Aufschlussreicher Schutzschild

Marum untersucht Eisdecke in der Antarktis

Bremen - Wie hat sich das Volumen des Eisschildes verändert und wird es sich künftig verändern? Die Beantwortung dieser Frage ist der Arbeitsauftrag für ein Team des internationalen Forschungsprojekts Magiv-DML („Mapping, Measuring and Modeling Antarctic Geomorphology and Ice Change in Dronning Maud Land“). Das ist dafür in die Antarktis aufgebrochen.

Die Modelle dafür werden unter Leitung von Dr. Irina Rogozhina am Marum, dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, anhand von Proben und Satellitendaten berechnet. An dem internationalen Projekt sind Partner aus Schweden, Norwegen, Großbritannien, den USA und Deutschland beteiligt.

Dronning Maud Land in der Antarktis ist fast vollständig vom Eisschild der Ostantarktis bedeckt. Dass sich das Volumen des Eisschilds seit der letzten Eiszeit hier verringert hat, haben Forscher bereits bestätigt. Dennoch gehört Dronning Maud Land zu den am wenigsten untersuchten Gebieten in der Antarktis.

Nunataks erzählen Klimageschichte

Unterhalb des Eisschilds liegt eine Landschaft aus Hügeln, Tälern, Bergen und Ebenen, ähnlich wie auf anderen Kontinenten. Wenn die Eisdecke schrumpft, wird diese Landschaft allmählich freigelegt. Zuerst ragen die Gipfel der höchsten Berge heraus, die sogenannten Nunataks. Sie enthalten viele Informationen, die zeigen können, wie dick der Eisschild zu verschiedenen Zeitpunkten der Vergangenheit war, als das globale Klima kälter als heute war, und wie stark er bis heute abgenommen hat.

Nunataks haben auch einzigartige Informationen darüber aufgezeichnet, wie sich die ostantarktische Eisoberfläche während vergangener Warmzeiten verändert hat, zum Beispiel während der Warmzeit im mittleren Pliozän vor etwa drei Millionen Jahren. In dieser Zeit wurden kontinentale Teile des Eisschilds in der Ostantarktis stärker beschneit und waren dicker als heute.

Eisdecke schützt vor Strahlungsbombadement

„Es ist sehr wichtig zu wissen, wie das Eis dünner geworden ist, um zu verstehen, wie sich die gesamte Eisdecke auf lange Sicht verändern kann. Bei Dronning Maud Land wissen wir sehr wenig darüber“, sagt Expeditionsleiter Arjen Stroeven, Professor für Physikalische Geographie an der Universität Stockholm.

Die Erde wird ständig von kosmischer Strahlung bombardiert, die aus extrem energiereichen Teilchen besteht. Die Eisdecke dient als Schutzschild. Wenn sie schrumpft, werden Mineralien in freiliegendem Gestein, Quarz zum Beispiel, mit kosmogenen Nukliden angereichert, erklärt Stroeven. Das Team misst die Konzentration solcher kosmogener Nuklide an den Hängen von Nunataks und kann dann berechnen, wie lange diese Gesteine nicht von Gletschern bedeckt, sondern der kosmischen Strahlung ausgesetzt waren. So können die Forscher feststellen, wie stark und schnell sich das Volumen des Eisschildes in der Ostantarktis verändert hat.

Daten aus Bohrungen reichen nicht aus

Proben aus den Nunataks werden zusammen mit Satellitenbildern und topographischen Modellen verwendet, um Eisschild- und Klimamodelle zu verbessern und Informationen darüber zu erhalten, wie sich der Klimawandel auf den Eisschild und den Meeresspiegel in der Ostantarktis auswirkt. 

„In der Antarktis sind direkte Rekonstruktionen vergangener Klimabedingungen und Eisveränderungen aus tiefen Eisbohrkernen auf wenige Standorte beschränkt und reichen nicht weit genug zurück, um die Reaktion des Eisschildes auf die Erwärmung im Mittelpliozän zu beleuchten“, sagt Dr. Irina Rogozhina, Leiterin des Modellierungsteams im Magic-DML-Projekt am Marum. „Zahlreiche Abdrücke, die von mächtigeren Vorgängern des modernen Eisschildes der Ostantarktis auf Nunataks hinterlassen wurden, reichen nicht nur viel weiter in die Erdgeschichte hinein, sondern liefern auch wertvolle Informationen über die Auswirkungen des wärmeren Klimas auf die Eisschollenränder.“

In der vergangenen Saison arbeitete das Magic-DML-Team in Gebieten nahe der schwedischen Forschungsstationen Wasa und Svea. Ausgangspunkt der Feldarbeit in dieser Saison ist die südafrikanische Forschungsstation Sanae IV. 

sk

Weitere Informationen dazu gibt es hier.

Rubriklistenbild: © Symbolbild: imago/Xinhua

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