Neue Radartechnologie erfasst höheren Eisverlust der antarktischen Gletscher als je zuvor dokumentiert

In einer neuen Studie der University of Houston, bei der ein fortschrittliches Fernerkundungssystem, die Radarinterferometrie mit synthetischer Apertur, zum Einsatz kommt, werden drei Gletscher am Südpol in einer bisher nicht gekannten Klarheit und Vollständigkeit dokumentiert. Das neue Fernerkundungsdatensystem enthüllt nicht nur die eisigen Geheimnisse des am wenigsten erforschten Kontinents der Erde, sondern schlägt auch Alarm wegen der globalen Klimarisiken – sowohl in der Gegenwart als auch in der Zukunft.

In einem in Nature Geosciences veröffentlichten Artikel wird der rasche und beispiellose Rückzug der Pope-, Smith- und Kohler-Gletscher in der westantarktischen Amundsen-See-Einbuchtung ausführlich dokumentiert.

„Dank der neuen Generation von Radarsatelliten konnten wir in den letzten Jahren einen Gletscherrückgang beobachten, der schneller war als je zuvor bei Gletschern auf der ganzen Welt. Das ist ein Warnsignal dafür, dass sich die Dinge nicht beruhigen, ja überhaupt nicht stabilisieren. Dies könnte schwerwiegende Folgen für das Gleichgewicht des gesamten Gletschersystems in diesem Gebiet haben“, so der Radarwissenschaftler Pietro Milillo, Assistenzprofessor für Bauingenieurwesen an der UH und Hauptautor des Artikels.

An der laufenden internationalen Studie über die von den Satelliten TanDEM-X und COSMO-SkyMed gesammelten Daten sind neben Milillo auch Forscher der University of California Irvine und Wissenschaftler von drei nationalen Raumfahrtbehörden beteiligt: Die NASA, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die italienische Raumfahrtbehörde (ASI).

Das Forschungsteam plant, die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die es von den relativ kleinen und weniger untersuchten Pope-, Smith- und Kohler-Gletschern gewinnt, auf ihre riesigen und fragilen Nachbarn in der Westantarktis, die Thwaites- und Pine-Island-Gletscher, sowie auf das gesamte antarktische Gletschersystem auszuweiten.

„Das Problem hier ist, dass wir eine so hohe Rückzugsrate gefunden haben – so hoch, dass wir tatsächlich sehen, dass diese drei kleineren Gletscher das Becken des nahe gelegenen Thwaites-Gletschers einnehmen könnten, was dazu führen würde, dass der Thwaites-Gletscher mehr Masse verliert“, sagte Milillo. „In der Antarktis schmelzen die Gletscher nicht aufgrund der Wechselwirkung mit der Sonne. Sie schmelzen, weil sie sich beschleunigen und mehr Eis in den Ozean drücken. Das ist einer der wichtigsten Mechanismen des Massenverlustes.“

Am südlichsten Punkt der Erde liegt der Südpol die meiste Zeit des Jahres im Dunkeln. Aufgrund der extremen Witterungsbedingungen können die Forscher nur für kurze Zeit dorthin reisen, was ihre Forschungsarbeit einschränkt. (Milillo weist darauf hin, dass die Antarktis so abgelegen ist, dass die nächstgelegenen Menschen meist Astronauten sind, die an Bord der Internationalen Raumstation die Erde umkreisen.)

„Radar ist perfekt für diese Anwendungen. Das Schöne am Radar ist, dass es Wolken durchdringen kann. Es kann unter allen Wetterbedingungen suchen. Außerdem ist es ein aktiver Sensor, so dass wir uns nicht auf das Licht der Sonne verlassen müssen“, sagte er.

„In der Vergangenheit mussten wir mehrere Jahre warten, bis wir genügend nützliche Daten gesammelt hatten. Aus diesem Grund konnten wir nur langfristige Trends beobachten. Jetzt können wir den Rückzug der Gletscher auf monatlicher Basis betrachten und eine neue Detailtiefe erfassen, die zur Verbesserung der Gletschermodelle und damit zur Verfeinerung unserer Schätzungen des Meeresspiegelanstiegs beitragen wird“, so Milillo.

Im Rahmen dieser monatlichen Messungen misst das Team zweiwöchentlich Höhenänderungen, um den Rückzug an der Grundlinie eines Gletschers zu beurteilen, der Grenze an der Unterseite eines Gletschers, wo gefrorenes Land auf wärmeres Wasser trifft. Die Grundlinie ist besonders gefährdet, weil das warme Wasser ein Schelfeis ausschneidet, das zu schwimmen beginnt und leicht vollständig wegbrechen kann.

„Wenn das gesamte Eis oberhalb der Schwimmgrenze in der Antarktis schmelzen würde, würde der Meeresspiegel im Durchschnitt um 58 Meter ansteigen“, sagte Milillo. „Wenn sich die Signale, die wir beobachten, bestätigen, wird der Massenverlust in der Antarktis und in Grönland zunehmen. Mit dem Anstieg wird auch der Meeresspiegel ansteigen.

„Wenn all diese Gletscher schmelzen, könnte das Meerwasser schnell ansteigen. Da weltweit 267 Millionen Menschen auf einem Land leben, das weniger als 2 Meter über dem Meeresspiegel liegt, könnte es zu einer abrupten Migration kommen. Außerdem könnten durch das Absinken des Meeresspiegels große Gebäude in gefährdeten Gebieten, darunter auch Houston, absinken“, so Milillo. „Deshalb sollten sich die Menschen mit diesem Thema befassen. Selbst wenn es sich nicht auf ihr Leben auswirkt, wird es sich auf das Leben ihrer Kinder und Enkelkinder auswirken.“

Im Moment konzentriert sich Milillo auf die nahe Zukunft, einschließlich der Pläne der NASA, im Jahr 2023 ihren NISAR-Satelliten zu starten, der eine noch größere Menge und häufigere Datenerfassung als das derzeitige hochmoderne Radar mit synthetischer Apertur liefern soll. Der auch als NASA-ISRO SAR bekannte Satellit wird die Veränderungen von Ökosystemen, dynamischen Oberflächen und Eismassen messen und Milillo und anderen Wissenschaftlern ein umfassenderes Bild unserer sich verändernden Erde vermitteln.

Datum: Februar 7, 2022

Quelle: University of Houston


P. Milillo, E. Rignot, P. Rizzoli, B. Scheuchl, J. Mouginot, J. L. Bueso-Bello, P. Prats-Iraola, L. Dini. Rapid glacier retreat rates observed in West AntarcticaNature Geoscience, 2022; 15 (1): 48 DOI: 10.1038/s41561-021-00877-z

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