Die Mission hatte als Routineanalyse an einem Gletscher begonnen. Sie entwickelte sich zu einer ungeplanten Expedition ins Herz der unwirtlichsten Regionen des weißen Kontinents.
Ein einfacher Ozean-Schwimmkörper, der zur Untersuchung des Totten-Gletschers eingesetzt wurde, trieb zweieinhalb Jahre lang unter dem Eis, bevor er hunderte Kilometer entfernt wieder auftauchte – beladen mit bisher unveröffentlichten Daten. Seine ungeplante Reise unter den Eisschelfen von Denman und Shackleton bietet eine einzigartige Gelegenheit, die noch unbekannten Prozesse zu entdecken, die die Zukunft des polaren Eisschildes formen.
Diese zufälligen Beobachtungen sind von erheblichem wissenschaftlichem Wert. Sie stammen aus einem Gebiet, in dem direkte Messungen bis dahin aufgrund der Eisdicke und der Abgelegenheit praktisch nicht existierten. Das Instrument, ein autonomes Argo-Profiliergerät, sammelte neun Monate lang unter dem Schelfeis Temperatur- und Salzgehaltsprofile und offenbarte das Vorhandensein von Wassermassen mit unterschiedlichen Eigenschaften unter diesen beiden bedeutenden Strukturen.
Diese Odyssee unterstreicht, wie der Zufall und die Robustheit bewährter Technologien manchmal noch unbekannte Bereiche der Klimaforschung aufdecken können.
Die wertvolle Drift eines verlorenen Instruments
Das Instrument hinter dieser Entdeckung ist ein Argo-Floater, ein ozeanographischer Roboter, der dazu entwickelt wurde, frei zu treiben. Diese Geräte sind programmiert, bis zu zwei Kilometer tief zu tauchen und regelmäßig aufzusteigen; sie übermitteln normalerweise alle zehn Tage ihre Daten per Satellit. Dieses hier, eingesetzt zur Überwachung der Gewässer um den Totten-Gletscher, verließ schnell das vorgesehene Gebiet, von Strömungen mitgerissen. Die Forscher hielten es für verloren, bevor es viel weiter westlich, nahe der Denman- und Shackleton-Schelfe, wieder auftauchte.
Sein langes, neunmonatiges Schweigen erklärt sich durch das permanente Vorhandensein von Eis über ihm, das die Kommunikation mit Satelliten verhinderte. In dieser Zeit setzte es sein Messprogramm fort und zeichnete in regelmäßigen Abständen die Temperatur und den Salzgehalt des Wassers vom Meeresboden bis zur Unterseite des Eises auf. Jeder Versuch aufzusteigen endete mit einem Kontakt zur Eisdecke und lieferte so unbeabsichtigt eine wertvolle Messung ihrer Dicke an genau dieser Stelle.
Die Analyse dieser Daten erforderte besondere Findigkeit. Ohne GPS-Positionen verglichen die Wissenschaftler die vom Roboter gesammelten Eisdickenmessungen mit den per Satellit erstellten Karten. Dieser Vergleich ermöglichte es ihnen, die wahrscheinlichste Route des Schwimmers unter dem Schelf nachzuvollziehen, ähnlich wie man einen Weg anhand verstreuter Hinweise rekonstruiert. Diese in
Science Advances beschriebene Methodik validierte den Weg des Instruments und die geographische Herkunft jeder Probe.
Zwei Gletscher, zwei gegensätzliche Schicksale
Die übermittelten Daten zeichnen ein gegensätzliches Bild der Eisschildstabilität in diesem Teil der Ostantarktis. Unter dem nördlichsten Schelf, dem von Shackleton, zeigen die Messungen das Fehlen von warmem Wasser, das ein signifikantes basales Abschmelzen verursachen könnte. Diese Struktur scheint daher vorerst relativ vor den zerstörerischsten ozeanischen Einflüssen geschützt. Diese Situation bietet eine Atempause, erfordert aber kontinuierliche Überwachung, um künftige Veränderungen zu erkennen.
Die Entdeckung ist alarmierender für den Denman-Gletscher. Der Profiler identifizierte eindeutig das Vorhandensein einer Schicht vergleichsweise warmen Wassers, das unter seinem schwimmenden Teil zirkuliert. Dieses Wasser verursacht bereits ein Abschmelzen an der Basis. Die Wissenschaftler schätzen, dass die Situation prekär ist: Eine leichte Zunahme der Dicke dieser warmen Wasserschicht könnte den Zerfallsprozess erheblich beschleunigen und den Gletscher in einen potenziell unumkehrbaren Rückzug führen.
Die Bedeutung ist enorm. Der Denman-Gletscher allein enthält genug Eis, um den globalen Meeresspiegel um etwa 1,5 Meter anzuheben, wenn er vollständig schmelzen würde. Zusammen mit dem Totten-Gletscher, dessen Potenzial auf 3,5 Meter geschätzt wird, stellen diese beiden Giganten der Ostantarktis eine große langfristige Bedrohung dar. Ihre bestätigte Anfälligkeit für warmes Ozeanwasser zwingt dazu, diese neuen Parameter in die Prognosemodelle für den Meeresspiegelanstieg zu integrieren.
Um mehr zu erfahren: Was ist dieses "warme" Wasser, das das Eis in der Antarktis schmilzt?
Man muss verstehen, dass "warm" ein relativer Begriff ist. In der Antarktis ist das Oberflächenwasser normalerweise gefroren. Das sogenannte "warme" Wasser stammt aus tieferen Ozeanschichten und zirkuliert über den Kontinentalschelf. Seine Temperatur kann nur wenige Grad über dem Gefrierpunkt liegen (der durch Druck und Salzgehalt unter dem Eis gesenkt ist).
Selbst bei +1°C oder +2°C besitzt dieses Wasser genug thermische Energie, um die Eisbasis bei Kontakt zu schmelzen. Der Prozess ist stetig und massiv, da große Eisflächen mit dem Ozean in Kontakt stehen. Die Zirkulation dieses Wassers ist daher der Hauptmotor für das Abschmelzen der Eisschelfe von unten, lange bevor die Umgebungsluft einen Effekt hat.
Artikelautor: Cédric DEPOND
Quelle: Science Advances