Bei der derzeitigen Rückzugsrate könnten die riesigen Gletscher, die sich bis tief ins Innere des Eisschilds erstrecken, in den nächsten Jahrhunderten bis zu 3,4 Meter zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen.
Die Antarktis ist von zwei riesigen Eismassen bedeckt: dem ost- und dem westantarktischen Eisschild, die viele einzelne Gletscher speisen. Aufgrund der Erwärmung des Klimas hat sich der Rückgang des WAIS in den letzten Jahrzehnten beschleunigt. Innerhalb des Eisschilds sind die Gletscher Thwaites und Pine Island besonders anfällig für die globale Erwärmung und tragen bereits zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
In einer neuen Studie unter der Leitung der University of Maine und des British Antarctic Survey, an der auch Wissenschaftler des Imperial College London beteiligt waren, wurde nun die Geschwindigkeit der lokalen Meeresspiegelveränderung – eine indirekte Methode zur Messung des Eisverlusts – in der Umgebung dieser besonders gefährdeten Gletscher gemessen.
Sie stellten fest, dass sich die Gletscher in einem Tempo zurückziehen, wie es in den letzten 5.500 Jahren nicht mehr der Fall war. Mit einer Fläche von 192.000 km2 (fast so groß wie die Insel Großbritannien) bzw. 162.300 km2 haben der Thwaites- und der Pine-Island-Gletscher das Potenzial, einen starken Anstieg des globalen Meeresspiegels zu verursachen.
Co-Autor Dr. Dylan Rood vom Imperial’s Department of Earth Science and Engineering sagte: „Wir haben herausgefunden, dass diese gefährdeten Gletscher in den letzten Jahrtausenden zwar relativ stabil waren, ihr derzeitiger Rückzug sich jedoch beschleunigt und bereits zu einem Anstieg des globalen Meeresspiegels führt.
„Diese derzeit erhöhten Eisschmelzraten könnten darauf hindeuten, dass die lebenswichtigen Arterien im Herzen des westantarktischen Eisschildes gerissen sind, was zu einem beschleunigten Abfluss in den Ozean führt, der in einer sich erwärmenden Welt möglicherweise katastrophale Auswirkungen auf den künftigen globalen Meeresspiegel hat. Ist es zu spät, die Blutung zu stoppen?“
Die Studie wurde in Nature Geoscience veröffentlicht.
Auf der Suche nach Muscheln
Während des mittleren Holozäns, also vor über 5.000 Jahren, war das Klima wärmer als heute, so dass der Meeresspiegel höher und die Gletscher kleiner waren. Die Forscher wollten die Schwankungen des Meeresspiegels seit dem mittleren Holozän untersuchen und untersuchten daher die Überreste der alten antarktischen Strände, die heute über dem modernen Meeresspiegel liegen.
Sie untersuchten Muscheln und Pinguinknochen an diesen Stränden mit Hilfe der Radiokohlenstoffdatierung – einer Technik, die den radioaktiven Zerfall des in den Muscheln und Knochen eingeschlossenen Kohlenstoffs als Uhr nutzt, um uns zu sagen, wie lange sie über dem Meeresspiegel gelegen haben.
Wenn schwere Gletscher auf dem Land liegen, drücken sie die Erdoberfläche nach unten oder „belasten“ sie. Wenn das Eis der Gletscher schmilzt oder sich „entlädt“, „federt“ das Land zurück, so dass das, was einmal ein Strand war, nun höher als der Meeresspiegel liegt. Dies erklärt, warum der lokale Meeresspiegel für dieses Land gesunken ist, während das Wasser des schmelzenden Eises den globalen Meeresspiegel ansteigen ließ.
Indem sie das genaue Alter dieser Strände bestimmten, konnten sie feststellen, wann jeder Strand entstanden ist, und so die Veränderungen des lokalen oder „relativen“ Meeresspiegels im Laufe der Zeit rekonstruieren.
Die Ergebnisse zeigten einen stetigen Rückgang des relativen Meeresspiegels in den letzten 5 500 Jahren, was die Forscher als Folge des Eisverlustes kurz vor dieser Zeit interpretieren. Dieses Muster steht im Einklang mit einem relativ stabilen Verhalten der Gletscher, ohne dass es Anzeichen für einen großflächigen Gletscherverlust oder -vorstoß gibt.
Sie zeigten auch, dass die Rate des relativen Meeresspiegelrückgangs seit dem mittleren Holozän fast fünfmal geringer war als die heute gemessene. Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass der wahrscheinlichste Grund für diesen großen Unterschied der rasche Eismassenverlust der letzten Zeit ist.
Die Forscher verglichen ihre Ergebnisse auch mit bestehenden globalen Modellen der Dynamik zwischen Eis und Erdkruste. Ihre Daten zeigten, dass die Modelle den Verlauf des Meeresspiegelanstiegs in diesem Gebiet während des mittleren bis späten Holozäns nicht genau wiedergeben. Diese Studie trägt dazu bei, ein genaueres Bild von der Geschichte der Region zu zeichnen.
Obwohl ihre Daten geringfügige Schwankungen des Thwaites- und des Pine-Island-Gletschers in den letzten 5.500 Jahren nicht ausschließen, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die einfachste Interpretation ihrer Daten darin besteht, dass diese Gletscher seit dem mittleren Holozän bis in die jüngste Zeit relativ stabil waren – und dass die heutige Geschwindigkeit des Gletscherrückgangs, die sich in den letzten 30 Jahren verdoppelt hat, in den letzten 5.500 Jahren tatsächlich beispiellos ist.
Die Hauptautorin Professor Brenda Hall von der University of Maine sagte: „Anhand der relativen Meeresspiegelveränderung kann man die Be- und Entlastung der Erdkruste durch das Eis in großem Maßstab erkennen. Ein Rückzug der Gletscher, der zu einer Aufladung der Kruste führt, würde beispielsweise die Geschwindigkeit des relativen Meeresspiegelrückgangs verlangsamen oder möglicherweise sogar zu einem Absinken des Landes unter den Meeresspiegel führen.“
Das Ausbluten stoppen
Um das künftige Schicksal des Eisschilds und seine Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel besser vorhersagen zu können, wird die International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC) – das größte gemeinsame britisch-amerikanische Feldforschungsprogramm, das jemals in der Antarktis durchgeführt wurde – an dem Imperial-Forscher beteiligt sind, unser Verständnis des früheren Verhaltens des Thwaites-Gletschers unter ähnlichen Klimabedingungen wie heute verbessern.
Wichtige Hinweise liegen auch tief unter dem Eis begraben. Um diese Geheimnisse zu lüften, werden die Forscher durch das Gletschereis bohren, um das darunter liegende Gestein zu bergen, das möglicherweise Hinweise darauf enthält, ob die derzeitige beschleunigte Schmelze reversibel ist oder nicht.
Datum: Juni 9, 2022
Quelle: Imperial College London
Journal Reference:
- Scott Braddock, Brenda L. Hall, Joanne S. Johnson, Greg Balco, Meghan Spoth, Pippa L. Whitehouse, Seth Campbell, Brent M. Goehring, Dylan H. Rood, John Woodward. Relative sea-level data preclude major late Holocene ice-mass change in Pine Island Bay. Nature Geoscience, 2022; DOI: 10.1038/s41561-022-00961-y