Im Winter der Südhalbkugel 2019 schneite es in der Westantarktis kräftig. Stellenweise wuchsen die Schneedecken zwischen Mai und August jeden Tag durchschnittlich um einen Zentimeter an. Eine der wichtigsten Ursachen für die ergiebigen Niederschläge waren offensichtlich atmosphärische Flüsse aus den Subtropen, die immer wieder sehr feuchte Luftmassen in Richtung Südpol transportierten. Das zeigen Daten, die ein Team um Helen Amanda Fricker von der University of California in San Diego in den »Geophysical Research Letters« veröffentlichte.

Fricker und Co werteten dazu unter anderem Messungen des NASA-Satelliten ICESat-2 aus. Die Sonde schickt jede Sekunde 10 000 Laserpulse zur Erde und tastet damit die Oberfläche ab. Dadurch lassen sich sehr genau Höhenveränderungen auf Gletschern durch Schnee- oder Eiszuwachs messen. Vor allem im Winter sind solche Erfassungen wichtig, da in dieser Zeit wegen der extremen Bedingungen kaum Messungen vor Ort möglich sind. Die Daten zeigten teils kräftige Zuwächse auf dem Thwaites-Gletscher und anderen Teilen der Westantarktis, die zusammen mit Wetterbeobachtungen in ein Computermodell eingegeben wurden.

Mehr als 40 Prozent der Schneemassen stammten aus Extremwetterlagen, von denen waren wiederum zwei Drittel durch atmosphärische Flüsse verursacht worden. Sie unterschieden sich von den »normalen« Winterstürmen in der Region, weil sie deutlich mehr Wasserdampf heranführten, der an Land dann kräftig niederschneite. Begonnen hatten die Himmelsflüsse in den subtropischen Breiten der Südhalbkugel, und sie legten riesige Distanzen über das Meer zurück, bis sie auf den Südkontinent trafen.

»Atmosphärische Flüsse sollen häufiger werden. Deshalb müssen wir verstehen, wie sie zum Schneemassenzuwachs oder zur Schmelze beitragen«, sagt der an der Studie beteiligte Koautor Susheel Adusumilli. Denn den Schneefällen steht die Gletscherschmelze entgegen: Jedes Jahr verliert die Antarktis mittlerweile 100 Gigatonnen Eis, was zum Anstieg der Meeresspiegel beiträgt. Ein Großteil der Verluste geht darauf zurück, dass die Gletscher schneller ins Meer strömen und dort ihr Eis verlieren.

Ebenfalls in Europa ein Phänomen

Das Eis schmilzt aber auch oberflächlich. Und dazu tragen die atmosphärischen Flüsse ebenso bei. Schätzungen zufolge gehen 90 Prozent der sommerlichen und zehn Prozent der winterlichen Himmelsflüsse mit verstärkter Schmelze auf dem Eis einher: Es handelt sich schließlich um relativ warme Luftmassen. Laut den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern entsteht dabei etwa ein lokaler Treibhauseffekt durch kondensierenden Wasserdampf. Diese Wolken verhindern die ungestörte Ausstrahlung in die Atmosphäre und den Weltraum und mildern dadurch regional die Temperaturen. Durch Verwirbelung der warmen mit den kalten Luftmassen vor Ort entstehen zudem starke Stürme, die in betroffenen Gebieten das Meereis auseinanderreißen.

Atmosphärische Flüsse treten ebenso in anderen Regionen der Erde auf, besonders bekannt sind sie von der nordamerikanischen Westküste. Die dort »Ananasexpress« genannten feuchtwarmen Luftströmungen entstehen zumeist vor Hawaii und bringen immer wieder teils sintflutartige Niederschläge nach Kalifornien. Fallen sie aus, verstärken sich im US-Bundesstaat allerdings auch Dürren. In den letzten Jahren konnten Forscher zudem zeigen, dass die Himmelsflüsse in Europa ebenfalls auftreten und dort starke Schäden verursachen. Entlang der europäischen Westküste bis tief ins Landesinnere hinein waren sie in den vergangenen 25 Jahren für mehr als die Hälfte der heftigsten Starkwindereignisse und für über 40 Prozent der stärksten Niederschläge verantwortlich.