Unter dem Eis der Antarktis versteckt sich eine riesige Leere, die von Tag zu Tag größer und bedrohlicher wird. Dies ergab eine neue Studie, die Satellitendaten verwendet.
Der Hohlraum ist kolossal, etwa zwei Drittel der Fläche von Manhattan und fast 300 Meter hoch. Es wächst am Grund des Thwaites-Gletschers in der Westantarktis und ermöglicht schnell, dass Eis darüber schmilzt.
Wissenschaftler dachten, es könnte einige Lücken zwischen dem Thwaites-Gletscher und dem darunter liegenden Grundgestein geben, in die Meerwasser eindringen und den eisigen Gletscher darüber schmelzen könnte. Aber selbst sie fanden die Unermesslichkeit und Geschwindigkeit des Wachstums der Leere überraschend.
Für den Anfang ist der Hohlraum groß genug, um einst 15 Milliarden Tonnen (13,6 Milliarden Tonnen) Eis aufzunehmen, aber laut NASA ist ein Großteil dieses Eises in den letzten drei Jahren geschmolzen.
"Wir haben jahrelang vermutet, dass Thwaites nicht fest mit dem darunter liegenden Grundgestein verbunden war", sagte der Co-Forscher Eric Rignot, Professor für Erdsystemwissenschaften an der University of California in Irvine und Hauptwissenschaftler für Radarwissenschaften und -technik Sektion im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, sagte in einer Erklärung.
Wissenschaftler entdeckten die verborgene Leere dank einer neuen Generation von Satelliten, bemerkte Rignot. Diese Satelliten, die Teil der Operation IceBridge der NASA sind, verfügen über eisdurchdringendes Radar. Die Forscher verwendeten auch Daten aus einer Konstellation italienischer und deutscher Raumfahrzeuge, die mit einem SAR-Instrument (Radar mit synthetischer Apertur) ausgestattet sind, mit dem gemessen werden kann, wie sich die Bodenoberfläche zwischen den Bildern verschoben hat.
Diese Werkzeuge zeigten, dass sich der Boden von 1992 bis 2017 erheblich verschoben hatte, stellten die Wissenschaftler fest.
"Ein Hohlraum unter einem Gletscher spielt eine wichtige Rolle beim Schmelzen", sagte der leitende Forscher der Studie, Pietro Milillo, ein Wissenschaftler der Abteilung für Radarwissenschaften und -technik am JPL, in der Erklärung. "Wenn mehr Wärme und Wasser unter den Gletscher gelangen, schmilzt es schneller."
Der Thwaites-Gletscher ist ungefähr so groß wie Florida und derzeit für rund 4 Prozent des weltweiten Anstiegs des Meeres verantwortlich. Wenn der gesamte Gletscher schmilzt, könnte das entstehende Wasser den Weltmeerspiegel um mehr als 65 Zentimeter erhöhen, sagten die Forscher. Darüber hinaus fungiert der Gletscher als Rückstopp für benachbarte Gletscher, was bedeutet, dass er die Geschwindigkeit verlangsamt, mit der sie Eis verlieren. Wenn auch diese Gletscher schmolzen, könnte der Meeresspiegel um satte 2,4 Meter ansteigen, sagte das Forscherteam.
Obwohl der Thwaites-Gletscher einer der am schwersten zu erreichenden Orte der Erde ist, werden bald weitere Geheimnisse enthüllt. In diesem Sommer starten die US-amerikanische National Science Foundation und der British Natural Environmental Research Council die International Thwaites Glacier Collaboration, ein fünfjähriges Feldprojekt, das darauf abzielt, den Prozessen und Merkmalen des Gletschers auf den Grund zu gehen.
Ungleichmäßiger Rückzug
Der Thwaites-Gletscher schmilzt seltsamerweise nicht gleichmäßig.
"Wir entdecken verschiedene Rückzugsmechanismen", sagte Milillo. Zum Beispiel hat die 160 Kilometer lange Gletscherfront unterschiedliche Rückzugsraten in ihrer Erdungslinie (wo das Meereis auf das Grundgestein des Ozeans trifft), je nachdem, wohin Sie schauen.
Die Satelliten zeigten, dass sich die enorme Leere unter der Westseite des Gletschers versteckt, die weiter von der Westantarktischen Halbinsel entfernt ist, sagten die Forscher. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass der Gletscher an dieser Stelle der Ebbe und Flut ausgesetzt ist, wodurch sich das Eis an der Erdungslinie zurückzieht und über eine Region mit einer Länge von etwa 3 bis 5 km vorrückt .
In letzter Zeit gab es jedoch mehr Rückzug als Fortschritt. Der Gletscher hat sich seit 1992 mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 0,6 bis 0,8 km pro Jahr zurückgezogen, stellten die Forscher fest. Dies hat die Schmelzrate auf diesem Teil des Gletschers beunruhigend hoch gemacht, sagten die Forscher.
Währenddessen "verläuft der Rückzug der Erdungslinie auf der Ostseite des Gletschers durch kleine Kanäle, die vielleicht einen Kilometer breit sind, wie Finger, die unter den Gletscher greifen, um ihn von unten zu schmelzen", sagte Milillo. Hier habe sich die Rückzugsrate der Bodenlinie von 1992 bis 2011 von etwa 0,6 km pro Jahr auf 1,2 km pro Jahr von 2011 bis 2017 verdoppelt, sagte er.
Trotz dieser hohen Rückzugsrate sind die Schmelzraten auf der Westseite, wo sich der Hohlraum befindet, immer noch höher.
Diese Ergebnisse zeigen die Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Eis und Ozean. Hoffentlich wird die bevorstehende internationale Zusammenarbeit den Forschern helfen, die verschiedenen Systeme, die unter und um den Gletscher arbeiten, zusammenzusetzen, sagten die Forscher.
"Das Verständnis der Details, wie der Ozean diesen Gletscher schmilzt, ist wichtig, um seine Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels in den kommenden Jahrzehnten zu projizieren", sagte Rignot.
