Eine titanische, unsichtbare und stille Kraft ist unter dem makellosen Eis Grönlands erwacht. Im Jahr 2014 entließ ein unter hunderten Metern Eis verborgener See seinen Inhalt plötzlich und löste eine Flut von ungeahnter Kraft aus, die die gefrorene Oberfläche buchstäblich zum Bersten brachte.
Bildnachweis: modifizierte Copernicus Sentinel-Daten (2024), bearbeitet von der ESA
Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass Schmelzwasser sanft von der Oberfläche zur Basis des Eises fließt, um den Ozean zu erreichen. Die Realität erweist sich als weit spektakulärer und gewalttätiger. Die Untersuchung dieses Phänomens, die unter anderem durch eine minutiöse Analyse der Daten der europäischen Sentinel- und CryoSat-Satelliten ermöglicht wurde, zeigt, dass die umgekehrte Bewegung möglich ist: Wasser kann mit einer Kraft, die das Eis auf seinem Weg pulverisieren kann, zur Oberfläche aufsteigen.
Ein subglazialer Kataklysmus von beispiellosem Ausmaß
Das Ereignis ereignete sich in einer abgelegenen Region Nordgrönlands, wo Wissenschaftler einen bisher unbekannten subglazialen See identifiziert hatten. Seine plötzliche Entleerung verursachte eine hydraulische Schockwelle von seltener Intensität. Innerhalb von nur zehn Tagen drangen 90 Millionen Kubikmeter Wasser an die Oberfläche und gruben einen beeindruckenden Krater von 85 Metern Tiefe auf einer Fläche von 2 Quadratkilometern.
Die Gewalt des Stroms schuf nicht nur diesen gähnenden Krater. Flussabwärts wurde die Gletscherlandschaft in ein Feld aus eisigen Trümmern verwandelt, in dem gewaltige, achtstöckige Gebäude hohe Blöcke herausgerissen und verstreut wurden. Die vom reißenden Strom durchpflügte Oberfläche trägt die Narben dieser Bewährungsprobe, die sich deutlich von der gewöhnlichen, durch die Erwärmung der Luft verursachten Schmelze unterscheidet.
Katastrophale Entwässerung eines subglazialen Sees.
Oberflächenabfluss speist einen unter Druck stehenden See an der Basis des Gletschers. Der Überdruck wölbt die Eisoberfläche, dann initiiert eine horizontale Scherung eine Hydrofraktur (Modus II), die sich nach oben ausbreitet, die Oberfläche erreicht und eine Verbindung zwischen Bett und Oberfläche schafft. Die darauf folgende plötzliche Entleerung löst eine subglaziale Flut aus: Das Eis wird aufgerissen, Blöcke von etwa 25 m Höhe werden verstreut und ~6 km² der Eisoberfläche werden abgetragen, was über dem entleerten See ein Einbruchsbecken hinterlässt.
Was diesen Vorfall für Glaziologen besonders faszinierend macht, ist sein Standort. Er ereignete sich in einem Gebiet, in dem theoretische Modelle vorhersagten, dass die Basis des Eisschildes permanent auf dem Grundgestein gefroren sei, was ein solches hydraulisches Phänomen unmöglich machte. Dieser eklatante Widerspruch zeigt, dass unser Wissen über die Bedingungen unter dem Eis noch unvollständig ist.
Potenzielle Folgen für die Zukunft des Eisschildes
Die in der Zeitschrift
Nature Geoscience veröffentlichte Entdeckung impliziert, dass die hydrologischen Prozesse unter dem Eisschild ganz anders und dynamischer sind als erwartet. Die Forscher gehen davon aus, dass der extreme Wasserdruck eine Rissbildung im Eis von seiner Basis aus verursacht haben muss, wodurch Brüche und Kanäle entstanden, durch die der Strom zur Oberfläche gelangen konnte.
Dieser explosive Wasseraufstieg wirft wichtige Fragen zur mechanischen Stabilität des Eisschildes auf. Solche Ereignisse könnten, wenn sie sich wiederholen oder verstärken, potenziell den globalen Eisabfluss in den Ozean beeinflussen, indem sie die Schmierung an seiner Basis verändern. Ihre Auswirkung auf den gesamten Massenverlust des Eisschildes muss noch quantifiziert werden.
Die unmittelbarste Lehre ist vielleicht die Infragestellung der Modelle, die zur Vorhersage der Entwicklung des grönländischen Eises verwendet werden. Diese berücksichtigen diese Art von Rissbildungs- und Wasseraufstiegsmechanismen nicht. Die Integration dieser neuen Prozesse ist zu einer Priorität geworden, um die Zuverlässigkeit der Projektionen über den Beitrag des Eisschildes zum Anstieg des Meeresspiegels zu verbessern.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature Geoscience