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Einem internationalen Forscherteam unter der Leitung einer neuseeländischen Wissenschaftlerin gelang es, einen mehre Jahrhunderte langen Datensatz über den Zustand der antarktischen Ross Schelfeises zu erstellen. Sie untersuchten dazu eine exotische Form von Meereis, das Plättchen-Eis. Der erste Datensatz dieser Art zeigt, dass im vergangenen Jahrhundert dieses wichtige Eisschelf weitgehend stabil war, ganz im Gegensatz zu Schelfeisen in anderen Teilen der Antarktis.

Das Rosseisschelf ist das grösste seiner Art weltweit. Gebildet wird es durch den Zusammenfluss vieler Gletscher, die ihre Eismengen ins Rossmeer ergiessen.
Das Rosseisschelf ist das grösste seiner Art weltweit. Gebildet wird es durch den Zusammenfluss vieler Gletscher, die ihre Eismengen ins Rossmeer ergiessen.

In den letzten Jahrzehnten sind mehrere Schelfeise in der Antarktis zerbrochen, zum Teil durch Abschmelzen von unten auf Grund wärmerer Ozeantemperaturen. Ein Beispiel hierfür sind die Schelfeise in der Amundsen Bucht in der West-Antarktis. Hier wird warmes Wasser durch Wind- und Meeresströmungen unter das Schelfeis gedrückt und schmilzt es von unten.

Die Frage, ob ähnliche Prozesse auch in der Ross See auftreten beschäftigte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Pat Langhorne von der Otago University in Neuseeland. Vor kurzem waren sie in der Lage zu zeigen, dass sie im letzten Jahrhundert das Ross Schelfeis weitgehend stabil war.

Anstelle das Schelfeis direkt zu vermessen, untersuchte das Team Strukturen in Meereiskernen gebohrt auf dem gefrorenen Ozean, der den Kontinent im Winter umgibt. Diese Strukturen betreffen das Vorhandensein oder Fehlen von Plättchen-Eis. Es wächst an der Unterseite des Meereises, wenn unterkühltes Meerwasser aus den Schelfeis strömt und in das angrenzende Meer gelangt.

Skizze der antarktischen Küste mit glaziologischen und ozeanographischen Prozesse. Warmes Wasser kann unter dem Schelfeis eindringen und es von unten abschmelzen. Unterkühltes Wasser von tief unter dem Schelfeis Plättchen-Eis, wenn der Druck mit abnehmender Tiefe zunimmt. Es setzt sich dann an der Unterseite des Meereises ab. Grafik von Hannes Grobe, AWI Bremerhaven
Skizze der antarktischen Küste mit glaziologischen und ozeanographischen Prozesse. Warmes Wasser kann unter dem Schelfeis eindringen und es von unten abschmelzen. Unterkühltes Wasser von tief unter dem Schelfeis Plättchen-Eis, wenn der Druck mit abnehmender Tiefe zunimmt. Es setzt sich dann an der Unterseite des Meereises ab. Grafik von Hannes Grobe, AWI Bremerhaven

Professor Langhorne sagt, das Abschmelzen in Tiefe und das erneute Gefrieren in den flacheren Teilen des Schelfeises ist ein natürlicher Prozess, der seit Jahrtausenden stattgefunden hat. «An vielen Stellen fliesst dieses sehr kaltes Seewasser, das nahe am Gefrierpunkt ist, unter dem Schelfeis hervor und lagert sich an der Unterseite des Meereises ab. Das Plättchen-Eis, das sich dabei formt reflektiert die niedrigeren Temperaturen an der Unterseite des Schelfeises. Die niedrigen Temperaturen bedeuten, dass das Schelfeis dort nicht an Masse verliert.

Die Farbe von Eis ergibt sich aus der Dicke des Eises und der Menge an Luft, die zwischen den Eiskristallen gefangen ist. Foto: Katja Riedel
Die Farbe von Eis ergibt sich aus der Dicke des Eises und der Menge an Luft, die zwischen den Eiskristallen gefangen ist. Foto: Katja Riedel

Mit dieser Methode erstellte das Team eine Basislinie für den gesamten Kontinent in Bezug auf Schmelz- und Gefrierprozesse an der Unterseite von Antarktischen Schelfeisen. Zukünftige Veränderungen können nun hieran gemessen werden. Die „Gesundheit" des Schelfeises kontrollieren zu können ist entscheidend, denn die Schelfeise agieren als „Korken", die verhindern, dass das Eis der Antarktis ins Meer fliesst und zu einem katastrophalen Anstieg des Meeresspiegels führt, sagt Professor Langhorne. «Wenn Schelfeise zerbrechen, kann dies zu einem dramatischen Anstieg der Eisflussrate vom Kontinent in den Ozean führen. Die Notwendigkeit die Schelfeisdynamik besser zu verstehen und die basalen Prozesse am Grunde der Schelfeise zu überwachen ist dringend erforderlich und unsere Arbeit hilft massgeblich dabei.»

Die Forschungsergebnisse, Methoden und Daten wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.

Quelle: University of Otago, New Zealand