Risse im Eis beschleunigen Eisschelfzusammenbruch | Polarjournal
Die Satellitenaufnahme zeigt den Pine Island Gletscher 2011, als sich ein 30 Kilometer langer Riss gebildete hatte und zum Abbruch eines 720 Quadratkilometer grossen Eisberges führte. Der Gletscher selber ist rund 250 Kilometer lang und sein Einzugsgebiet macht rund 10 Prozent des westantarktischen Eisschildes aus. Bild: NASA

Der Pine Island Gletscher (PIG) in der Westantarktis gilt neben seinem Nachbarn, dem Thwaites-Gletscher, als der am schnellsten sich zurückziehende Gletscher Antarktikas. Insgesamt liegt der Eisverlust pro Jahr im zweistelligen Milliardenbereich. Die Auflagelinie der Gletscherzunge hat sich derart rasant zurückgezogen, dass der Gletscher mittlerweile als zu schwach angesehen wird, die Eismassen des westantarktischen Eisschildes zurückzuhalten. Nun hat ein internationales Forschungsteam herausgefunden, dass einer der wichtigsten Gründe für den Rückzug eine Schwachstelle an der südlichen Seite des Gletschers ist und so der Gletscherfluss keinen Halt mehr findet.

Die Schwachstellen an der sogenannten Schärzone des Gletschers, die an der Seite des Gletschers liegen, entstanden durch Schäden, die am Ende der 1990er Jahren zum ersten Mal beobachtet wurden, schreiben die Wissenschaftler in ihrer Arbeit. Seither hätten diese Schäden weiter zugenommen und damit die südliche Seite des Gletschers destabilisiert. Dieser Zustand würde, so die Forscher, die Auflösung des Eisschelfs (der auf dem Wasser schwimmende Bereich des Gletschers) weiter begünstigen bzw. war für den massiven Rückgang des Schelfs in den vergangenen 20 Jahren mitverantwortlich. Als Grund für die Schwächungen an der Seite führen die Wissenschaftler verstärkte Bewegungskräfte auf dünner werdendes Eis an.

Das Video zeigt, wie im Verlauf der vergangenen zwei Jahre auf der südlichen Seite gewaltige Risse und Spalten den Fluss des Gletschers beschleunigen, während an der nördlichen Seite kaum Bewegung herrschte. Die Zeitrafferaufnahmen wurden mithilfe von Satellitenaufnahmen erstellt. Video: Lhermitte et al (2020) PNAS

Der Hauptautor der Studie, Dr. Stef Lhermitte von der Technischen Universität schreibt auf der Webseite der Uni: «Wir haben vermutet, dass diese Schäden die Eisschelfs aus drei Gründen für eine weitere Auflösung vorbereiten: Erstens, weil sie bereits die Integrität der beiden Eisschelfs beeinträchtigt hatten; Zweitens macht die Schwächung die Eisschelfs anfälliger auf variable und extreme zukünftige Änderungen in den atmosphärischen, ozeanischen und Meereisbedingungen. Und drittens starten die Schäden einen Rückkoppelungsprozess, bei dem die Schäden die Fliessgeschwindigkeiten, die Schärbewegungen und die Schwächungen verstärken und so weitere Schäden verursachen.» Um ihre Hypothese zu testen, erstellten das Forscherteam Modelle mit verschiedenen Schwächungseinflüssen und untersuchten Satellitenaufnahmen aus den vergangenen Jahrzehnten. Dabei zeigte sich, dass die Schädigungen an den Rändern einen enorm grossen Einfluss auf den Eismassenverlust und den Rückzug der Auflagelinie hatten. Die Forscher vermuten, dass diese Region des Gletschers für die weiteren Eismassenverluste eine wichtige Rolle spielen werden.

Das Video zeigt die Entwicklung der Auflagelinie und gleichzeitig die Schäden an der Seite (P1). Die Forscher konnten anhand von Modellen zeigen, dass diese Schäden der Grund und nicht das Resultat des Rückganges sind. Video: Lhermitte et al (2020) PNAS

Der Pine Island Gletscher hatte bereits 2014/15 traurige Berühmtheit erlangt, als sich die Front des Eisschelfs mehrere zehn Kilometer weiter Inland zurückgezogen hatte. Als Gründe für diesen massiven Rückgang vermutete man neben der klimabedingten Erwärmung der Wassermassen auch einen signifikanten Einfluss des Meeresbodens. Weiter entdeckte ein Forschungsteam 2018 Vulkanismus und ein weiteres Team das schneller sich anhebende Terrain unter dem westantarktischen Eisschild als weitere mögliche Einflüsse. Stef Lhermitte und sein Team sind der Meinung, dass ihre Resultate unbedingt in die Modelle, die für Vorhersagen zur weiteren Entwicklung des Pine Island Gletschers verwendet werden, unbedingt miteingebaut werden. Gegenwärtig gilt der Gletscher als destabilisiert und zieht sich pro Tag rund 10 Meter zurück. Ein Zusammenbruch des Gletschers würde zu einer Kettenreaktion führen und ein unkontrolliertes Abfliessen eines Teils des westantarktischen Eisschildes ermöglichen. Damit würde ein Anstieg des globalen Meeresspiegels um rund 1 Meter unumgänglich.

Der Pine Island Gletscher und der Thwaites-Gletscher sind Teil des westantarktischen Eisabflussbeckens in die Amundsensee. Sie nehmen einen grossen Bereich dieses Eisabflusses ein, da grosse Teile der Küste keine derartigen Ausflüsse aufweisen.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Link zur Studie: Lhermitte et al (2020) PNAS, EPub; Damage accelerates ice shelf instability and mass loss in Amundsen Sea Embayment, https://doi.org/10.1073/pnas.1912890117

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