Die Prozesse, die unter dem antarktischen Eis stattfinden, bleiben oftmals im Verborgenen. Ein Forschungsteam hat jedoch Bewegung unter der Wasseroberfläche entdeckt, die den Meeresspiegel erheblich beeinflussen könnte.

Eine alarmierende Entdeckung

In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt der Klimaforschung hauptsächlich auf der Erwärmung der Atmosphäre. Neueste Forschungen haben nun jedoch ein besorgniserregendes Phänomen in den Tiefen des Ozeans ans Licht gebracht. Wissenschaftler der University of California, Irvine und der NASA dokumentierten, dass kleine, aber leistungsstarke ozeanische Wirbel entscheidend zum raschen Abschmelzen der Eismassen in der Antarktis beitragen. Ihre Ergebnisse wurden im angesehenen Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht und beleuchten Meereswirbel mit Durchmessern zwischen einem und zehn Kilometern.

Die Gefahren der Unterwasserwirbel

Wie Hauptautor Mattia Poinelli, Postdoktorand an der UC Irvine und NASA-Forscher, erläutert, stellen diese Wirbel eine Bedrohung für die Schelfeise dar. „Ähnlich wie Hurrikane vulnerable Küstenregionen gefährden, bewegen sich diese Wirbel im Ozean in Richtung der Schelfeise und verursachen erhebliche Schäden“, so Poinelli.

Die Forschung ergibt einen besorgniserregenden Mechanismus: Unterwasserwirbel transportieren warmes Wasser zu den Unterseiten der Schelfeise, was zu einer Schmelze von unten führt. Dieser Prozess schafft instabile Schmelzwasserfronten, die die Wirbel weiter verstärken und so einen selbstverstärkenden Kreislauf erzeugen. Die Forscher haben festgestellt, dass diese Prozesse für etwa 20 Prozent der gesamten Schmelzvariabilität in einem Jahreszyklus verantwortlich sind. In extremen Fällen kann die Schmelzrate innerhalb weniger Stunden um das Dreifache ansteigen.

Besonders bedrohte Gletscher

Der Thwaites- und der Pine-Island-Gletscher im Amundsenmeer in der Westantarktis sind besonders gefährdet. „Die Region zwischen den Schelfeisen Crosson und Thwaites ist ein Hotspot“, hebt Poinelli hervor. „Die schwimmende Zunge des Thwaites-Schelfeises und der flache Meeresboden wirken als topografische Barriere, die die Aktivität verstärkt.“ Zudem hat ein anderes Forschungsteam in der Antarktis alarmierende Ergebnisse erzielt.

Folgen für den Meeresspiegel

Die Relevanz dieser Erkenntnisse für die Prognosen über den Anstieg des Meeresspiegels kann nicht unterschätzt werden. Ein vollständiger Kollaps des westantarktischen Eisschilds könnte den globalen Meeresspiegel um mehrere Meter anheben. Der Thwaites-Gletscher, auch als „Weltuntergangs-Gletscher“ bekannt, und der Pine-Island-Gletscher fungieren derzeit als natürliche Barrieren, die den westantarktischen Eisschild stabilisieren. Neueste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass in Zukunftsszenarien mit steigenden Wassertemperaturen diese dynamischen Fronten häufiger auftreten könnten.

Verbesserte Beobachtungsmethoden erforderlich

Der Durchbruch in dieser Forschung ist dem Einsatz hochauflösender Klimasimulationen zu verdanken, die eine Genauigkeit von 200 Metern bieten. Dieser Fortschritt ermöglichte erstmalig die Untersuchung ozeaninduzierter Eisschmelzereignisse über Zeiträume von wenigen Tagen, anstelle der zuvor gängigen Monate oder Jahre. Co-Autor Yoshihiro Nakayama von der Dartmouth University erklärt: „Jetzt, da unser Modell gut mit den Daten übereinstimmt, können wir extrapolieren und sagen, dass vergleichbare wetterartige Stürme das Eis angreifen und schmelzen.“

Die Dringlichkeit neuer Beobachtungsmethoden wird durch die Ergebnisse weiter unterstrichen. Eric Rignot, Professor für Erdsystemwissenschaften an der UC Irvine, betont: „Diese Studie zeigt die dringende Notwendigkeit, bessere Beobachtungsinstrumente zu finanzieren und zu entwickeln, einschließlich fortschrittlicher ozeanografischer Roboter.“ Jüngst hat ein solcher Tauchroboter sensationelle neue Daten aus der Antarktis geliefert, nachdem er monatelang verschollen war.