Unter der riesigen Eisdecke der Antarktis könnte eine langsame Klima-Rückkopplungsschleife brodeln. Der Kontinent, der von Ost nach West durch das Transantarktische Gebirge geteilt wird, umfasst vulkanische Riesen wie den Berg Erebus und seinen berühmten Lavasee. Aber mindestens 100 weniger auffällige Vulkane gibt es in der Antarktis, viele davon gruppieren sich entlang der Westküste. Einige dieser Vulkane ragen über die Oberfläche hinaus, andere liegen jedoch mehrere Kilometer unter dem antarktischen Eisschild.
Der Klimawandel führt dazu, dass die Eisdecke schmilzt und der globale Meeresspiegel ansteigt. Das Schmelzen verringert auch das Gewicht über den darunter liegenden Felsen, was eher lokale Folgen hat. Es hat sich gezeigt, dass das Schmelzen des Eisschildes die vulkanische Aktivität in subglazialen Vulkanen anderswo auf der Welt erhöht.
AN Coonin und Kollegen führten 4.000 Computersimulationen durch, um zu untersuchen, wie sich der Eisschildverlust auf die vergrabenen Vulkane der Antarktis auswirkt, und fanden heraus, dass ein allmähliches Abschmelzen die Anzahl und Größe subglazialer Eruptionen erhöhen könnte. Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Geochemie, Geophysik, Geosysteme.
Der Grund dafür ist, dass durch die Entladung der Eisschichten der Druck auf Magmakammern unter der Oberfläche verringert wird, wodurch sich das komprimierte Magma ausdehnt. Diese Ausdehnung erhöht den Druck auf die Wände der Magmakammer und kann zu Eruptionen führen.
Einige Magmakammern enthalten auch große Mengen flüchtiger Gase, die normalerweise im Magma gelöst sind. Wenn das Magma abkühlt und der Überlagerungsdruck abnimmt, strömen diese Gase aus der Lösung wie Karbonat aus einer frisch geöffneten Limonadenflasche und erhöhen den Druck in der Magmakammer. Dieser Druck bedeutet, dass schmelzendes Eis den Ausbruch eines subglazialen Vulkans beschleunigen kann.
Ausbrüche subglazialer Vulkane sind zwar an der Oberfläche nicht sichtbar, können aber Folgen für die Eisdecke haben. Die Hitze dieser Ausbrüche kann das Schmelzen des Eises tief unter der Oberfläche verstärken und die darüber liegende Eisdecke schwächen – was möglicherweise zu einer Rückkopplungsschleife aus verringertem Druck von der Oberfläche und weiteren Vulkanausbrüchen führt.
Die Autoren betonen, dass dieser Prozess langsam ist und sich über Hunderte von Jahren erstreckt. Aber das bedeutet, dass die theoretisierte Rückkopplung auch dann anhalten könnte, wenn die Welt die anthropogene Erwärmung eindämmt. Der Eisschild der Antarktis war während der letzten Eiszeit viel dicker, und es ist möglich, dass derselbe Prozess der Entladung und Ausdehnung von Magma und Gas zu früheren Eruptionen beigetragen hat.
Weitere Informationen:
AN Coonin et al, Magmakammer-Reaktion auf Eisentladung: Anwendungen auf Vulkanismus im Westantarktischen Riftsystem, Geochemie, Geophysik, Geosysteme (2024). DOI: 10.1029/2024GC011743
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.