Wechselwirkungen zwischen Eis und Ozean beschleunigen das Abschmelzen in der Westantarktis

Eine Analyse der Pope-, Smith- und Kohler-Gletscher in der Antarktis durch Forscher der University of California, Irvine, des Jet Propulsion Laboratory der NASA, der University of Houston und anderer Institutionen hat ein aggressives Muster des Rückzugs aufgezeigt, das mit hohen Schmelzraten des Treibeises im Bereich der Amundsenmeer-Einbettung in der Westantarktis zusammenhängt.

In einem kürzlich in Nature Geoscience veröffentlichten Artikel berichtet das Team, dass sich die Grundlinie des Pope-Gletschers – die Stelle, an der sich das Eis vom Land entfernt und zu schwimmen beginnt – im Jahr 2017 innerhalb von 3,6 Monaten um 3,5 Kilometer zurückgezogen hat, was einem Durchschnitt von fast 12 Kilometern pro Jahr entspricht. Zwischen 2016 und 2018 zog sich der westliche Teil des Smith-Gletschers um 2 Kilometer pro Jahr und der Kohler-Gletscher um 1,3 Kilometer pro Jahr zurück.

Die Beobachtungen von 2018 bis 2020 zeigten eine Verlangsamung dieser Raten, aber die Bewegung ist immer noch schneller als von den jährlichen numerischen Modellen der Glaziologiegemeinschaft erwartet, so die Forscher.

„Alpengletscher ziehen sich um etwa einen Kilometer pro Jahrhundert zurück, daher ist es alarmierend zu sehen, dass die antarktischen Gletscher mit der 12-fachen Geschwindigkeit pro Jahr zurückgehen“, sagte Mitautor Eric Rignot, UCI Donald Bren Professor und Chancellor’s Professor of Earth System Science und NASA JPL Senior Research Scientist. „Dieses Tempo liegt an der oberen Grenze dessen, was unsere Modelle nachbilden können.“

Die Pine Island-, Thwaites-, Haynes-, Pope-, Smith- und Kohler-Gletscher fließen in die Amundsenmeer-Einbuchtung der Westantarktis, die eine Fläche von etwa der Größe von Texas umfasst. Das Volumen des nicht schwimmenden Eises in diesen Gletschern entspricht einem Anstieg des globalen Meeresspiegels um 1,2 Meter (fast 4 Fuß).

Rignot und seine Kollegen untersuchten die Gletscher mehrmals pro Jahr mit Hilfe von Radarinterferometern mit synthetischer Apertur, die vom italienischen COSMO-SkyMed-Satellitensystem erfasst wurden. Durch die Kombination dieser Daten mit digitalen Höhenmodellen der Eisoberfläche, die durch Messungen des TanDEM-X-Satelliten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt erstellt wurden, konnten die Glaziologen wertvolle Informationen über die Bewegung der Gletschergrundlinien und die Dicke der Eisdecke seit 2014 gewinnen.

Laut Rignot ist die Hauptursache für den raschen Gletscherrückgang die Wechselwirkung von schwimmendem Eis und Meerwasser, insbesondere in neu entstandenen Hohlräumen an der Grenze zwischen Eis und Ozean.

„Unter Druck stehendes Meerwasser dringt in subglaziale Spalten ein und schmilzt das am Boden liegende Eis“, sagte der Hauptautor Pietro Milillo, der während des Forschungsprojekts als assoziierter Projektwissenschaftler am Department of Earth System Science der UCI tätig war und jetzt Assistenzprofessor für Bau- und Umwelttechnik an der University of Houston ist. „Dieser Prozess hat den zusätzlichen Effekt, dass sich der Grundwiderstand verringert, was den Gletscherrückzug beschleunigt.

Der Pope-, der Smith- und der Kohler-Gletscher tragen mit etwa 6 Zentimetern zum globalen Meeresspiegelanstieg im Bereich der Amundsen-Seen-Einbettung relativ wenig bei. Doch die physikalische Dynamik des Rückzugs dieser drei kleineren Gletscher, die im Mittelpunkt der UCI/NASA JPL-Studie stand, gilt laut Rignot auch für die Gletscher Thwaites und Pine Island.

„Die Destabilisierung des Thwaites- und des Pine-Island-Gletschers, die durch das Eindringen von Meerwasser unter das Eis ebenfalls einem raschen Rückzug ausgesetzt sind, kann den globalen Meeresspiegel um mehr als einen Meter ansteigen lassen und die Destabilisierung eines großen Teils der Westantarktis verursachen“, sagte er. „Wenn das passiert, was schon in wenigen Jahren der Fall sein könnte, werden wir ein großes Problem haben“.

Rignot und Milillo wurden bei diesem Projekt, das vom Cryospheric Sciences Program der NASA und der International Thwaites Glacier Collaboration des Natural Environment Research Council/National Science Foundation finanziert wurde, von Bernd Scheuchl, einem assoziierten Projektwissenschaftler, und Jeremie Mouginot, einem assoziierten Forscher, vom Department of Earth System Science der UCI unterstützt; Paola Rizzoli, Jose Luis Bueso-Bello und Pau Prats-Iraola vom Institut für Mikrowellen und Radar des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt sowie Luigi Dini von der italienischen Raumfahrtbehörde in Matera.

Datum: März 10, 2022
Quelle: Universität von Kalifornien – Irvine


Journal Reference:

  1. 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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