pn en

Forschung neuseeländischer Geowissenschaftler, die vor kurzem in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt, dass antarktische Gletscher sich in der Vergangenheit auf Grund von geringfügigen Temperaturänderungen im Ozean rasch zurückgezogen haben. Diese kleinen Temperaturänderungen könnten eine grosse Wirkung gehabt haben, die zu einem schnellen unkontrollierten Rückzug der Gletscher führte.

Die Chemie an der Oberfläche der Felsen ändert sich, wenn sie aus dem Eis ragen und der kosmischen Strahlung ausgesetzt sind. Hier schneidet Richard Jones Proben von exponierten Felsen, um die Geschichte des Gletschers zu untersuchen. Foto: Chris Fogwill
Die Chemie an der Oberfläche der Felsen ändert sich, wenn sie aus dem Eis ragen und der kosmischen Strahlung ausgesetzt sind. Hier schneidet Richard Jones Proben von exponierten Felsen, um die Geschichte des Gletschers zu untersuchen. Foto: Chris Fogwill

Ein Wissenchaftlerteam unter der Leitung von Richard Jones, Postdoktorant an der Victoria Universität Wellington, sammelte und analysiert Gesteinsproben von verschiedenen Höhen entlang des Mackay Gletschers. Dieser Gletscher ist ein Auslassgletscher des gewaltigen Eisschilds in der Ostantarktis.

Laut einer Studie der NASA, die letztes Jahr veröffentlicht wurde nahm man lange an, dass das Eis in der Ostantarktis stabiler ist als das Eisschild der Westantarktis, wo das Abschmelzen mehrer Gletcher einen Punkt erreicht hat, an dem es kein Zurück mehr gibt. Nun zeigt neuere Forschung, dass das Eisschild der Ostantarktis kein schlafender Riese ist, sondern, dass es in der Vergangenheit schnell auf Klimaerwärmungen reagiert hat.

Dr Jones sagt, die chemischen Analysen der Gesteinsproben, die das Team sammelte, zeigen, dass sich der Mackay Gletscher vor rund 7000 Jahren rasch zurückgezogen und sein Volumen abgenommen hat. Dieser Rückzug dauerte mehrere Jahrhunderte an.

Aussicht auf Mt Suess und Mackay Gletscher von der Gondola Ridge. Foto: Richard Jones
Aussicht auf Mt Suess und Mackay Gletscher von der Gondola Ridge. Foto: Richard Jones

Er sagt die Rückzugsrate war damals ähnlich wie heute im Westen der Antarktis, wo Satellitenbeobachtungen zeigen, dass das Eis abnimmt als Reaktion auf den Kontakt mit wärmeren Meerwasser. Die Gletscher in diesem Gebiet verlieren mehr als 150 Kubikkilometer Eis jedes Jahr. «Einige der Auslassggletscher des Westantarktischen Eisschildes verlieren schnell an Höhe und man nimmt an, dass sie massiv Eis verlieren.»

Professor Andrew Mackintosh, Mitglied des Forschungsteams, sagt die Ergebnisse liefern den ersten geologischen Beweis für das Potenzial eines unkontrollierten Eisverlusts in der Antarktis, ausgelöst durch was Wissenschaftler als Marine-Eisschild-Instabilität bezeichnen.

«Vor Richards Studie hatten wir Theorien darüber, wie das Inlandeis reagieren könnte, und wir hatten Computermodelle, die dies simulierten, aber wir hatten keinen direkten geologischen Beweis dafür, dass dies tatsächlich in der Vergangenheit geschah. Unsere Forschung gibt uns nun Anhaltspunkte, dass dies passieren kann und über welche Zeiträume und mit welcher Rate das Eis verloren geht.»

Dieses Bild zeigt die Fliessgeschwindigkeit des Mackay Gletschers, der das massive Eisschild der Ostantarktis zur Rossmeer hin entwässert. Blau zeigt Bereiche mit langsamer Flussrate; rot markierte Gebiete sind schnell fliessend.
Dieses Bild zeigt die Fliessgeschwindigkeit des Mackay Gletschers, der das massive Eisschild der Ostantarktis zur Rossmeer hin entwässert. Blau zeigt Bereiche mit langsamer Flussrate; rot markierte Gebiete sind schnell fliessend.

Das Konzept der Marinen-Schelfeis-Instabilität beschreibt, wie Teile des antarktischen Eisschilds, die unter dem Meeresspiegel liegen auf Erwärmung reagieren. Dr. Mackintosh sagt, die meisten Menschen denken, dass Gletscher auf hoch oben in den Bergen zu finden sind. Während das in vielen Fällen zutrifft, können grosse Eismassen in tiefe Rinnen unterhalb des Meeresspiegels fliessen, sagt er.

«Eiskappen wachsen, sie verschmelzen und verdicken sich und dringen so in Bereiche vor, die sich unterhalb des Meeresspiegels befinden. Sie verdrängen das Meer. Das bedeutet jedoch, dass sie anfällig sind, wenn Sie sich zurück zu ziehen. Das Gebiet, das früher Meer war, wird dann wieder frei.»

Wenn Gletscher beginnen sich zurück zu ziehen, stehen die dickeren Teile des Eises unter höherer Belastungen, und das kann dazu führen, dass eine unkontrollierte Rückkopplung einsetzt. «Ein kleiner Rückgang des Eises führt zu viel grösseren Eisverlusten.»

Dr. Jones sagt, das Team wählte den Mackay Gletscher aufgrund der Morphologie des darunter liegenden Untergrunds. «Es gibt eine ähnliche Rinne hinter dem Mackay Glacier. Die Theorie war, dass dieser Gletscher sich in der Vergangenheit zurückgezogen hat und eine Abnahme der Eisdicke stattfand, aber wir wussten nichts über die Reaktionszeit. Unsere Studie unterstützt die Annahme, dass dies geschah, und über mehrere hundert Jahre andauerte.»

Die Überquerung des Mackay Gletschers. Foto: Richard Jones
Die Überquerung des Mackay Gletschers. Foto: Richard Jones

Er sagt der Auslöser des schnellen Rückzugs könnte geringfügig gewesen sein. «Ein paar Jahre mit wärmeren Meerestemperaturen könnten genug gewesen sein, um den Rückgang insbesondere diesen Gletschers einzuleiten, aber dann beschleunigte diese tiefe Rinne den Verlust des Eises.»

Dr. Mackintosh sagt die Ergebnisse waren eine Überraschung. «Wir fuhren in die Antarktis, um den Rückgang des Eisschildes seit dem letzten glazialen Maximum vor etwa 20.000 Jahren zu verstehen, als die Eisausdehnung viel grösser war als heute. Wir wissen natürlich, dass es heute dort eine Eisdecke gibt und dass sie in der Vergangenheit grösser war und wir versuchten herauszufinden, wann diese Änderung aufgetreten ist. Was Richard gefunden hat ist wirklich dramatisch. Die grösste Änderung erfolgte währen eines einzigen Ereignises, das einige hundert Jahre andauert, und es geschah vor ungefähr 7000 Jahren.»

Forschung an Eiskernen hat gezeigt, dass das Klima in der Antarktis vor etwa 12.000 Jahren am Ende der letzten Eiszeit zu einem ähnlichen Klima wie dem heutigen zurückkehrte, sagt er. «Die Erwärmung am Ende der letzten Eiszeit war der Auslöser des massiven Rückgangs der Eises. An einem gewissen Punkt war der Mackay Gletscher abgekoppelt von der grossen Eiskappe und begann seine eigene rasche Transformation etwa vor 7000 Jahren.»

Im Januar 2016 wird das Team wieder in der Antarktis fahren, diesmal um einen anderen, grösseren Gletscher zu untersuchen, der ebenfalls das Ostantarktische Eisschild entwässert. Sie wollen seine Vergangenheit und seinen Rückgang eforschen.

Source: Veronika Meduna, Radio New Zealand National