Unerwartete Schmelze: Stanford-Wissenschaftler decken drohende Krise in Ostantarktis auf.

Wissenschaftler aus Stanford haben herausgefunden, dass das Wilkes-Subglazialbecken der Ostantarktis, das genug Eis enthält, um den globalen Meeresspiegel um über 10 Fuß anzusteigen, sich einer kritischen Schwelle für unaufhaltsames Schmelzen nähert. Dies stellt frühere Behauptungen über seine Stabilität in Frage. Die Forscher haben eine neuartige Methode zur Untersuchung von Radardaten entwickelt und Gebiete entdeckt, die kurz vor dem Abschmelzen stehen, was auf einen möglichen Gletscherrückgang und einen erheblichen, bislang kaum anerkannten Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels hindeutet.

In einem sich verändernden Klima wird erwartet, dass das zunehmende Schmelzwasser der Antarktis erheblich zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt. Dennoch haben sich die meisten Forschungsstudien hauptsächlich auf die Westantarktis konzentriert, insbesondere auf Orte wie den Thwaites-Gletscher, wo in den letzten Jahren ein erhebliches Schmelzen zu beobachten war.

In einem kürzlich in Geophysical Research Letters veröffentlichten Artikel haben Stanford-Forscher aufgedeckt, dass das subglaziale Wilkes-Becken in der Ostantarktis, das genug Eis enthält, um den globalen Meeresspiegel um mehr als 10 Fuß anzuheben, einem unregelmäßigen Abschmelzen näher kommen könnte als bisher angenommen.

„Die Analyse in dieser Region war minimal – es gibt dort ein riesiges Eisvolumen, aber es war relativ stabil“, erklärte Eliza Dawson, Doktorandin der Geophysik in Stanford und Erstautorin des Artikels. „Zum ersten Mal untersuchen wir die Temperatur an der Basis des Eisschildes und seine Nähe zu einem möglichen Abschmelzen.“

Das Wilkes Subglacial Basin ist etwa so groß wie Kalifornien und mündet über einen relativ kleinen Küstenbereich in den Südpolarmeer. Dawson und ihr Team fanden Hinweise darauf, dass die Eisschicht an der Basis kurz vor dem Auftauen steht. Dies deutet darauf hin, dass selbst geringfügige Temperaturänderungen erhebliche Auswirkungen auf diese Küstenregion haben könnten, wodurch verhindert wird, dass das Eis im gesamten Wilkes Subglacial Basin schmilzt.

Frühere Studien haben gezeigt, dass das subglaziale Wilkes-Becken besonders anfällig für irreversibles Schmelzen sein könnte, da der Boden darunter unter dem Meeresspiegel liegt und vom Meer weg abfällt. Dawson und ihr Team haben erstmals analysiert, wie die aktuelle Temperatur an der Basis des Eisschildes diese Anfälligkeit erhöhen könnte.

Die Forscher nutzten Daten bestehender Radaruntersuchungen, die von Flugzeugen durchgeführt wurden, die über den Gletscher flogen. Diese Flugzeuge zeichneten die Reflexionen elektromagnetischer Signale auf, die durch die Eisdecke gingen und vom darunter liegenden Boden reflektiert wurden. Das Team entwickelte einen neuen Ansatz zur Interpretation dieser Daten, der es ihnen ermöglichte, Bilder des Eises und des Grundgesteins in Informationen über die Temperatur an der Basis des Eisschildes umzuwandeln.

Laut Dustin Schroeder, außerordentlicher Professor für Geophysik und Elektrotechnik, „beeinflusst die Temperatur des Eises die Radarreflexion auf vielfältige Weise, was zu mehrdeutigen Einzelmessungen führt. Wir verwendeten einen statistischen Ansatz, der vermutete mit aufgetauten Regionen verglich und ihre Radarsignaturen verglich.“ Dies ermöglichte es uns, andere Bereiche des Eisschildes als definitiv gefroren, völlig tauend oder unklar einzustufen.“

Obwohl die Region aus großen Teilen gefrorenen und geschmolzenen Bodens besteht, konnten die meisten Gebiete nicht eindeutig als das eine oder andere identifiziert werden. Dies könnte auf Veränderungen in der Struktur des Eisschildes oder Komplikationen in den Daten zurückzuführen sein, es könnte aber auch darauf hindeuten, dass der Boden unter dem Eis entweder kurz vor dem Auftauen steht oder eine Mischung aus gefrorenen und aufgetauten Bereichen ist. Wenn letzteres zutrifft, könnte ein geringfügiger Temperaturanstieg an der Basis des Eisschildes dazu führen, dass die Gletscher im subglazialen Wilkes-Becken einen Kipppunkt erreichen.

„Dies deutet darauf hin, dass es in Zukunft zu einem Gletscherrückgang kommen könnte“, sagte Dawson. „Dieser Teil der Ostantarktis wurde weitgehend übersehen, aber wir müssen verstehen, wie er instabiler werden könnte. Was müsste passieren, um Massenverluste zu beobachten?“

Verschiedene Modelle haben drastisch unterschiedliche Ergebnisse für das Wilkes Subglacial Basin und seine Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels vorhergesagt, es liegen jedoch nur wenige Daten über die Region vor. Die Wissenschaftler planen, ihre Radar-basierten Temperaturbeobachtungen in ein Eisschildmodell zu integrieren, um Vorhersagen darüber zu verbessern, wie sich die Region unter verschiedenen Klimaszenarien entwickeln wird.

Durch ihre Forschung hoffen sie, die Bedeutung der Untersuchung von Gebieten der Ostantarktis, wie ihrer Schwerpunktregion, zu unterstreichen, die stabil erschienen, aber einen großen Einfluss auf unsere Zukunft haben könnten.

Laut Schroeder „gibt es in diesem Gebiet Bedingungen, deren Änderung wir uns vorstellen können.“ Wenn warmes Meerwasser dort ankommt, wird es einen Teil der Antarktis „aktivieren“, der normalerweise als potenzieller Verursacher des Meeresspiegelanstiegs übersehen wird.“

Diese Arbeit wurde von der National Science Foundation, der National Aeronautics and Space Administration und der Europäischen Union finanziert.