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Schelfeis, das den wichtigsten antarktischen Gletscher zurückhält, steht kurz vor dem Zusammenbruch

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Aufbrechen des östlichen Thwaites-Schelfs wird den Meeresspiegelanstieg beschleunigen

Am Fuß des gefährdeten Thwaites-Gletschers in der Antarktis, dessen Schmelzwasser bereits für etwa 4 % des globalen Meeresspiegelanstiegs verantwortlich ist, hat ein alarmierender Riss begonnen. Der Thwaites-Gletscher, ein Eisschild von der Größe Floridas, endet mit seinem Abrutschen in den Ozean als schwimmender, 45 km breiter Eisrand. Doch nun wird dieses Schelfeis, das durch neu entdeckte Risse an seiner Oberfläche und Unterseite zerrissen ist, wahrscheinlich in den nächsten fünf Jahren auseinanderbrechen, wie Wissenschaftler heute auf einer Tagung der American Geophysical Union berichteten.

Das dramatischste Anzeichen für den bevorstehenden Zusammenbruch ist eine Reihe von diagonalen Rissen, die sich fast über den gesamten Schelf erstrecken. Letzten Monat entdeckten Satelliten eine sich beschleunigende Bewegung des Eises entlang der Risse, so Erin Pettit, Glaziologe an der Oregon State University in Corvallis, die an einer mehrjährigen Expedition zur Untersuchung des Gletschers teilnimmt. Das Schelf ist ein bisschen wie eine Windschutzscheibe mit einer Reihe von sich langsam öffnenden Rissen, sagt sie. “Man denkt sich: Ich sollte mir eine neue Windschutzscheibe kaufen. Und eines Tages – peng – gibt es dort eine Million weiterer Risse”.

Sobald das Schelfeis zerbricht, werden sich große Teile des Gletschers, die jetzt von ihm zurückgehalten werden, wahrscheinlich beschleunigen, sagt Ted Scambos, Glaziologe an der Universität von Colorado in Boulder und Leiter der Thwaites-Expedition. Im schlimmsten Fall könnte sich die Geschwindigkeit dieses Teils von Thwaites verdreifachen, was den Beitrag des Gletschers zum globalen Meeresspiegel kurzfristig auf 5 % erhöhen würde, so Pettit.

Noch besorgniserregender ist der Prozess, der das Schelfeis geschwächt hat: das Eindringen von warmem Meerwasser unter das Schelfeis, das die Wissenschaftler der Expedition mit einem Tauchroboter entdeckt haben. Da der Thwaites-Gletscher unterhalb des Meeresspiegels auf einem von der Küste abfallenden Gelände liegt, ist es wahrscheinlich, dass sich das warme Wasser seinen Weg ins Landesinnere, unter den Gletscher selbst, bahnt und dessen Unterseite vom Untergrund befreit. Ein Zusammenbruch des gesamten Gletschers, der nach Ansicht einiger Forscher nur noch Jahrhunderte entfernt ist, würde den globalen Meeresspiegel um 65 Zentimeter ansteigen lassen. Und da der Thwaites-Gletscher in einem tiefen Becken liegt, in das benachbarte Gletscher fließen würden, könnte sein Untergang schließlich zum Verlust des gesamten westantarktischen Eisschildes führen, das einen Anstieg des globalen Meeresspiegels um 3,3 Meter aufhält. “Das wäre eine globale Veränderung”, sagt Robert DeConto, Glaziologe an der University of Massachusetts, Amherst. “Unsere Küsten werden aus dem Weltraum anders aussehen.”

Obwohl es unklar ist, ob der Schelf in einem Jahr oder in zehn Jahren zusammenbrechen wird, leisten Pettit und ihre Kollegen wichtige Arbeit, fügt DeConto hinzu, der mit dem Thwaites-Team nicht verbunden ist. Die Ozeane werden einfach zu warm für diese Meereisschilde, die sich unter viel kühleren Bedingungen als heute gebildet haben, sagt er. “Dieses Meereseis wird nicht mehr zurückkehren”.

Die Zukunft dieses Eckpfeilers des westantarktischen Eisschildes zu erforschen, ist das Ziel der International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), einer mehrjährigen, mit mehr als 50 Millionen Dollar dotierten Expedition, die von den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich finanziert wird. Der Gletscher, der weit von allen Forschungsstationen entfernt ist, ist unter den besten Umständen schwer zu erreichen, und die erste wissenschaftliche Kampagne der ITGC auf dem Eis im antarktischen Sommer 2019-20 hatte mit schweren Stürmen zu kämpfen. Dennoch gelang es dem Team, mehrere provisorische Lager zu errichten, darunter eines in der Mitte des Schelfeises und ein weiteres weiter flussaufwärts in der Nähe der Grundlinie, wo sich der Gletscher vom Kontinent löst.

Auf dem 300 Meter dicken Schelf nutzten die Forscher ein Bodenradar, um die Unterseite des Eises abzubilden. Sie waren überrascht, dass sie nicht flach und glatt war, sondern in eine Reihe von auf dem Kopf stehenden, etwa 50 Meter tiefen Tälern gegliedert war. Diese Wellen belasten das Schelfeis, und das Team sah Anzeichen für diese Belastung: An den Scheitelpunkten der Täler hatten sich Risse gebildet, sagt Pettit. “Sie warten nur darauf, auf eine neue Art und Weise aktiviert zu werden”.

In der Zwischenzeit gruben die Forscher unter der Leitung von Britney Schmidt, einer Planetenforscherin an der Cornell University, ein Bohrloch und schickten einen mit Instrumenten ausgestatteten Roboter namens Icefin durch dieses Loch in den darunter liegenden Ozean. Schmidt navigierte Icefin dann zu dem Punkt, an dem Eis und Fels aufeinander trafen. Fast überall – sogar an der Grundlinie selbst – lag das Wasser 1°C oder 2°C über dem Gefrierpunkt. Das war zwar nicht unerwartet, aber angesichts des 10 Kilometer langen Rückzugs der Grundlinie in den letzten zehn Jahren ein sicheres Zeichen für die größere Reichweite des warmen Wassers, die der Klimawandel mit sich bringt.

Bei seinen Untersuchungen tastete Icefin auch die Unterseite des Eises mit einem Laser ab und fand Täler, die denen flussabwärts ähneln. Lokale Schwankungen der Wassertemperatur lassen vermuten, dass die Täler Turbulenzen erzeugen, die wärmeres Wasser anziehen, wodurch sie sich vertiefen, sagt Peter Washam, Ozeanograph in Cornell. “Das sind wirklich heiße Schmelzpunkte”.

Die Forscher haben viele dieser Beobachtungen in Computermodelle des Schelfeises einfließen lassen, wie in einem von drei Artikeln über Thwaites in der Zeitschrift Cryosphere beschrieben. Die Modelle deuten darauf hin, dass die ausgedehnten Risse an der Oberfläche, die in den letzten fünf Jahren beobachtet wurden, entstanden sind, weil das durch die Schmelze ausgedünnte Eis an einem vorgelagerten, unterseeischen Berg schleift, der lange Zeit das Schelfeis zurückgehalten hat. Mehrere dieser Risse, darunter einer mit dem Spitznamen “Dolch”, dehnen sich nun zur Mitte des Schelfs hin aus. Wenn sie dort angekommen sind, könnten sie die beginnenden Risse in den darunter liegenden Tälern vergrößern und das Schelf weiter schwächen, sagt Pettit.

Das neueste Problem ist das Wachstum der diagonalen Risse, die sich über 40 Kilometer von der Grundlinie bis zum vorgelagerten Berg erstrecken. Obwohl das Eis direkt hinter dem Berg noch festzustecken scheint, zeigen GPS-Stationen, die während der ersten Feldsaison aufgestellt wurden, dass durch das Gleiten entlang der Bruchzone anderes Eis um den Berg herum manövrieren kann, was den Riss wahrscheinlich beschleunigen wird. “Es hat jetzt genug Freiheit, um sich selbst zu bewegen”, sagt Pettit.

Da die ITGC-Kampagne noch mehrere Jahre läuft, können die Forscher beobachten, wie das Schelfeis zerbricht – und sie müssen ihre Instrumente bergen, bevor das Eis bricht, denn mehrere Spalten sind nur drei Kilometer von ihrem ehemaligen Lagerplatz entfernt. Das Versagen des Schelfeises ist eine Warnung, dass Thwaites und der Rest des westantarktischen Eisschildes in den nächsten Jahrzehnten erhebliche Verluste erleiden könnten, vor allem, wenn die Kohlenstoffemissionen nicht verringert werden, sagt Pettit. “Das werden wir noch erleben, bevor ich diese Erde verlasse.”


Quellen/Original/Links:
https://www.science.org/content/article/ice-shelf-holding-back-keystone-antarctic-glacier-within-years-failure
https://www.youtube.com/watch?v=XRUxTFWWWdY

Übersetzung:
https://www.deepl.com/

Wissenschaftsjournalist
Paul Voosen

Paul Voosen

Paul begann seine journalistische Laufbahn als Praktikant beim Atlantic Monthly in dessen letzten Bostoner Tagen, gefolgt von mehreren Jahren bei einem Alumni-Magazin und dann bei der Prague Post, der tschechischen Auswandererzeitung, wo er Europas letzte Uranmine und die Radonbäder von Jachymov besuchte. Nachdem er den MA in Wissenschaftsjournalismus an der Columbia University absolviert hatte, kehrte… Weiterlesen »Paul Voosen