Meereis kann die Stabilität der antarktischen Eisdecke kontrollieren, neue Forschungsergebnisse

Trotz des schnellen Abschmelzens des Eises in vielen Teilen der Antarktis während der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben Forscher herausgefunden, dass die schwimmenden Schelfeise, die die östliche Antarktische Halbinsel umgeben, in den letzten 20 Jahren einen anhaltenden Fortschritt erfahren haben.

Schelfeise – schwimmende Eisabschnitte, die an landgestützten Eisschilden befestigt sind – dienen dem lebenswichtigen Zweck, sich gegen die unkontrollierte Freisetzung von Inlandeis in den Ozean zu wehren. Während des späten 20. Jahrhunderts führte die starke Erwärmung auf der östlichen Antarktischen Halbinsel 1995 bzw. 2002 zum katastrophalen Zusammenbruch der Larsen-A- und -B-Schelfeise. Diese Ereignisse beschleunigten das Eis in Richtung Ozean und beschleunigten letztendlich den Beitrag der Antarktischen Halbinsel zum Anstieg des Meeresspiegels.

Derzeit streitet sich die Jury darüber, wie sich das Meereis um die Antarktis als Reaktion auf den Klimawandel entwickeln und somit den Anstieg des Meeresspiegels beeinflussen wird, wobei einige Modelle einen vollständigen Meereisverlust im Südpolarmeer vorhersagen, während andere einen Meereiszuwachs vorhersagen.

Jetzt hat ein internationales Forscherteam der Universitäten Cambridge und Newcastle im Vereinigten Königreich sowie der Universität Canterbury in Neuseeland eine Kombination aus historischen Satellitenmessungen zusammen mit Ozean- und Atmosphärenaufzeichnungen verwendet, um ein möglichst detailliertes Verständnis zu erhalten wie sich die Eisbedingungen entlang der 1.400 Kilometer langen östlichen Antarktischen Halbinsel verändern.

Sie fanden heraus, dass 85 % des Umfangs des Schelfeises in diesem Teil der Antarktis seit den frühen 2000er Jahren vorgerückt sind, im Gegensatz zu dem umfassenden Rückzug in den vorangegangenen zwei Jahrzehnten. Der Fortschritt hängt mit jahrzehntelangen Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation zusammen, die dazu geführt haben, dass mehr Meereis vom Wind an die Küste getragen wird.

Die Ergebnisse, berichtet in der Zeitschrift Natur Geowissenschaftendeuten darauf hin, dass Meereis eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung von Schelfeis spielt, ähnlich wie Schelfeis selbst stabilisiert und Eisschilde stützt.

„Wir haben festgestellt, dass die Meereisveränderung das Kalben von Eisbergen aus großen antarktischen Schelfeis entweder verhindern oder in Gang setzen kann“, sagte Dr. Frazer Christie vom Scott Polar Research Institute (SPRI) in Cambridge, der Hauptautor der Veröffentlichung . „Unabhängig davon, wie sich das Meereis um die Antarktis in einem sich erwärmenden Klima verändert, unterstreichen unsere Beobachtungen die oft übersehene Bedeutung der Meereisvariabilität für die Gesundheit des antarktischen Eisschilds.“

Im Jahr 2019 waren Christie und seine Co-Autoren Teil einer SPRI-geführten Expedition zur Untersuchung der Eisbedingungen im Weddellmeer vor der Küste der östlichen Antarktischen Halbinsel, einem notorisch schwierig zu erreichenden Teil des Südlichen Ozeans, da es dort dicht und ganzjährig präsent ist von Meereis.

„Während der Expedition stellten wir fest, dass sich Teile der Schelfeisküste an ihrer fortschrittlichsten Position seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen in den frühen 1960er Jahren befanden“, sagte der Chefwissenschaftler der Expedition und Co-Autor der Studie, Professor Julian Dowdeswell, ebenfalls vom SPRI.

Nach der Expedition nutzte das Team Satellitenbilder, die 60 Jahre zurückreichen, sowie modernste Ozean- und Atmosphärenmodelle, um das räumliche und zeitliche Muster der Schelfeisveränderung im Detail zu untersuchen.

Was hat also dazu geführt, dass die Schelfeise vorrückten? In Ermangelung einer Erwärmung der Atmosphäre und der Ozeane in den letzten 20 Jahren wurde festgestellt, dass die vorherrschende Kontrolle eine Änderung der regionalen Windmuster über dem Weddellmeer war, die dazu diente, das Meereis gegen die Eisschelfs zu drücken.

Zwischen 1985 und 2002 hingegen führten Windverhältnisse im selben Gebiet dazu, dass sich Meereis von der Küste entfernte. Indem die Stützwirkung des Meereises entfernt und die Schelfeise den schädlichen Meereswellen ausgesetzt wurden, nahm die Belastung der Schelfeise zu, was schließlich zum Kalben von Eisbergen führte.

In fast allen Fällen während des gesamten Satellitenzeitalters kam es nur während oder kurz nach der Entfernung von Meereis in irgendeiner Form zum Kalben von den Schelfeis der östlichen Antarktischen Halbinsel.

Es ist jedoch möglich, dass diese Periode des Eisvorstoßes endet. Seit 2020 hat die Zahl der Eisberge, die sich von der östlichen Antarktischen Halbinsel lösen, deutlich zugenommen. „Es ist durchaus möglich, dass wir einen Übergang zurück zu atmosphärischen Mustern sehen, die denen ähneln, die in den 1990er Jahren beobachtet wurden, die den Verlust von Meereis und letztendlich mehr Schelfeiskalben förderten“, sagte Co-Autor Dr. Wolfgang Rack von der Universität von Canterbury.

Die Arbeit wurde dank der freien, frei zugänglichen Verfügbarkeit der historischen Satellitenaufzeichnungen durch Weltraumbehörden und Partner, darunter die NASA und das gemeinsame Copernicus-Programm der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation, ermöglicht.