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Sea Explorers

Rubrik: Wissenschaft

Forschungsexpedition zu den Gletschern der Antarktis

Montag, 13. Februar 2017, 08:48

Wie hat sich der westantarktische Eisschild im Wechsel von Kalt- und Warmzeiten verändert? Und was bedeutet das für den heutigen und zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels? Das sind die Kernfragen, mit denen 50 wissenschaftliche Fahrtteilnehmer unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) am 6. Februar 2017 mit dem Forschungsschiff „Polarstern“ von Punta Arenas (Chile) in Richtung des antarktischen Amundsenmeeres aufgebrochen sind

Tafeleisberg

Tafeleisberg nahe Pine Island, Foto: © Jan Grobys

Risse im antarktischen Larsen-Schelfeis und im Brunt-Eisschelf, das die britische Polarstation Halley beheimatet, stehen derzeit unter Beobachtung. Noch stärker als in diesen Regionen im atlantischen Sektor der Antarktis schreitet der Eismassenverlust jedoch im pazifischen Sektor des Kontinents voran: im Amundsenmeer. Hierhin führt die aktuelle Expedition, um Veränderungen des Eisschilds und seinen Beitrag zur Höhe des Meeresspiegels in der Vergangenheit zu untersuchen und so Prognosen für die Zukunft zu verbessern.

Der globale Meeresspiegel ist zwischen den Jahren 1901 und 2010 um 19 Zentimeter angestiegen. Prognosen für die Zukunft schwanken zwischen 26 und 82 Zentimeter Anstieg bis zum Ende des Jahrhunderts. Diese Szenarien bergen noch große Unsicherheiten, und neueste Modelle zeigen, dass möglicherweise noch bis zu einem Meter mehr Anstieg zu erwarten ist. Zukunftsprognosen für den Meeresspiegelanstieg sind wichtig, weil sie mögliche Anpassungen und Minimierung der Auswirkungen des Klimawandels beispielsweise durch Küstenschutzmaßnahmen mitbestimmen.

Tafeleisberge und SchelfeisEisbergPine-Island-Bay

Während Computermodelle die Kopplung zwischen Eis und Ozean mittlerweile gut abbilden, liegen noch immer zu wenige Daten über das Verhalten der Eisschilde in der Antarktis vor. „Wir wollen deshalb erforschen, mit welcher räumlichen und zeitlichen Variabilität und in welchem Tempo sich der westantarktische Eisschild in der Vergangenheit vorgeschoben und zurückgezogen hat“, sagt Dr. Karsten Gohl vom(AWI. „Insbesondere in der Region des Amundsenmeeres beobachten wir seit einigen Jahrzehnten einen ungewöhnlich rapiden Eisschildrückzug, der als Vorläufer für einen Kollaps des gesamten westantarktischen Eisschildes vermutet wird“, berichtet der wissenschaftliche Fahrtleiter der Polarstern-Expedition.

Das Amundsenmeer liegt im pazifischen Sektor der Antarktis. Hier münden die beiden großen Pine-Island- und Thwaites-Gletscher ins Meer, über die gewaltige Eismassen des westantarktischen Eisschildes in den Ozean gelangen. Typisch für den Eisschild der Westantarktis ist, dass ein Großteil seiner Basis unter dem Meeresspiegel auf dem Kontinent aufliegt. Bereits heute zirkuliert relativ warmes Meerwasser auf dem Kontinentalschelf des Amundsenmeeres, was dazu führt, dass die Aufsatzzonen des Festlandeises und die vorgelagerten aufschwimmenden Schelfeise empfindlich reagieren: Wird der Ozean wärmer, so lässt er das Schelfeis von unten schmelzen und verschiebt die Aufsatzzone weiter landeinwärts. In der Folge zieht sich der Gletscher zurück und hinterlässt einen offenen oder nur von dünnem Meereis bedeckten Ozean, wo vorher ein hunderte Meter dicker Eisschild lag.

Genau solche Veränderungen in der Eisbedeckung machen sich Geowissenschaftler zunutze: Anhand von Sedimentkernen auf dem eisfreien Kontinentalschelf wollen sie herausfinden, wann und wie weit das Amundsenmeer in der Erdvergangenheit von Eis bedeckt oder offen war. Die entsprechenden Informationen stecken in den Resten von Kleinstalgen (Foraminiferen und Diatomeen), die als Sedimente im Meeresboden lagern. Um diesen Sedimenten ihre Geheimnisse zu entlocken, kommt erstmals in der Antarktis das Meeresboden-Bohrgerät „MeBo70“ des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen zum Einsatz. Es kann Kerne bis zu einer Gesamtlänge von 70 Metern erbohren. Anschließende Analysen – wie die Artbestimmung der Algen und die Altersdatierung – erlauben dann Rückschlüsse auf die früheren Wassertemperaturen und die Vereisungsgeschichte des Amundsenmeeres.

„Wir wollen Sedimente aus den Epochen der Erdgeschichte beproben, die analog zu den Klimabedingungen sind, die wir in den kommenden 100 bis 200 Jahren erwarten“, sagt Karsten Gohl. Dabei steht einerseits die letzte Warmzeit vor der heutigen vor etwa 125.000 Jahren im Fokus. Andererseits ist das Erdzeitalter des Pliozän von großem Interesse: Vor drei bis fünf Millionen Jahren lag die Temperatur zwei bis drei Grad über derjenigen unmittelbar vor Beginn der Industrialisierung und der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre entsprach mit etwa 400 ppm (Parts per Million) dem heutigen.

Infos: www.awi.de.

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