Wärmefluss unterm Eisschild

Credit: Thinkstock

Die mächtigen Eismassen des Westantarktischen Eisschildes werden kontinuierlich von unten erwärmt: Wärmeströme aus dem heißen Inneren der Erde fließen direkt auf die Eisbasis zu – und das in überraschender Menge, wie Forscher nun festgestellt haben. Sie haben erstmals eine direkte Wärmefluss-Messung unter dem Eisschild durchgeführt und dabei den ungewöhnlich starken Heizungseffekt entdeckt. Dieser könnte erklären, warum der seit Jahren rapide schmelzende Eisschild so instabil ist.

Das Schicksal des riesigen Eisschildes in der Westantarktis vorherzusagen, ist eine schwierige Aufgabe. Mit den neu gewonnenen Daten können Wissenschaftler nun genauere Prognosen treffen. Denn die Wärme, die aus geothermalen Quellen auf den Eisschild zuströmt, trägt zum Abschmelzen des Eises bei. Der Grund für den dramatischen Eisverlust der vergangenen Jahre sei die Entdeckung jedoch nicht, betont Studienautor Andrew Fisher von der University of California in Santa Cruz: „Der Eisschild hat sich mit diesen Wärmeströmen entwickelt – sie sind Teil des Systems."

Die ungewöhnlich starke Aufheizung von unten könne jedoch eine Erklärung für die Instabilität des Eisschildes sein. Die zusätzlichen Effekte der globalen Erwärmung zeigten sich an dieser Stelle womöglich deshalb besonders deutlich. Außerdem lässt sich nun die hohe Geschwindigkeit erklären, mit der sich Teile des Eisschildes als Eisströme zum Rand bewegen und dort abfließen. Auch die Existenz von Seen unter dem Eis kann unter anderem mit dem Wärmefluss begründet werden.

Instabiles Grundeis, schnelle Eisströme

Im Sediment unter einem solchen subglazialen See, dem Lake Whillans, hat das Team um Fisher seine Temperaturmessungen vorgenommen. Die Forscher wollten wissen: Wie schnell wird die Wärme aus den Sedimentschichten in den Lake Whillans und von dort in den darüber liegenden Eisschild geleitet? Dafür bohrten sie sich zunächst 800 Meter durch das Eis. Dann ließen sie eine Sonde in dem Bohrloch herunter, die schließlich in unterschiedlich tief gelegenen Sedimentschichten die Temperatur maß.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Wärme an dieser Stelle verglichen zu sonst üblichen Geothermie-Effekten relativ schnell nach oben in Richtung Eisbasis fließt. Das normalerweise sehr kalte und feste Grundeis wird auf diese Weise instabiler und die Eisströme kommen schneller ins Rutschen. Das so verursachte Abschmelzen von unten versorgt zudem ein Netzwerk subglazialer Seen unter dem Westantarktischen Eisschild mit Wasser – unter anderem den Lake Whillan.

Mikrobielles Leben unterm Eis

Erst im Januar 2014 hatten Forscher den Sees mithilfe von Bohrungen erreicht und in Wasser- und Sedimentproben mikrobielles Leben nachgewiesen. Die warmen Bedingungen könnten dieses Leben fördern, vermuten Fisher und seine Kollegen – nicht nur aufgrund der lebensfreundlichen Temperaturen: Der durch die Wärme verstärkte Schmelzwasserfluss könnte auch Kohlenstoff und wichtige Nährstoffe  zu den Lebensgemeinschaften unter dem Eis transportieren.

Während das Leben in den subglazialen Seen von dem ungewöhnlichen Wärmefluss zu profitieren scheint, bedeutet er für uns Menschen jedoch nichts Gutes. Zwar sei die Situation unter dem Westantarktischen Eisschild nicht zwangsläufig überall so, wie an der untersuchten Stelle. Dennoch  verstärkten die Ergebnisse die Sorgen um die Instabilität des Eisschildes, schreiben die Forscher.

Bedrohlicher Zerfall

Der große Kontinentaleisschild schmilzt seit Jahren unaufhaltsam und immer schneller – im Extremfall könnte er irgendwann ganz verschwinden. Schon lange warnen Experten vor den Risiken, die durch das Abschmelzen der Eismassen entstehen: Langfristig droht ein dramatischer Anstieg des Meeresspiegels, der Inseln und Küstenstädte in Gefahr bringt.

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Richard Dawkins ist ein leidenschaftlicher Verfechter der Wissenschaft, der sich selbst als "militanten Atheisten" bezeichnet. In seiner Autobiografie lässt er sein Leben Revue passieren - geistreich und kurzweilig, aber bisweilen auch ausschweifend und redundant.

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