Neue Forschungsarbeiten unter der Leitung der University of Massachusetts Amherst lösen endgültig eine seit langem bestehende Diskrepanz in den geologischen Aufzeichnungen auf, die Studien über das Verhalten des Meereisschilds gegen solche ausspielte, die vergangene Bedingungen an Land rekonstruierten. Die kürzlich in der Fachzeitschrift Geology veröffentlichte und von der National Science Foundation und dem National Environment Research Council finanzierte Studie untermauert, dass das antarktische Eisschild empfindlich auf kleine Veränderungen des CO2-Gehalts reagiert und dass in der Vergangenheit große Teile des Eisschilds bei ähnlichen CO2-Werten wie heute hätten verschwinden können.
Unter Wissenschaftlern, die sich mit der Geschichte des antarktischen Eisschildes befassen, gibt es seit Jahrzehnten eine Debatte, die sich um die Diskrepanz zwischen den Meeresdaten aus dem Rossmeer und den Daten aus den McMurdo Dry Valleys, einer eisfreien bergigen Küstenregion neben dem Rossmeer, dreht. In der einen Ecke stehen Meeresdaten vom Meeresboden, die zeigen, dass der antarktische Eisschild in den letzten 10 Millionen Jahren wiederholt auf eine kleinere Größe als heute geschrumpft ist und dass das eisbedeckte Rossmeer zeitweise offener Ozean war. Dies deutet darauf hin, dass der antarktische Eisschild auf relativ geringe CO2- und Temperaturschwankungen reagiert und sich während vergangener Warmzeiten zurückgezogen hat.
Auf der anderen Seite stehen terrestrische Studien alter und gut erhaltener Landformen in den McMurdo Dry Valleys, die zeigen, dass über denselben Zeitraum von zehn Millionen Jahren kalte Wüstenbedingungen an Land herrschten, was einige Forscher zu der Schlussfolgerung veranlasst hat, dass ein stabiler antarktischer Eisschild über mehrere vergangene Wärmeperioden hinweg bestanden hat und daher möglicherweise weniger anfällig für eine Klimaerwärmung ist, als die Daten aus dem Meer vermuten lassen.
Reagiert der westantarktische Eisschild auf eine Klimaerwärmung oder nicht? Die Klärung dieser Frage ist von planetarischer Bedeutung, da dieselben Teile des antarktischen Eisschilds, die in der Vergangenheit zusammengebrochen sind, den Meeresspiegel in Zukunft um drei Meter oder mehr ansteigen lassen könnten, wenn sie in unserer Zeit zusammenbrechen würden.
Mit Hilfe einer Reihe von hochauflösenden Klima- und Eisschildmodellen konnten Anna Ruth Halberstadt, die diese Forschung im Rahmen ihrer Promotion in Geowissenschaften an der UMass Amherst durchführte, und ihre Kollegen zeigen, dass es durchaus möglich ist, dass in den McMurdo Dry Valleys Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen, selbst wenn das nahe gelegene Rossmeer völlig eisfrei ist. „Wir können jetzt sagen: ‚Ok, jetzt verstehen wir, warum diese beiden Datensätze scheinbar nicht übereinstimmen'“, sagt Halberstadt, die Hauptautorin der Studie.
Halberstadt und ihr Team führten eine Reihe von Experimenten durch, bei denen sie modernste Klima- und Meereismodelle verwendeten, um zu zeigen, dass die McMurdo Dry Valleys durchaus gefroren bleiben konnten, selbst zu Zeiten, als der Eisschild zusammenbrach. Halberstadt sagt: „Diese Arbeit bringt endlich alle geologischen Informationen in Einklang und legt nahe, dass große Teile des antarktischen Eisschildes unter ähnlichen klimatischen Bedingungen wie heute zusammengebrochen sein könnten.“
Datum: Februar 14, 2022
Quelle: University of Massachusetts Amherst
Anna Ruth W. Halberstadt, Douglas E. Kowalewski, Robert M. DeConto. Reconciling persistent sub-zero temperatures in the McMurdo Dry Valleys, Antarctica, with Neogene dynamic marine ice-sheet fluctuations. Geology, 2022; DOI: 10.1130/G49664.1