Wissenschaftler haben zum ersten Mal Beweise für Wasser im Boden tief unter dem antarktischen Eisschild gefunden.
Die am Donnerstag veröffentlichten Ergebnisse bieten neue Erkenntnisse darüber, wie Eis auf die Erwärmung der Temperaturen mit fortschreitender Klimakrise reagieren könnte.
Diese Entdeckung könnte sich darauf auswirken, wie Wissenschaftler die Geschwindigkeit des Eises vorhersagen, das sich in Richtung Ozean bewegt, ein wesentlicher Faktor für den globalen Anstieg des Meeresspiegels, sagen Forscher.
„Die Antarktis hat ein so großes Potenzial für einen Anstieg des Meeresspiegels und mit so verheerenden Folgen, dass wir wirklich verstehen müssen, welches Risiko sie darstellt“, Kerry-Schlüsselein Geophysiker an der Columbia University und einer der Autoren des Papiers, erzählt Der Unabhängige.
Die Studium, veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftumfasste das Forschungsteam, das sechs Wochen lang zum Whillans-Eisstrom in der Westantarktis reiste, um den Boden tief unter dem Schelfeis des Kontinents zu untersuchen.
Der Einfluss der antarktischen Eisdecke auf den globalen Meeresspiegel kann nicht genug betont werden. Anders als rund um den Nordpol, wo das Eis hauptsächlich aus gefrorenem Meerwasser besteht, sitzt das Eis der Antarktis auf dem Kontinent selbst – was bedeutet, dass es mehr Wasser hinzufügen und den Meeresspiegel erhöhen würde, wenn es in den Ozean fallen würde.
Die Antarktis hat genug Eis, um den Meeresspiegel um etwa 60 Meter (200 Fuß) anzuheben, sagt Dr. Key, was jede Küstenlinie der Erde vollständig verändern und zum Beispiel den Bundesstaat Florida und den größten Teil von Bangladesch vollständig überfluten würde.
Natürlich nur, wenn das gesamte Eis den Ozean erreicht. Nur ein Teil des Eises des Kontinents wird in naher Zukunft im Meer schmelzen, betont Dr. Key.
Deshalb wollen Wissenschaftler verstehen, wie schnell sich das Eis bewegt. Stellen Sie sich das Eis wie Wasser in einer Wasserflasche vor, sagt Dr. Key. Wenn die Flasche eine kleine Öffnung hat, tropft das Wasser langsam heraus.
„Aber wenn du dann den Deckel von der Flasche nimmst, richtig, und sie auf den Kopf stellst, kommt das ganze Wasser sofort raus, oder?“ er sagt.
Wir haben ein ziemlich gutes Verständnis dafür, wie schnell sich das Eis bewegt, bemerkt er – aber die Gründe für diese Geschwindigkeit? Nicht so viel.
„Wir müssen irgendwie wissen – wie groß ist die Düse an der Wasserflasche?“ sagt Dr. Key.
Ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Größe dieser „Düse“ ist das Wasser direkt unter dem Eis, das dazu beitragen kann, dass sich das Eis schneller in Richtung Ozean bewegt – manchmal viel schneller.
Ohne Wasser oder lose Sedimente, die die Räder schmieren, kann sich Eis mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Metern pro Jahr in Richtung Ozean bewegen. Lauren Simkinein Gletschergeologe an der University of Virginia, der nicht Teil der Studie war, erzählt Der Unabhängige.
Der Whillans-Eisstrom – ein Eisstrom, der in das Ross-Schelfeis der Westantarktis strömt, wo die neue Forschung durchgeführt wurde – kann sich jedoch näher an 750 bis 800 Meter pro Jahr in Richtung Ozean bewegen, sagt sie.
Die Vorhersage, wie schnell sich das Eis bewegen wird, hängt davon ab, wie viel Wasser sich unter dem Eis befindet und wie sich dieses Wasser um das Eis bewegt.
In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler Wasser im Raum unmittelbar unter dem Whillans-Eisstrom sowie einige Sedimentproben dokumentiert, sagt Dr. Key.
Aber niemand hatte kartiert, was tief unter der Erde liegt – oder was das für Vorhersagen des Eisflusses bedeutet.
Also fuhren Key und drei seiner Kollegen 2018 in die Antarktis. Nachdem das Team auf der US-Forschungsbasis McMurdo Station ausgerüstet wurde, bestieg es ein Frachtflugzeug, das die vier – plus einige riesige Paletten an Ausrüstung – für sechs Wochen allein auf dem Eis absetzte.
„Wir mussten unseren Campingkocher rausholen und zeigen, dass wir Brennstoff hatten und dass der Campingkocher funktionierte“, sagt Dr. Key. „Und sobald wir das bewiesen hatten, schlossen sie die Türen und das Flugzeug hob ab. Und wir sind auf uns allein gestellt.“
Zwischen dem Schmelzen von Schnee für Wasser und dem Ausgraben ihrer Zelte aus Schneeverwehungen stellten sie Sensoren auf, die elektromagnetische Aktivitäten erfassen und Informationen über das Eis und den Boden darunter weiterleiten konnten.
Mit ihren Daten konnte das Team dokumentieren, dass Grundwasser Hunderte von Metern unter dem Eis durch die Sedimente floss – mit über zehnmal so viel Wasser unter der Erde wie direkt unter dem Schelfeis.
Ein Teil dieses Wassers ist wahrscheinlich vom Eis unten geschmolzen. Aber tiefer unter der Erde wurde das Wasser salziger, wahrscheinlich ein Überbleibsel aus der Zeit, als das Land vor einigen tausend Jahren vom Ozean bedeckt war.
Dies ist eine „grundlegende“ Studie und einer der ersten Versuche, das tiefe Grundwasser unter Eisschilden zu untersuchen, das sich auf Modelle der Eisschildbewegung und des Anstiegs des Meeresspiegels auswirken könnte, sagt Dr. Simkins.
Aber wie genau sich diese neue Entdeckung auf Eisflussprojektionen auswirken wird, ist noch nicht klar. Wenn vom Eis abschmelzendes Wasser in den Boden fließen würde, so das Papier, könnte dies die Bewegung des Eises in Richtung Ozean verlangsamen, indem es Wasser und Wärme entzieht.
Wenn andererseits Wasser aus dem Boden nach oben fließen würde, könnten sie das Eis durch Zugabe von Wasser und Wärme schneller bewegen. Darüber hinaus spekulieren sie, dass aufwärts fließendes Wasser Kohlenstoff aus den Sedimenten ins Meer drängen könnte – was die Art und Weise verändert, wie Wissenschaftler über Kohlenstoffquellen im Ozean denken.
Auch wenn beim Anstieg des Meeresspiegels in einem sich erwärmenden Klima so viel auf dem Spiel steht, decken Wissenschaftler immer noch einige der Faktoren auf, die bestimmen, wie schnell sich das Eis der Antarktis bewegt.
Aber Studien wie diese, sagt Dr. Simkins, „heben einige der Komponenten hervor, die in Modellen fehlen, die wir wirklich brauchen, um den Eisfluss besser zu verstehen.“