Warme Meeresströmungen lassen in der Antarktis das Eis schmelzen
Wissenschaftler aus den Niederlanden, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten haben entdeckt, dass die Antarktis hauptsächlich deswegen an Eis verliert, weil warme Meeresströmungen auf die Unterseite des Schelfeises treffen. Die im Fachjournal Nature veröffentlichten Ergebnisse können nun den Forschern bei verlässlicheren Schätzungen des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs helfen. Die Wissenschaftler verwendeten Satellitenmessungen und brachten Modelle des ICESat-Satelliten (Ice, Cloud and Land Elevation Satellite) der US-Weltraumbehörde NASA (National Aeronautics and Space Administration) zum Einsatz. Auf diese Weise konnten sie besser zwischen den beiden bekannten Ursachen des Schmelzens der Eismassen unterscheiden: (a) warme Meeresströmungen, welche die Unterseite der Schelfeisdecke antauen, und (b) warme Luft, die das Eis von oben abschmilzt. Sie fanden tatsächlich heraus, dass warme Meeresströmungen für das Abschmelzen von 20 der 54 Schelfeisflächen verantwortlich sind. Der Hauptanteil dieser schmelzenden Eisdecken befindet sich in der Westantarktis. Die Forscher beobachteten, dass immer mehr Inlandgletscher an die Küsten hinunterfließen und dort in das dünner werdende Schelfeis eingespeist werden. Resultat dieser Entwicklung ist, dass mehr Eis ins Meer gelangt, was wiederum gleichermaßen den Meeresspiegel ansteigen lässt. Dem Team zufolge verursacht das durch das Meer bewirkte Dünnerwerden des Eises die größten und am schnellsten zu verfolgenden Eisverluste in der westlichen Antarktis und in der Antarktis überhaupt. "Wir verlieren wohl wahnsinnig viel Eis an das Meer, ohne dass jemals die Sommer warm genug gewesen wären, um auch nur den Schnee oben auf den Gletschern schmelzen zu lassen", erläutert Studienhauptautor Hamish Pritchard vom British Antarctic Survey im Vereinigten Königreich. "Die Ozeane erledigen die gesamte Arbeit ganz einfach von unten." Die Forscher montierten über einen Zeitraum von fünf Jahren (2003 bis 2008) ein Laserinstrument auf dem ICESat, wodurch eine Zeitreihe von 4,5 Millionen Oberflächen- und Höhenmessungen erstellt werden konnte, die eine Hilfe bei der Kartierung der sich verändernden Dicke des größten Teils des schwimmenden Schelfeises in der Antarktis war. Das Team berechnete, wie sich das Schelfeis im Laufe der Zeit verändert hat, und ließ Computermodelle laufen, um Veränderungen in der Eisdicke aufgrund der Anhäufung und Verdichtung natürlicher Schneefälle zu eliminieren. Mithilfe eines Gezeitenmodells konnten sie außerdem die durch Ebbe und Flut ausgelösten Höhenveränderungen ausschließen, welche die Eismassen anheben und absenken. "Diese Studie demonstriert die Leistungsfähigkeit der vom Weltraum aus betriebenen Laseraltimetrie in Bezug auf das Verständnis von Prozessen auf der Erde", erklärt Tom Wagner, Wissenschaftler des Kryosphärenprogramms am NASA-Hauptquartier in Washington. "Zusammen mit dem NASA-Portfolio zu anderen das Eisschild betreffenden Forschungsprojekten unter Nutzung der Daten aus unserer GRACE-Mission, Satelliten-Radaranlagen und Flugzeugen erhalten wir ein umfassendes Bild der Veränderungen an der Eisdecke, das die Schätzungen des Meeresspiegelanstiegs erleichtert und verbessert." In der Vergangenheit gaben Satellitenradardaten die Veränderungen bei Schelfeis und Gletschern an; die Messungen mittels Laser hatten eine höhere Genauigkeit bei der Aufdeckung von Veränderungen in der Schelfeisdicke im Laufe der Jahre zur Folge. Bei ICESat, der von 2003 bis 2009 unterwegs war, wurde erstmals Laseraltimetrie auf einem Satelliten eingesetzt, um die Polarregionen der Erde zu erforschen. ICESat-2 wird voraussichtlich 2016 an den Start gehen. "Diese Studie beweist die dringende Notwendigkeit, endlich ICESat-2 ins All zu bekommen", bekräftigt Jay Zwally, ICESat-Projektwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt in den Vereinigten Staaten. "Wir haben nur begrenzte Informationen über die Veränderungen in den Polargebieten, die durch den Klimawandel verursacht werden. Die Nachverfolgung dieser Veränderungen mithilfe von Satellitenmessungen ist einfach durch nichts zu übertreffen." Dazu Dr. Pritchard: "Studien konnten beweisen, dass sich die antarktischen Winde aufgrund des Klimawandels verändert haben. Und das hat Stärke und Richtung der Meeresströmungen beeinflusst. Im Ergebnis dieser Entwicklung wird warmes Wasser unter das schwimmende Eis geschleust. Diese Studien und unsere neuen Ergebnisse lassen vermuten, dass die Gletscher der Antarktis sehr schnell auf ein sich wandelndes Klima reagieren."Weitere Informationen unter: NASA ICESat und ICESat-2: http://icesat.gsfc.nasa.gov/(öffnet in neuem Fenster) Nature: http://www.nature.com/nature/index.html(öffnet in neuem Fenster)
Länder
Niederlande, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten