Alaskas kopflastige Gletscher nähern sich einem irreversiblen Wendepunkt

Das Abschmelzen eines der größten Eisfelder Nordamerikas hat sich beschleunigt und könnte bald einen irreversiblen Wendepunkt erreichen. Zu diesem Schluss kommt neue Forschung Kollegen und ich haben über das Juneau-Eisfeld veröffentlicht, das sich über die Grenze zwischen Alaska und Kanada in der Nähe der alaskischen Hauptstadt Juneau erstreckt.

Im Sommer 2022 fuhr ich mit Skiern über das flache, glatte und weiße Plateau des Eisfeldes, begleitet von andere Forscherich rutsche in der heißen Sonne in den Spuren der Person vor mir. Von diesem Plateau fallen etwa 40 riesige, miteinander verbundene Gletscher in Richtung Meer ab, und auf den Berggipfeln ringsum gibt es Hunderte kleinerer Gletscher.

Unsere Arbeit, jetzt veröffentlicht in Naturkommunikationhat gezeigt, dass Juneau ein Beispiel für eine aktive Klima-„Rückkopplung“ ist: Wenn die Temperaturen steigen, bleibt den ganzen Sommer über immer weniger Schnee liegen (technisch gesehen: die „Schneegrenze am Ende des Sommers“ steigt). Dies wiederum führt dazu, dass das Eis dem Sonnenlicht und höheren Temperaturen ausgesetzt ist, was mehr Schmelzwasser, weniger Schnee usw. bedeutet.

Wie viele Gletscher in Alaska sind auch die Gletscher von Juneau kopflastig, mit viel Eis und Schnee in großen Höhen oberhalb der Schneegrenze am Ende des Sommers. Dies stützte früher die Gletscherzungen weiter unten. Aber wenn die Schneegrenze am Ende des Sommers bis zum oberen Plateau hochklettert, ist plötzlich ein großer Teil eines kopflastigen Gletschers erneut dem Schmelzen ausgesetzt.

Genau das passiert jetzt jeden Sommer, und die Gletscher schmelzen viel schneller als früher, wodurch das Eisfeld immer dünner und das Plateau immer tiefer wird. Sobald ein Schwellenwert überschritten ist, können diese Rückkopplungen das Schmelzen beschleunigen und einen sich selbst verstärkenden Verlust von Schnee und Eis verursachen, der auch dann anhalten würde, wenn die globale Erwärmung aufhören würde.

Eis schmilzt schneller als je zuvor

Mithilfe von Satelliten, Fotos und alten Steinhaufen konnten wir den Eisverlust auf dem Juneau-Eisfeld vom Ende der letzten „Kleinen Eiszeit“ (vor etwa 250 Jahren) bis heute messen. Wir sahen, dass die Gletscher nach dem Ende dieser Kälteperiode um 1770 zu schrumpfen begannen. Dieser Eisverlust blieb bis etwa 1979 konstant und beschleunigte sich dann. 2010 beschleunigte er sich erneut und verdoppelte die vorherige Rate. Die Gletscher schrumpften dort zwischen 2015 und 2019 fünfmal schneller als zwischen 1979 und 1990.

Unsere Daten zeigen, dass das Eisfeld dunkler wird, wenn die Schneemenge abnimmt und die sommerliche Schmelzsaison länger wird. Frischer, weißer Schnee ist sehr reflektierend, und ein Großteil der starken Sonnenenergie, die wir im Sommer 2022 erlebt haben, wird in den Weltraum zurückreflektiert. Aber die Schneegrenze am Ende des Sommers steigt an und liegt jetzt oft direkt auf dem Plateau des Juneau-Eisfelds, was bedeutet, dass älterer Schnee und Gletschereis der Sonne ausgesetzt sind. Diese etwas dunkleren Oberflächen absorbieren mehr Energie und verstärken so die Schnee- und Eisschmelze.

Wenn das Plateau des Eisfeldes dünner wird, gehen Eis- und Schneereserven in höheren Lagen verloren und die Oberfläche des Plateaus senkt sich. Dadurch wird es für das Eisfeld immer schwieriger, sich jemals zu stabilisieren oder sich auch nur zu erholen. Denn wärmere Luft in niedrigeren Höhen treibt das Eis weiter zum Schmelzen und führt zu einem irreversiblen Kipppunkt.

Langfristige Daten wie diese sind entscheidend, um das Verhalten von Gletschern sowie die Prozesse und Kipppunkte zu verstehen, die in einzelnen Gletschern existieren. Diese komplexen Prozesse machen es schwierig, das zukünftige Verhalten eines Gletschers vorherzusagen.

Das schwierigste Puzzle der Welt

Wir haben Satellitenaufzeichnungen verwendet, um zu rekonstruieren, wie groß der Gletscher war und wie er sich verhielt, aber das beschränkt uns wirklich auf die letzten 50 Jahre. Um weiter zurückzugehen, brauchen wir andere Methoden. Um 250 Jahre zurückzugehen, Wir haben die Moränenrücken kartiertdas sind große Schutthaufen, die an der Gletscherzunge abgelagert wurden, und Stellen, an denen Gletscher das Grundgestein abgetragen und poliert haben.

Um unsere Karten zu überprüfen und zu erweitern, verbrachten wir zwei Wochen auf dem Eisfeld selbst und zwei Wochen im Regenwald darunter. Wir kampierten zwischen den Moränenkämmen, hängten unsere Lebensmittel hoch in die Luft, um sie vor Bären zu schützen, warnten Elche und Bären durch Geschrei, während wir uns durch den Regenwald schlugen, und kämpften gegen Moskitos, die nach unserem Blut dürsteten.

Wir haben in den 1940er und 1970er Jahren Luftaufnahmen zur Rekonstruktion des Eisfeldes verwendet, als es noch keine Satellitenbilder gab. Diese Fotos sind von hoher Qualität, wurden aber aufgenommen, bevor es GPS-Systeme gab, mit denen man ihre genaue Position bestimmen konnte.

Einige davon hatten in den vergangenen Jahren auch kleinere Schäden davongetragen – Klebeband, einen Riss, einen Daumenabdruck. Daher mussten die einzelnen Bilder zusammengefügt werden, um ein 3D-Bild des gesamten Eisfelds zu erhalten. Es war, als würde man das schwierigste Puzzle der Welt zusammensetzen.

Solche Arbeiten sind von entscheidender Bedeutung, da die Gletscher der Welt schnell schmelzen – insgesamt verlieren sie derzeit mehr Masse als die Eisflächen Grönlands oder der Antarktis, und die weltweite Ausdünnungsrate dieser Gletscher hat in den letzten zwei Jahrzehnten verdoppelt.

Unsere längeren Zeitreihen zeigen, wie stark diese Beschleunigung ist. Um künftige Veränderungen in dieser wichtigen Region besser vorhersagen zu können, ist es wichtig zu verstehen, wie und wo „Rückkopplungen“ die Gletscher noch schneller schmelzen lassen.

Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lesen Sie die originaler Artikel.