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Superschnelles Zurückfedern#

Im Amundsen-Becken der Westantarktis hebt sich der Felsboden im Rekordtempo.#


Mit freundlicher Genehmigung übernommen aus der Wiener Zeitung, 21. Juni 2018

Von

Roland Knauer


Mit GPS-Satellitenortung haben Forscher die rot gezeichnete Wärmezone als Ursache für das Aufwölben ausgemacht., Foto: Planetary Visions/ESA Illustrations
Mit GPS-Satellitenortung haben Forscher die rot gezeichnete Wärmezone als Ursache für das Aufwölben ausgemacht.
Foto: Planetary Visions/ESA Illustrations

Berlin. Der Fingernagel des Mittelfingers eines Menschen wächst normalweise ein wenig schneller als die 4,1 Zentimeter im Jahr, mit der sich der Felsboden im Bereich der Amundsen-See an der Küste der West-Antarktis nach oben hebt. Und doch erklären Valentina Barletta von der Technischen Universität im dänischen Lyngby und ihre Kollegen in der Zeitschrift "Science" dieses Schneckentempo in Zeitlupe zum Weltrekord: Nirgendwo sonst auf der Erde haben Forscher bisher in einer Gletscher-Region eine schnellere Hebung gemessen.

"Als meine Kollegen auf einer Tagung zum ersten Mal über diese hohen Werte berichteten, waren die Teilnehmer doch sehr überrascht", erinnert sich Ingo Sasgen, der am Alfred-Wegener-Institut (AWI), dem Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven die Dynamik des Klimas in der Vergangenheit untersucht. Inzwischen haben Valentina Barletta und ihre Kollegen mit einem Netz von Mess-Stationen und dem GPS-Satellitenortungssystem die Rekordwerte im Bereich des Amundsen-Beckens bestätigt und präsentieren auch eine Erklärung für das schnelle Heben des Untergrunds.

Suche nach der Ursache#

Das riesige Gewicht des wenige tausend Meter dicken Eispanzers der Antarktis lastet schwer auf dem Untergrund und dellt ihn ein. "Als sich in der Eiszeit ein zwei bis drei Kilometer dicker Eispanzer über Skandinavien bildete, drückte dieses Gewicht das Land wohl viele hundert Meter nach unten", erklärt AWI-Forscher Ingo Sasgen. Schmilzt das Eis, wird die Last kleiner und der Erdboden federt zurück. Seit Forscher die Eisdecke an den Polen seit den 1990er Jahren mit Satelliten beobachten, messen sie aber gerade rund um das Amundsen-Meer auffallend hohe Verluste. Ein Viertel des durch schmelzendes Eis verursachten Anteils des steigenden Meeresspiegels kommt aus diesem relativ kleinen Gebiet, berichtet Barletta. "Allerdings lässt sich nur ein Drittel der Rekord-Hebung mit den Eisverlusten der letzten Jahre erklären", so AWI-Forscher Sasgen. "Meine Kollegen mussten also nach einer zweiten Ursache suchen".

Ein heißer Kandidat war die "Glazial-isostatische Anpassung" (GIA), die skandinavische Forscher bereits in den 1990er Jahren mit GPS-Messungen ermittelt hatten: In Skandinavien hatten sich die mächtigen Gletscher der Eiszeit fast hunderttausend Jahre lang aufgebaut und so die Erdkruste immer tiefer in den Erdmantel gedrückt. Wie eine Knetmasse wich das extrem zähflüssige Gestein dort in vielen Kilometern Tiefe sehr langsam zur Seite aus. Geschmolzen sind die Massen aber viel schneller, in einigen Jahrtausenden war das Eis verschwunden.

Erdmantel ein wenig wärmer#

Bei diesem Tempo konnte der Untergrund nicht mithalten, das zähflüssige Gestein des Erdmantels schwappt in Super-Zeitlupe zurück und schiebt den eingedellten Untergrund nur sehr langsam wieder nach oben. "Noch heute hebt sich das Zentrum Skandinaviens daher mit einem Tempo von bis zu zehn Millimetern im Jahr", erklärt Sasgen. Dieser GIA scheint auch in der West-Antarktis am Werk zu sein. Allerdings hebt sich der Untergrund dort viel schneller als in Skandinavien. Den Hintergrund dazu erklärt AWI-Forscher Karsten Gohl, der sich mit der Geophysik der West-Antarktis beschäftigt: "Dort ist ähnlich wie im ostafrikanischen Grabenbruch oder im Oberrheintalgraben zwischen Schwarzwald und Vogesen der obere Rand des Erdmantels ein wenig wärmer und dadurch etwas weniger zähflüssig als in anderen Gebieten". Die darüber liegende Erdkruste kann in solchen Gebieten ausdünnen, und es bildet sich ein tiefer Graben, an dessen Rand oft Vulkane ausbrechen. "Die Asche der jüngsten Eruptionen in den Hudson-Bergen im Bereich der Amundsen-See ist rund 2200 Jahre alt, britische Kollegen haben sie mit Radar-Messungen im Eis nachgewiesen", erklärt Gohl.

In diesen wärmeren und etwas weniger zähflüssigen Teilen des Erdmantels aber schließen sich auch Dellen rascher, die das Gewicht eines Eispanzers dort hinein gedrückt hat. "Während dieser Prozess in Skandinavien weit mehr als zehntausend Jahre andauert, passiert das Gleiche in der Westantarktis in einigen Jahrhunderten oder sogar in mehreren Jahrzehnten", erklärt Sasgen das schnelle Aufwölben rund um die Amundsen-See. Dieses rasche Zurückfedern könnte sogar die Folgen des Klimawandels in dieser Region beeinflussen.

Eisschmelze beschleunigt#

Dort fließen die Gletscher nämlich ins Meer, verlieren im tiefen Wasser an der "Aufsetzlinie" den Kontakt mit dem Ozeanboden und schwimmen dann als Schelfeis auf dem Wasser. Seit Klimaveränderungen das Meerwasser in dieser Region ein wenig aufgewärmt haben, schmilzt das Schelfeis an der Unterseite schneller als früher und wird dabei dünner. Weil die schwindende Schelfeismasse den Gletschern an Land weniger Widerstand entgegensetzt, fließen diese rascher ins Meer, gleichzeitig wandert die Aufsetzlinie landwärts und weiteres Eis schwimmt auf. Da sich der Untergrund weiter landeinwärts senkt, beschleunigt sich diese Wanderung der Aufsetzlinie und damit die Eisschmelze immer weiter. Deshalb waren die Eisverluste in dieser Region in den vergangenen Jahren mit steigendem Trend besonders hoch. "Das rasche Heben des Untergrundes aber könnte das landwärts Wandern der Aufsetzlinie und damit auch das Abschmelzen der Eismassen dort bremsen", vermutet AWI-Forscher Ingo Sasgen.

Wiener Zeitung, 15. Juni 2018