Abtauen von Gletschern hat Tiefenwirkung

Das Abschmelzen von Gletschern auf der Antarktis treibt die darunterliegende Erdkruste um 15 mm pro Jahr in die Höhe. Der Klimawandel während der letzten 50 Jahre hat auf der Antarktis zum Rückzug und schließlich zum Kollaps einiger großer Schelfs geführt. Als Folge sind benachbarte Gletscher auf der Antarktischen Halbinsel abgeschmolzen und kleiner geworden.

Ein internationales Wissenschaftlerteam konnte jetzt zeigen, dass dieser Verlust des gar nicht mehr so „ewigen“ Eises zu einer Reaktion der Erdkruste führt, die sich mit GPS-Daten messen lässt.

Schon länger ist bekannt, dass die Erdkruste sich wieder hebt, weil das darüber liegende Eis aufgrund der Klimaerwärmung schrumpft. Bislang ging man davon aus, dass es sich um eine plötzliche, elastische Reaktion handelt, der dann wieder eine sehr langsame Ausdehnung folgt.

Nach Daten, die von sieben GPS-Stationen in der Nähe des Larsen-Schelfeises von den Wissenschaftlern gesammelt wurden, wo die Schelfe Prinz Gustav 1993–1995, Larsen A 1995 und Larsen B 2002 kollabiert sind, zeigt sich, dass das Land sich gegenwärtig mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit von etwa 15 mm pro Jahr erhebt.

Aus den Daten über die Veränderung der Eisschicht und den GPS-Daten haben die Wissenschaftler ein Erdmodell entwickelt, nach dem es an dieser Stelle des Larsen-Schelfs eine zwischen 100 und 140 km dicke Lithosphäre (Gesteinsschicht) und eine Viskosität des Erdmantels (6×1017 – 2×1018 Pa s) geben müsste. Zumindest stimmen dann die beobachteten Daten der Anhebung der Erdkruste mit den Zahlen aus dem Erdmodell am besten zusammen.

Klar wird daran aber auch, dass genauere Informationen über die Dicke der Erdkruste noch kaum bekannt sind. Immerhin lässt sich so zeigen, dass das Abschmelzen der Gletscher Auswirkungen auf die Erde bis in eine Tiefe von 400 km hat, wie Geologieeprofessor und Mitautor Peter Clarke am Geophysical Geodesy der Newcastle University sagt

Die Geschwindigkeit könne man nicht durch die elastische Reaktion alleine erklären, die sehr viel langsamer vor sich gehe, schreiben die Autoren in ihrer Studie, die in den Earth and Planetary Science Letters erschienen ist. Sie setzt voraus, dass die Viskosität unterhalb des Schelfs zehnmal geringer ist, als in der übrigen Region und sehr viel geringer als unterhalb der gesamten Antarktis.

Nach dem Modell fließt auch der Konvektionsstrom des Erdmantels unterhalb der Antarktischen Halbinsel schneller als erwartet, was die Wissenschaftler auf kleine Temperaturveränderungen oder Veränderungen der chemischen Zusammensetzung zurückführen.

Sie lassen die Konvektionsströme leichter fließen, weswegen der Erdmantel auch schneller auf das geringere Gewicht Hunderte von Kilometern darüber reagieren kann, wodurch sich dann auch die Form des Landes durch die Aufwölbung der Erdkruste verändert. Bislang haben die Wissenschaftler nur die vertikale Bewegung untersucht, im nächsten Schritt wollen sie der horizontalen Bewegung nachgehen.

Quelle

Florian Rötzer 2014Erstveröffentlichung TELEPOLIS 2014