Thwaites Gletscher – Wärmezufluss stärker als vermutet | Polarjournal
Der Tauchroboter Ran navigiert unter der Eisfront des Thwaites-Gletschers hindurch. (Foto: Filip Stedt)

Zum ersten Mal haben Forscher mit einem Unterwasserroboter Daten unter dem Thwaites-Gletscher in der Westantarktis gesammelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Beeinflussung des Gletschers mit warmem Wasser größer ist als bisher angenommen ist. Dies fördert Bedenken hinsichtlich eines schnelleren Schmelzens und einer Beschleunigung des Eisflusses. Die Ergebnisse sind Teil der ‘International Thwaites Glacier Collaboration’ (ITGC) und wurden am 10. April 2021 in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Der Tauchroboter Ran wurde vom Forschungsschiff RV Nathaniel B. Palmer des ‘US Antarctic Program’ eingesetzt. (Foto Alex Mazur)

Das autonome U-Boot Ran wurde 2019 erstmals unter dem Thwaites-Gletscher eingesetzt. Das Tauchboot maß die Stärke, die Temperatur, den Salzgehalt und den Sauerstoffgehalt der Meeresströmungen.

Die Hauptautorin Anna Wåhlin, Professorin für Ozeanographie an der Universität Göteborg, meinte dazu: „Dies waren die ersten Messungen, die jemals unter der Eisfront des Thwaites-Gletschers durchgeführt wurden. Der globale Meeresspiegel wird davon beeinflusst, wie viel Eis sich an Land befindet, und die größte Unsicherheit in den Prognosen ist die zukünftige Entwicklung der Eisdecke der Westantarktis.“

Professor Karen Heywood von der University of East Anglia, Principal Investigator am TARSAN-Projekt der International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), sagt: „Dies war Rans erstes Abenteuer in den Polarregionen und ihre Erkundung der Gewässer unter dem Schelfeis war viel erfolgreicher, als wir zu hoffen gewagt hatten. Wir planen auf diesen aufregenden Erkenntnissen im nächsten Jahr mit weiteren Missionen unter dem Eis fortzufahren.“

Die Eisdecke in der Westantarktis macht etwa zehn Prozent des gegenwärtigen Anstiegs des Meeresspiegels aus. Das Eis in der Westantarktis birgt jedoch das größte Potenzial für eine Erhöhung dieser Rate, da die schnellsten Veränderungen am Thwaites-Gletscher stattfinden. Aufgrund seiner Lage und Form reagiert der Thwaites-Gletscher besonders empfindlich auf warme und salzige Meeresströmungen, die sich darunter ansammeln.

Der Thwaites-Gletscher hat die Größe Großbritanniens oder des US-Bundesstaates Florida. Wenn er schmilzt, steigt der Meeresspiegel um bis zu 60 cm. (Foto: David Vaughan)

Die Ergebnisse wurden verwendet, um die Meeresströmungen unter dem schwimmenden Teil des Gletschers aufzuzeichnen. Ein aufregendes Ergebnis ist, dass das Team herausgefunden hat, dass es eine tiefe Verbindung nach Osten gibt, durch die Wasserströmungen aus der Pine Island Bay fließt. Frühere Vermutungen glaubten, dass ein Durchfluss durch einen Unterwasserkamm blockiert sei. Das Team maß auch den Wärmetransport in einem der drei Kanäle, die warmes Wasser von Norden zum Thwaites-Gletscher führen.

„Die Kanäle für warmes Wasser, um den Thwaites-Gletscher zu erreichen und anzugreifen, waren uns vor der Untersuchung nicht bekannt. Mithilfe von Sonaren auf dem Schiff, die mit einer sehr hochauflösenden Ozeankartierung mit Ran verbunden waren, konnten wir feststellen, dass es unterschiedliche Wege gibt, die das Wasser in den Hohlraum des Eisschelfs hinein und auch wieder herausführt. Dies wurde durch die Geometrie des Meeresbodens beeinflusst.“ sagte Dr. Alastair Graham von der University of Southern Florida.

Die Forscher stellten auch fest, dass große Mengen an Schmelzwasser von der Vorderseite des Gletschers nach Norden flossen. Variationen in Salzgehalt, Temperatur und Sauerstoffgehalt weisen darauf hin, dass der Bereich unter dem Gletscher ein bisher unbekannter aktiver Bereich ist, in dem sich verschiedene Wassermassen treffen und miteinander vermischen, was für das Verständnis der Schmelzprozesse an der Basis des Gletschers wichtig ist.

Die Beobachtungen zeigen, dass sich warmes Wasser von allen Seiten an kritischen Stellen nähert, an denen das Eis mit dem Meeresboden verbunden ist und dem Schelfeis Stabilität verleiht. Das Schmelzen um diese Fixpunkte kann zu Instabilität und Rückzug des Schelfeises führen.

Dr. Rob Larter, ein Geophysiker von British Antarctic Survey war Anfang 2019 Chefwissenschaftler auf der wissenschaftlichen Fahrt zum Thwaites-Gletscher. Er sagte dazu: „Diese Arbeit zeigt, wie und wo warmes Wasser den Thwaites-Gletscher beeinflusst. Dies wird von der Form des Meeresbodens und der Basis des Eisschelfs sowie von den Eigenschaften des Wassers selbst beeinflusst. Die erfolgreiche Integration neuer Meeresbodenuntersuchungsdaten und Beobachtungen der Wassereigenschaften aus den Ran-Missionen zeigt die Vorteile des multidisziplinären Ethos innerhalb der International Thwaites Glacier Arbeitsgruppe.“

Der Thwaites-Gletscher ist ein sehr großer Gletscher im westantarktischen Marie-Byrd-Land. In der Region des Thwaites-Gletschers verändern sich die atmosphärischen und ozeanischen Bedingungen besonders deutlich. Rasche Eisverluste sind die Folge.

„Die gute Nachricht ist, dass wir jetzt zum ersten Mal Daten sammeln, mit denen wir die Dynamik des Thwaites-Gletschers modellieren können. Diese Daten werden uns helfen, das Schmelzen des Eises in Zukunft besser zu berechnen. Mit Hilfe neuer Technologien können wir die Modelle verbessern und die große Unsicherheit verringern, die jetzt bei globalen Schwankungen des Meeresspiegels herrscht “, schließt Hauptautor Professor Anna Wåhlin.

Heiner Kubny, PolarJournal

Link zur Studie: Wåhlin et al., Sci. Adv. 2021; 7 : Pathways and modification of warm water flowing beneath Thwaites Ice Shelf, West Antarctica

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