Neue Entdeckung deutet darauf hin, dass in der Westantarktis in den 1940er Jahren ein erheblicher Gletscherrückgang begann

Inmitten der riesigen Fläche der Antarktis liegt der Thwaites-Gletscher, der breiteste Gletscher der Welt, der etwa 80 Meilen am westlichen Rand des Kontinents misst. Trotz seiner Größe ist die Landform riesig Verlust von etwa 50 Milliarden Tonnen Eis mehr, als es bei Schneefall aufnimmt, was es hinsichtlich seiner Stabilität in eine prekäre Lage bringt.

Seit den 1970er-Jahren ist ein zunehmender Eisverlust zu beobachten, es ist jedoch bis heute unklar, wann dieses erhebliche Abschmelzen einsetzte. Eine neue Studie veröffentlicht im Tagebuch PNASDie von Forschern der University of Houston geleitete Studie legt nahe, dass in den 1940er Jahren ein erheblicher Gletscherrückgang begann. Ihre Ergebnisse zum Thwaites-Gletscher decken sich mit früheren Arbeiten, die den Rückgang des Pine-Island-Gletschers untersuchten und feststellten, dass der Gletscherrückgang ebenfalls in den 40er Jahren begann.

„Was an unserer Studie besonders wichtig ist, ist, dass diese Veränderung weder zufällig noch spezifisch für einen Gletscher ist“, sagte Rachel Clark, korrespondierende Autorin, die letztes Jahr ihren Doktortitel in Geologie an der UH abschloss. „Es ist Teil eines größeren Kontexts eines sich verändernden Klimas. Man kann einfach nicht ignorieren, was auf diesem Gletscher passiert.“

Clark und die Autoren der Studie gehen davon aus, dass der Gletscherrückgang wahrscheinlich durch ein extremes El-Niño-Klimamuster ausgelöst wurde, das die Westantarktis erwärmte. Seitdem, sagen die Autoren, habe sich der Gletscher nicht erholt und sei derzeit für 4 % des globalen Meeresspiegelanstiegs verantwortlich.

„Es ist bezeichnend, dass El Niño nur ein paar Jahre andauerte, die beiden Gletscher Thwaites und Pine Island jedoch weiterhin erheblich zurückgehen“, sagte Julia Wellner, außerordentliche Professorin für Geologie an der UH und leitende Forscherin in den USA Thwaites Offshore-Forschung Projekt, oder THOR, eine internationale Zusammenarbeit, deren Teammitglieder Autoren der Studie sind.

„Sobald das System aus dem Gleichgewicht gerät, geht der Rückzug weiter“, fügte sie hinzu.

Ihre Ergebnisse machen auch deutlich, dass der Rückzug an der Aufsetzzone der Gletscher, also dem Bereich, in dem die Gletscher den Kontakt zum Meeresboden verlieren und zu schwimmen beginnen, auf äußere Faktoren zurückzuführen ist.

„Die Feststellung, dass sowohl der Thwaites-Gletscher als auch der Pine-Island-Gletscher eine gemeinsame Geschichte der Ausdünnung und des Rückgangs haben, bestätigt die Ansicht, dass der Eisverlust im Amundsensee-Sektor der westantarktischen Eisdecke überwiegend durch äußere Faktoren gesteuert wird, einschließlich Veränderungen in der Ozean- und Atmosphärenzirkulation.“ , und nicht interne Gletscherdynamik oder lokale Veränderungen, wie etwa Schmelzen am Gletscherbett oder Schneeansammlung auf der Gletscheroberfläche“, sagte Claus-Dieter Hillenbrand, britischer leitender Forscher von THOR und Co-Autor der Studie.

„Eine wesentliche Schlussfolgerung aus unseren Erkenntnissen ist, dass ein erst einmal in Gang gesetzter Eisschildrückgang jahrzehntelang andauern kann, selbst wenn das, was begonnen hat, nicht schlimmer wird“, fügte James Smith, Meeresgeologe beim British Antarctic Survey and Study Co., hinzu -Autor.

„Es ist möglich, dass die Veränderungen, die wir heute auf den Gletschern von Thwaites und Pine Island – und möglicherweise in der gesamten Amundsensee-Einbuchtung – sehen, im Wesentlichen in den 1940er Jahren in Gang gesetzt wurden.“

Die Datierung von Sedimentkernen spielt bei der Untersuchung eine Schlüsselrolle

Clark und das Team verwendeten drei Hauptmethoden, um zu ihrer Schlussfolgerung zu gelangen. Eine dieser Methoden war die Sammlung von Meeressedimentkernen, die näher am Thwaites-Gletscher waren als je zuvor. Sie haben die Kerne während ihrer Zeit geborgen Reise zum Amundsenmeer in der Nähe von Thwaites Anfang 2019 an Bord des Eisbrechers und Forschungsschiffs Nathaniel B. Palmer.

Mithilfe der Bohrkerne rekonstruierten die Forscher anschließend die Geschichte des Gletschers vom frühen Holozän bis in die Gegenwart. Das Holozän ist die aktuelle geologische Epoche, die nach der letzten Eiszeit vor etwa 11.700 Jahren begann.

Mittels CT-Scans wurden Röntgenaufnahmen des Sediments angefertigt, um Details aus seiner Geschichte zu sammeln. Mithilfe der Geochronologie bzw. der Wissenschaft der Datierung von Erdmaterialien kam man dann zu dem Schluss, dass in den 40er-Jahren eine erhebliche Eisschmelze einsetzte.

Als wichtigstes Isotop in ihrer Geochronologie verwendete Clark 210Pb (Blei-210), ein Isotop, das natürlicherweise in den Sedimentkernen vergraben und radioaktiv ist. Dieser Prozess ähnelt der Radiokarbondatierung, mit der das Alter organischer Materialien bis zu 60.000 Jahre zurückverfolgt wird.

„Aber Blei-210 hat eine kurze Halbwertszeit von etwa 20 Jahren, während etwas wie Radiokohlenstoff eine Halbwertszeit von etwa 5.000 Jahren hat“, sagte Clark. „Diese kurze Halbwertszeit ermöglicht es uns, eine detaillierte Zeitleiste für das vergangene Jahrhundert zu erstellen.“

Diese Methodik ist wichtig, denn obwohl es Satellitendaten gibt, die Wissenschaftlern helfen, den Gletscherrückgang zu verstehen, reichen diese Beobachtungen nur wenige Jahrzehnte zurück, ein zu kurzer Zeitraum, um zu bestimmen, wie Thwaites auf Veränderungen in Ozean und Atmosphäre reagiert. Damit Wissenschaftler die längerfristige Geschichte des Gletschers verstehen können, sind Vorsatellitenaufzeichnungen erforderlich, weshalb Sedimentkerne verwendet werden.

Die Studie liefert Informationen für zukünftige Modellierungen, um die Unsicherheit über den Anstieg des Meeresspiegels zu verringern

Antarktisforschern zufolge spielt der Thwaites-Gletscher eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Stabilität des westantarktischen Eisschildes und damit des globalen Meeresspiegelanstiegs.

„Der Gletscher ist nicht nur wegen seines Beitrags zum Anstieg des Meeresspiegels von Bedeutung, sondern auch, weil er wie ein Korken in der Flasche wirkt und eine größere Eisfläche dahinter zurückhält“, sagte Wellner. „Wenn Thwaites destabilisiert wird, besteht die Möglichkeit, dass das gesamte Eis in der Westantarktis destabilisiert wird.“

Sollte der Thwaites-Gletscher vollständig zusammenbrechen, wird ein weltweiter Meeresspiegel vorhergesagt Anstieg um 65 cm (25 Zoll).

„Unsere Studie trägt dazu bei, besser zu verstehen, welche Faktoren am entscheidendsten für die Ausdünnung und den Rückzug der Gletscher sind, die den westantarktischen Eisschild in das Amundsenmeer entwässern“, sagte Hillenbrand. „Unsere Ergebnisse werden daher numerische Modelle verbessern, die versuchen, das Ausmaß und die Geschwindigkeit des künftigen Abschmelzens des antarktischen Eisschildes und seine Beiträge zum Meeresspiegel vorherzusagen.“

Forscher von THOR sind Teil einer noch größeren Initiative, der Internationale Zusammenarbeit am Thwaites-Gletschereine gemeinsame Partnerschaft zwischen den USA und Großbritannien, um die Unsicherheit bei der Prognose des Meeresspiegelanstiegs vom Thwaites-Gletscher aus zu verringern.