(C) NASA_ICE

Um die Zukunft des antarktischen Eises vorherzusagen, müssen Forscher den Blick zurück setzen. Dabei nutzen sie normalerweise Gaschromatographie, Eisdickenmessungen und andere Möglichkeiten. Doch ein Forscherteam der Standford University hat alte Luftbild- und Filmaufnahmen aus den 1970er-Jahren genauer betrachtet und analysiert. Die Wissenschaftler konnten dabei herausfinden, dass das östliche Eisschelf des Gletschers durch warmes Wasser schneller abschmelzt als angenommen.

Die Forscher unter der Leitung von Assistenzprofessor Dustin Schroeder hatten die Gelegenheit, die alten Eis-durchdringenden Radaraufnahmen zu digitalisieren und zu analysieren. Dadurch konnten sie für Informationen über den Untergrund des Gletschers und das Eis doppelt so weit in der Zeit zurück gehen, wie bisher. Die Aufnahmen zeigten, dass auf der Ostseite des Gletschers das Schelfeis von unten her schneller abschmelzt als man bisher gedacht hatte. Als Vergleich zu den alten Daten, die zwischen 1971 und 1979 aufgenommen worden waren, nahmen sie moderne Aufnahmen, die in den letzten Jahren gemacht worden waren. Die Resultate ihrer Arbeit veröffentlichten sie in der neuesten Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences. «Mit den Aufnahmen können wir jetzt erkennen, in welchen Arealen das Eisschelf dünner wird und abbrechen könnte», meint der Hauptautor der Studie, Dustin Schroeder. «Das ist eine sehr abgelegene Ecke und wir sind sehr glücklich, dass die Leute damals da drüber geflogen waren», meint er weiter.

Zwischen 1971 und 1979 wurden mit einer umgebauten C-130 Herkules der US-Luftwaffe extensive Flüge über weite und unbekannte Bereiche Antarktikas durchgeführt. Dabei wurden u.a. Eisdickenmessungen auch im Bereich des Thwaites-Gletschers unternommen. Bilder: Courtesy of SPRI

Der Arbeitsaufwand der Forscher war enorm, denn über 400,000 Kilometer Distanz wurden für die Radardaten in den 9 Jahren zurückgelegt und auf 35 mm Film gebannt. Diese Rollen mussten Schroeder und seine Kollegen digitalisieren, auswerten und mit modernen Messungen vergleichen, um Langzeitveränderungen in den Bereichen Eisdicke, Gletscherbeschaffenheit und Untergrundtopographie zu erkennen. Entstanden ist eine umfassende Datenbank, die für zukünftige Modelle und Vorhersagen zur Entwicklung des Eisschildes genutzt werden kann. «Man wirklich die Geometrie im Verlauf dieser langen Zeitspanne erkennen und wie die Ozeanströmungen das Eisschelf geschmolzen haben – und zwar nicht nur generell, sondern genau wo und wie», erklärt Schroeder weiter. «Wenn wir das Verhalten der Eisdecke und Meeresspiegelanstieg vorhersagen wollen, müssen wir die Prozesse am Grund der Eisdecke verstehen, die diese Veränderungen, die wir jetzt sehen, hervorgerufen haben.» Und von diesen Veränderungen, die man bisher nur mit modernen Methoden entdecken konnte, gibt es einige. Beispielsweise fanden sie Ascheschichten aus vergangenen Vulkanausbrüchen; Kanäle, die am Grund der Schelfe entlang laufen und sie von unten her aushöhlen. Beim Thwaites-Gletscher entdeckten die Wissenschaftler, dass die Eisdicke des östlichen Schelfs zwischen 1978 und 2009 bereits 10 bis 33 Prozent seiner Mächtigkeit verloren hatte, also viel früher als bisher angenommen.

Die Grafiken zeigen A) die Flugroute (orange) von 1978 und moderne Messungen 2009 (lila). Daraus erstellten die Forscher hochaufgelöste Untergrundprofile (B – D) und fanden Punkte, an denen sie Veränderungen (gelb und grün) feststellten. Daraus ermittelten sie entlang der roten Linie die Dicke des Schelfeises und im Vergleich mit 2009 die entsprechenden Veränderungen. F zeigt, dass im Bereich des Regrounding (dort liegt das Schelf nochmals auf) keine Veränderungen stattgefunden hatten. Bild: Schroeder et al (2019) PNAS

Die Forscher hoffen, dass die Resultate ihrer Arbeit zeigen können, wie wichtig der Vergleich älterer Daten mit modernen Messungen ist. Denn damit sollte es möglich sein, die verschiedenen Aspekte und Faktoren, die zu den Veränderungen in Antarktika führen, besser und hochaufgelöster darstellen zu können. «Es war sehr überraschend, wie gut die alten Daten waren», sagt Schroeder. «Die Ingenieure und Forscher damals waren viel aufmerksamer und vorsichtiger und das Ganze ist viel reicher und moderner als man denkt.»

Quelle: Danielle T. Tucker, Stanford University

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