Sonnenwarmes Oberflächenwasser nagt am antarktischen Ross-Schelfeis Größtes Schelfeis der Erde schmilzt doch - scinexx | Das Wissensmagazin
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Sonnenwarmes Oberflächenwasser nagt am antarktischen Ross-Schelfeis

Größtes Schelfeis der Erde schmilzt doch

Ross-Schelfeis
Das mehrere hundert Meter dicke Ross-Schelfeis galt bisher als weitgehend stabil, doch das täuscht, wie nun Messungen enthüllen. © NOAA/ Michael Van Woert

Eisschwund: Das größte Schelfeis der Erde schmilzt stärker als bisher gedacht. Im antarktischen Ross-Schelfeis liegen die Abtauraten nahe der Eisfront gut 20-fach höher als es Satellitenmessungen zuvor nahelegten, wie nun eine Studie enthüllt. Ursache dafür ist nicht warmes Tiefenwasser, sondern ein Einstrom von sonnenerwärmtem Oberflächenwasser aus einem eisfreien Meeresgebiet direkt vor dem Schelfeis, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Geoscience“ berichten.

Die großen Schelfeisflächen sind wichtige Bremser für die großen Eisströme der Antarktis. Wie ein Riegel liegen sie in den Buchten des eisigen Kontinents und verlangsamen so den Fluss der Gletscher ins Meer. Doch diese eisigen Bremsen schwinden. Vom Larsen-C-Schelfeis brach 2018 einer der größten jemals beobachteten Eisberge ab und beim zweitgrößten Schelfeis der Antarktis, dem Filchner-Ronne-Schelfeis, hat warmes Tiefenwasser bereits gewaltige Kanäle in die Eisunterseite geschmolzen.

Blick unter das größte Schelfeis der Erde

Als weitgehend stabil galt dagegen bisher das Ross-Eisschelf – mit gut 500.000 Quadratkilometern Fläche macht es 32 Prozent des gesamten antarktischen Schelfeises aus und ist das größte Schelfeis der Erde. „Satellitenaufnahmen deuten auf relativ geringe mittlere Abtautraten von 0,07 bis 0,11 Meter pro Jahr für das gesamte Schelfeis hin“, berichten Craig Stewart vom National Institute of Water and Atmospheric Research in Neuseeland und sein Team.

Doch diese Daten zeigen nur einen Teil der Wahrheit, wie nun neue Messungen enthüllen. Stewart und sein Team hatten für ihre Studie den Nordwesten des Ross-Schelfeises nahe der Ross-Insel ein Jahr lang mithilfe von Radarschlitten und vier Jahre lang mit unter dem Eis am Meeresgrund befestigten Temperatursensoren und Radarinstrumenten überwacht.

Beschleunigte Schmelze

Das Ergebnis: An seiner Eisfront schmilzt das Schelfeis wesentlich schneller als es die Satellitenmessungen bisher nahelegten. „Unsere Beobachtungen zeigen ein intensives Abschmelzen der Eisunterseite nahe der Eisfront. Die mittleren Abtauraten liegen dort bei 2,4 bis 7,7 Meter pro Jahr“, berichten die Forscher. „Jenseits der frontalen 15 Kilometer sind die Abtauraten zwar niedriger, liegen aber noch immer deutlich über dem schelfweiten Durchschnitt von rund 0,1 Meter pro Jahr.“

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Bedenklich auch: Nahe der Ross-Insel reicht die Schmelzzone deutlich weiter ins Ross-Schelfeis hinein als am Rest der Eisfront. Gerade diese Region aber gilt als ein wichtiger Anker für das Schelfeis. „Insgesamt gehen in dem nur 7.782 Quadratkilometer großen Gebiet 9,5 Gigatonnen Eis pro Jahr verloren“, berichten Stewart und seine Kollegen. „Das repräsentiert 20 Prozent des gesamten basalen Eisverlusts des Ross-Schelfeises, entspricht aber nur 1,3 Prozent seiner Fläche.“

Sonnenwarmes Oberflächenwasser

Was aber ist der Grund für dieses verstärkte Abtauen? Im Gegensatz zu den Schelfeisen in der Amundsen-See ist das Ross-Schelfeis keinem starken Einstrom von warmem Tiefenwasser ausgesetzt, wie die Forscher erklären. Dennoch registrierten ihre subglazialen Sensoren eine auffällige Erhöhung der Wassertemperatur an und unter der Eisfront, die vor allem im Spätsommer die Eisschmelze vorantrieb.

Ross-Polynia
Vor dem Ross-Schelfeis liegt ein offener Meeresbereich, die Ross-Polynia. © Poul Christoffersen

Nähere Analysen ergaben: Quelle dieses sommerlichen Warmwasserstroms ist nicht das Tiefenwasser, sondern die von der Sonne angewärmte Meeresoberfläche. Denn direkt vor dem Ross-Schelfeis liegt eine Polynia, ein eisfreies Meeresgebiet, das entsteht, wenn ablandige Winde das Meereis von der Küste wegtreiben. Diese dunklen offenen Wasserflächen absorbieren verstärkt die Sonnenwärme und heizen sich dadurch auf. Dieses warme Wasser unterspült dann Teile der Schelfeisfront und beschleunigt so dessen Abtauen.

Anfälliger für den Klimawandel

„Das sonnenerwärmte Oberflächenwasser spielt demnach für die Schelfeise eine größere Rolle als bisher angenommen“, sagen Stewart und sein Team. Demnach können offene Wasserflächen stärker zur Eisschmelze von Schelfeisen beitragen als gedacht – ein Faktor, der auch im Zuge des Klimawandels eine große Bedeutung hat, so die Forscher.

„Den Prognosen zufolge soll die Meereis-Konzentrationen im Rossmeer bis zum Jahr 2050 um 56 Prozent abnehmen und auch die eisfreie Periode für diesen Meeresbereich wird sich verlängern“, erklären die Wissenschaftler. „Angesichts dessen ist es wahrscheinlich, dass sich der basale Eisverlust in dieser Region ebenfalls rapide beschleunigen wird.“

Das Problem dabei: Wenn die wichtige „Ankerregion“ des Ross-Schelfeises abtaut, beeinflusst dies den Eistrom im gesamten Schelfeis und seinen einmündenden Gletschern. „Die Beobachtungen, die wir an der Schelfeisfront gemacht haben, haben direkte Auswirkungen auf viele große Gletscher, die in dieses Gebiet einströmen – auch wenn sie bis zu 900 Kilometer entfernt liegen“, sagt Koautor Poul Christoffersen von der University of Cambridge. (Nature Geoscience, 2019: doi: 10.1038/s41561-019-0356-0)

Quelle: University of Cambridge

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