Eine kürzlich in Nature Geosciences veröffentlichte Studie warnt davor, dass Unterwasserwirbel die Eisschelfe der Gletscher Pine Island und Thwaites aggressiv schmelzen, zwei der wichtigsten in der Antarktis.
Der Befund hat „weitreichende Auswirkungen“ auf den Anstieg des Meeresspiegels im globalen Maßstab, so die Autoren.
Die Gletscher des „Endes der Welt“
Die Antarktis kann man sich wie eine Faust mit einem Daumen vorstellen, der sich nach Südamerika erstreckt. An der Basis dieses „Daumens“ befindet sich der Pine Island Gletscher, während sich daneben Thwaites befindet, bekannt als der „Gletscher des Endes der Welt“ wegen der verheerenden Auswirkungen, die sein Zusammenbruch auf den Meeresspiegel hätte.
In den letzten Jahrzehnten haben beide riesigen Eisflächen ein beschleunigtes Schmelzen erlebt, das durch die Erwärmung des Ozeans angetrieben wird, insbesondere an dem Punkt, an dem sie sich vom Meeresboden erheben und als Eisschelfe schweben.
Unterwasserstürme: Wirbel, die das Eis schmelzen
Die Studie ist die erste, die analysiert, wie der Ozean die Eisschelfe in Stunden- und Tagesskalen schmilzt, anstatt in Jahreszeiten oder Jahren.
Die Forscher konzentrierten sich auf die submesoskaligen Stürme, schnell wechselnde ozeanische Wirbel, die sich bis zu 10 Kilometer ausdehnen können. Sie entstehen, wenn warme und kalte Gewässer aufeinandertreffen und Turbulenzen erzeugen, ähnlich wie atmosphärische Stürme.
„Stellen Sie sich diese wie kleine Wasserwirbel vor, die sich sehr schnell drehen, wie wenn man Wasser in einer Tasse umrührt“, erklärte Mattia Poinelli, Forscher an der Universität von Kalifornien in Irvine und Mitarbeiter der NASA.
Diese Wirbel bewegen sich unter den Eisschelfen, gefangen zwischen ihrer rauen Basis und dem Meeresboden. Dort wirbeln sie warmes Wasser aus tiefen Schichten auf, was das Schmelzen intensiviert, wenn es auf das anfällige Eis trifft.
Gemessene Auswirkungen: 20 % des Schmelzens in neun Monaten
Durch Computermodelle und reale Daten von ozeanischen Instrumenten entdeckten die Wissenschaftler, dass die Unterwasserstürme 20 % des Schmelzens der beiden Gletscher über einen Zeitraum von neun Monaten verursachten.
Obwohl es schwierig ist, ihren Beitrag aufgrund ihrer chaotischen Natur genau zu quantifizieren, behaupten die Forscher, dass diese kurzzeitigen Prozesse eine wichtige Rolle in kurzen Zeitintervallen spielen.
Ein besorgniserregender Teufelskreis
Die Studie warnt vor einem positiven Rückkopplungszyklus:
- Die Wirbel schmelzen das Eis.
- Dieses Schmelzen setzt kaltes, süßes Wasser in den Ozean frei.
- Dieses Wasser mischt sich mit warmem, salzigem Wasser.
- Die Mischung erzeugt mehr Turbulenzen.
- Die Turbulenzen erhöhen das Schmelzen noch weiter.
„Dieser Zyklus könnte sich in einem wärmeren Klima intensivieren“, bemerkte Lia Siegelman vom Scripps Institution of Oceanography.
Die Eisschelfe spielen eine entscheidende Rolle, indem sie die Gletscher zurückhalten und ihren Vorstoß in den Ozean verlangsamen. Der Gletscher Thwaites allein enthält genug Wasser, um den Meeresspiegel um mehr als 60 Zentimeter anzuheben.
Sein Zusammenbruch, als „Pfropfen“ der antarktischen Eiskappe wirkend, könnte zu einem Anstieg des Meeresspiegels um bis zu 3 Meter führen.
Unsicherheiten und nächste Schritte
Die Experten erkennen an, dass es noch große Unsicherheiten gibt, da die Eisschelfe zu den am wenigsten zugänglichen Orten der Erde gehören. Die Studien sind stark auf Simulationen angewiesen, was es erforderlich macht, mehr reale Informationen zu sammeln.
„Das Studium dieser ozeanischen Phänomene im kleinen Maßstab ist die nächste Grenze, um den Eisverlust zu verstehen und letztendlich den Anstieg des Meeresspiegels“, sagte Siegelman.
Der Befund über die Unterwasserwirbel in der Antarktis zeigt, dass kurzzeitige ozeanische Prozesse einen signifikanten Einfluss auf das Schmelzen von Schlüsselgletschern und damit auf die Zukunft des globalen Meeresspiegels haben können. Das Verständnis dieser Dynamiken ist entscheidend, um Klimawandelszenarien vorherzusagen und Anpassungsstrategien zu entwerfen, um einem Phänomen zu begegnen, das Küsten und Gesellschaften weltweit verändern könnte.
