Die Schelfeise – die ins Meer mündenden Gletscher des antarktischen Eisschildes – schmelzen, und das liegt nicht nur an den steigenden Temperaturen in der Atmosphäre. In einem Doppelschlag kämpfen die Schelfeise in der Antarktis einen aussichtslosen Kampf gegen die steigenden Temperaturen sowohl an der Oberfläche als auch unter ihrem Eiskörper.
Das sogenannte Basalschmelzen, ozeanische Hitze und Kompression tragen zu dem Phänomen bei, aber Gezeiten könnten eine größere Rolle spielen als bisher angenommen, so eine Forschungskooperation mehrerer Institutionen mit Sitz in China. Basierend auf Beobachtungsdaten in der Prydz-Bucht, die erstmals Gezeitenströme und ihre Rolle beim Grundschmelzen untersuchten, fanden die Forscher heraus, dass Gezeitenströme aus der drittgrößten Bucht der Antarktis für bis zu 69 % des Grundschmelzens am Amery verantwortlich sein könnten Schelfeis.
Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse am 15. August in Ozean-Land-Atmosphärenforschung.
„Gezeiten spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Zirkulation und der Wassereigenschaften rund um die Antarktis, doch Gezeitenströmungen und die entsprechenden Einflüsse in der Prydz-Bucht wurden nicht mit Beobachtungsdatensätzen quantifiziert“, sagte der korrespondierende Autor Zhaomin Wang, Professor für Southern Marine Science and Engineering Guangdong-Labor (Zhuhai) in China.
„Das Amery Ice Shelf Oceanographic Research Experiment und die Chinese Antarctic Expedition liefern langfristige hydrografische Beobachtungen von zehn Anlegestellen über dem Festlandsockel und sechs Bohrlochstellen, die durch das Amery Ice Shelf gebohrt wurden.“
Die Liegeplätze sind am Meeresboden der Prydz-Bucht verankert. Messungen an den Liegeplätzen und Bohrlöchern ermöglichten es den Forschern, die Eigenschaften der Gezeitenströmungen in der Bucht zu beobachten. Sie nutzten diese Beobachtungen als Grundlage für zwei numerische Modellanalysen, um die Gezeitenbeiträge zum Grundschmelzen des Schelfs zu quantifizieren.
Wang bemerkte jedoch, dass die Beobachtungen keine signifikanten Langzeitinformationen über die Geschwindigkeit enthielten, weshalb sie die simulierte Geschwindigkeit in der Höhle unterhalb des Schelfeises aus den Modellen verwendeten, was möglicherweise den wahren Beitrag der Gezeitenströmungen zum Grundschmelzen verzerrt habe.
Obwohl die Prydz-Bucht die drittgrößte Bucht rund um die Antarktis ist, ist der Anstieg und Abfall ihrer Gezeiten – der Gezeitenströmungen – mit einer durchschnittlichen Stärke von nur drei Zentimetern pro Sekunde viel schwächer als die der beiden größeren Buchten.
„Es ist nicht zu erwarten, dass solch schwache Gezeitenströmungen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Zirkulation und der hydrografischen Eigenschaften in der Prydz-Bucht spielen“, sagte Chengyan Liu, der Erstautor. „Die beobachtete maximale Gezeitengeschwindigkeit von etwa 11 Zentimetern pro Sekunde tritt jedoch an der Vorderseite des Amery-Schelfeises auf, und die maximale zeitlich gemittelte kinetische Gezeitenenergie – die Intensität, mit der Gezeiten steigen und fallen – erreicht etwa 31 % der gesamten kinetischen Energie über dem äußeren Festlandsockel.
Und an den Bohrstellen, fügte Liu hinzu, sei in der Meeresschicht neben der Grundfläche des Amery-Schelfeises ein gezeitenähnlicher Temperaturpuls festgestellt worden. Zusammengenommen ermöglichten diese Variablen den Forschern, den maximalen Gezeitenbeitrag zum Grundschmelzen des Schelfs auf 69 % zu schätzen.
„Da es keine langfristigen Geschwindigkeitsbeobachtungen in der Höhle unterhalb des Schelfeises gibt, könnte das gezeitenbedingte Schmelzen in dieser Studie aufgrund der Unsicherheiten in den Modellierungsergebnissen überschätzt werden“, sagte Liu. „Unser Verständnis der AIS-Basalmassenbilanz könnte von mehr Langzeitbeobachtungen und fortgeschrittenen numerischen Modellen profitieren. Diese Studie liefert jedoch immer noch die Benchmark-Validierung für Sensitivitätsexperimente und offene Grenzbeschränkungen in zukünftigen Modellierungsstudien mit Schwerpunkt auf Prydz Bay.“
Laut Wang werden die Forscher weiterhin weitere Langzeitbeobachtungen in der Bucht sammeln, um zu verstehen, wie viel Gezeitenströmungen zum Grundschmelzen des Amery-Schelfeises beitragen.
Mehr Informationen:
Chengyan Liu et al., Beobachtete Gezeitenströme in der Prydz-Bucht und ihr Beitrag zum Basalschmelzen des Amery-Schelfeises, Ozean-Land-Atmosphärenforschung (2023). DOI: 10.34133/olar.0020
Bereitgestellt von Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR)