakobshavn Isbræ und des angrenzenden Eisschild­rands laufen entlang der Randzone mehrere internatio­nale Projeke, unter anderem aus den Vereinig­ten Staaten und der Schweiz.

Jakobshavn Isbræ (Sermeq Kujalleq)
Der Jakobshavn Isbræ (Sermeq Kujalleq) in der westgrönländischen Diskobucht gilt unter Wissenschaftlern und Reisenden in der Arktis seit Jahrzehnten als König der Grönlandgletscher. Er ist der am schnellsten wandernde Eisstrom der Erde, an seinem Terminus (Endpunkt) produziert er große Mengen an Eisbergen. Das Volumen der abkalbenden Eisberge eines einzigen Tages entspricht dem jährlichen Süßwasserjahresverbrauch einer Großstadt wie New York. Der Gletscher liegt unmittelbar südwestlich des Swiss Camp. Seit dem Beginn unserer Beobachtungen auf dem Eisschild im Jahr 1990 hat sich der Jakobshavn Isbræ dramatisch verändert: Die Eisgeschwindigkeit hat sich in den letzten zehn Jahren von sieben auf vierzehn Kilometer pro Jahr verdoppelt, die Eismächtigkeit am Terminus ist um mehrere Hundert Meter zurückgegangen (die schwimmende Zunge ist jetzt noch etwa 500 Meter mächtig), und die Gletscherstirn hat sich seit dem Jahr 2000 rund zehn Kilometer zurückgezogen. Die Eisoberfläche ist von Spalten übersät und eine Begehung zu Fuß deshalb zu gefährlich. So geht ein Großteil unserer Erkenntnisse über Veränderungen an mehreren großen Auslassgletschern in Grönland auf Flugzeug- oder Satellitenbeobachtungen zurück. Die meisten großen Gletscher mit schwimmenden Eiszungen sind in den letzten zehn Jah­ren schneller geworden und, zusammen mit der verstärkten Oberflächenschmelze, für den jährlichen Verlust von einhundert bis zweihundert Kubikkilometern Eis aus dem grönländischen Eisschild verantwortlich, was der Eismasse aller Gletscher in den Alpen entspricht.
Im Dezember 2000 beschloss die Greenland Home Rule Authority, den Eisfjord vor dem Jakobshavn Isbræ samt seiner Umgebung für die Aufnahme in die Weltnaturerbe-Liste der UNESCO, der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur, zu nominieren; im Juni 2004 wurde der Ilulissat-Eisfjord dann auf der Jahrestagung des World Heritage Committee zum Weltnaturerbe erklärt.

Die Reaktion des Eisschilds auf die Klimaerwärmung
Ändert sich das Klima auf Grönland? Küstenaufzeichnungen seit 1840 weisen die wärmsten Dekaden in den 1930er- und 1940er-Jahren und eine Erwärmung in Westgrönland von zwei bis vier Grad Celsius seit 1988, hauptsächlich während der Wintermonate, aus. Neuere Kurzzeitaufzeichnungen des Swiss Camp auf dem westlichen Eisschild zeigen seit 1991 eine Erwärmung im Sommer von 2,2°C, wobei die höchsten Lufttemperaturen im Jahr 2007 erreicht wurden.
Unsere Studien liefern mittlerweile auch Erkenntnisse über den Eisverlust im Grönlandeisschild. Der antarktische Eisschild verliert ebenfalls Eis und trägt zum gegenwärtigen Anstieg des Meeresspiegels bei. Der Eisverlust in Grönland hat sich in den letzten zehn Jahren beschleunigt. Die Höchstwerte beim Anstieg des Meeresspiegels bis zum Jahr 2100 könnten im weltweiten Durchschnitt über einen Meter betragen, bei großen regionalen Unterschieden je nachdem, wo die Ursache des Eisschwunds liegt; Ursachen des Meeresspiegelanstiegs sind das Schmelzwasser aus den Gletschern in den mittleren Breiten und den Polargebieten, der Eisverlust in den beiden Eisschilden (Grönland und Antarktis) und die Erwärmung der Meere (wärmeres Wasser hat ein größeres Volumen).
Ungewissheit herrscht bei den Eisschilden – wie rea­gie­ren sie auf die Auswirkungen eines wärmeren Kli­mas, welche Wechselwirkungen mit den Meeren sind zu er­warten? Mithilfe von numerischen Modellen versucht man, künftige Veränderungen in einem wärmeren Klima vorherzusagen, doch wissen wir gegenwärtig nur wenig über Auslassgletscher und ihre Wechselwirkung mit dem Meer. Die in den letzten zwei bis drei Jahren gesammelten Ergebnisse zeigen, dass diese Aspekte wichtig sind und nicht außer Acht gelassen werden dürfen. Als Folge der Beschleunigung von Auslassgletschern über große Gebiete tragen die Eisschilde in Grönland und der Antarktis bereits stärker und schneller zum Anstieg des Meeresspiegels bei als erwartet.
Wenn wir nicht rasch energische Gegenmaßnahmen ergreifen, droht das Klima im Laufe des 21. Jahrhunderts eine Schwelle zu überschreiten, ab der ein Anstieg des Meeresspiegels um mehrere Meter nicht mehr aufzuhalten ist. Messungen in aller Welt zeigen, dass der Meeresspiegel seit 1880 um knapp zwanzig Zenti­meter gestiegen ist. Diese Daten machen zudem deutlich, dass die Anstiegsrate eng mit der Temperatur verknüpft ist: Je wärmer es wird, desto schneller steigt der Meeresspiegel. Ich gehe davon aus, dass sich der Anstieg angesichts der Erwärmung des Planeten beschleunigen wird.
Selbst wenn die globalen Temperaturen wie bisher weiter ansteigen, wird der Grönlandeisschild in den nächsten Jahrhunderten nicht verschwinden. Doch sollten wir nicht vergessen, dass der Eisschild Wassermassen speichert, die einem Anstieg des Meeresspiegels von über sechs Metern entsprechen, und schon ein Abschmelzen eines Bruchteils des riesigen Eiswürfels wird dramatische Auswirkungen auf tiefer gelegene Küs­­ten­striche in aller Welt haben. Millionen Menschen müssten möglicherweise in höher gelegene Gebiete umgesiedelt werden.
Im Moment sitze ich in einem Zelt im Swiss Camp, wo Olaf Otto Becker uns vor genau einem Jahr besucht hat. Wir waren fasziniert, wie gewandt er mit seiner emp-­findlich aussehenden, großformatigen Kamera unseren Forschungsaktivitäten folgte, im rauen Polarklima mit Schneegestöber und heulenden Winden. So wie heute: Der Wind rüttelt an meinem Zelt, der Schnee dringt durch die schmalen Ritzen in der Zeltwand und bedeckt die Tastatur meines Computers mit einem dünnen, wei-ßen Tuch – wieder ein Tag im Swiss Camp.