Reisen Sie in einen der entlegensten Teile des Planeten, um wertvolle Meeresdaten zu sammeln. Vom Autor bereitgestellt.

Eisschelfs, massive schwimmende Eiskörper, sind bekannt für ihre Pufferwirkung auf Eisschichten an Land, wenn sie ihren Fluss in Richtung Meer verlangsamen. Dieser Puffereffekt spielt eine wichtige Rolle bei der Abschwächung des globalen Anstiegs des Meeresspiegels.

Das Antarktische Halbinsel hat sich in den letzten 30 Jahren aufgrund der Erwärmung der Atmosphäre und des Ozeans stark verändert. Larsen A Ice Shelf stürzte 1995 ein und Larsen B löste sich im Jahr 2002 auf. Der Tod seiner Nachbarn hat Fragen nach der zukünftigen Stabilität von Larsen C, dem viertgrößten Schelfeis der Antarktis, aufgeworfen.

Das verstärkte Schmelzen der Eisschelfs ist besorgniserregend, da dies zur Ausdünnung und Beschleunigung ihrer Nebengletscher führt, was bedeutet, dass mehr frisches Wasser in den umgebenden Ozean injiziert wird. Das Folge davon ist ein Anstieg des Meeresspiegels und eine Veränderung der Eigenschaften des Ozeans. Beide haben möglicherweise katastrophale Auswirkungen auf die menschliche Bevölkerung und die natürlichen Systeme.

In den letzten 30 Jahren hat Larsen C erhebliche Schwankungen in der Eisdicke und -ausdehnung gezeigt. Die Rolle des Ozeans bei der Steuerung dieser Veränderungen bleibt jedoch unklar.

Um zu verstehen, welche Prozesse im Gange waren, begann ich mit dem Expedition zum Weddellmeer zu einem der entlegensten Gebiete unseres Planeten, dem antarktischen Weddellmeer. Mein Team und ich konzentrierten unsere ozeanografischen Messungen auf den Bereich des exponierten Ozeans zwischen Larsen C und dem kürzlich kalbten massiven Eisberg A-68.

Die eisige Landschaft des Weddellmeeres. Katherine Hutchinson

Wir wollten die Eigenschaften des Ozeans neben dem Larsen C-Schelfeis messen, um herauszufinden, welche Prozesse ablaufen. Ziel war es, unser Verständnis dafür zu verbessern, wie sich der Ozean auf die Stabilität des Schelfeises auswirken kann. Diese Region ist entscheidend für die Festlegung der Eigenschaften des antarktischen Grundwassers.

Das antarktische Grundwasser bildet das tiefe Glied des globales Ozeanförderband die das globale Klima kontrolliert.

We konnten identifizieren dass eine fremde Wassermasse auf den Festlandsockel neben Larsen C spülte und Wärme in das Gebiet brachte. Unsere Daten zeigten ein hohes Maß an Vermischung zwischen diesem warmen Wasser und dem lokalen sehr kalten Wasser. Dies könnte Auswirkungen auf das Schmelzen des Schelfeises und eine Änderung der Eigenschaften der Muttergewässer des antarktischen Grundwassers haben.

Bisher war aufgrund der rauen Meereisbedingungen wenig über die Wassermassenmischung und -umwandlung vor der Küste von Larsen C bekannt. Das dicke Eis verhindert, dass viele Schiffe in das Gebiet fahren und umfangreiche ozeanografische Messungen durchführen können. Dies hinterließ ein unvollständiges Bild der ablaufenden Prozesse und verhinderte, dass wir den Zusammenhang zwischen der Warmwassermasse, die auf den Festlandsockel strömt, und den Meeresbedingungen dort erkennen Standorte entlang der Eisschelffront.

Karte mit dem Gebiet von Interesse in der Antarktis. Die roten Punkte zeigen, wo wir im Rahmen der Weddell Sea Expedition ozeanografische Messungen durchgeführt haben. Katherine Hutchinson

Neue Wege gehen

Die Messungen, die wir im Weddellmeer neben dem Larsen C-Schelfeis durchgeführt haben, stellen die bisher höchste räumliche Auflösung in diesem Gebiet dar. Sie gaben uns einen klaren Überblick über die Unterwasserbedingungen in einem Gebiet, in dem wir nur sehr wenige Daten haben.

Die mächtige SA Agulhas II, ein mächtiges Schiff der Eisklasse, ermöglichte es uns, während der Weddell Sea Expedition hochauflösende Daten zu sammeln. Die Ergebnisse zeigten, dass die in das Gebiet eingebrachte Wärme durch effektives Mischen mit lokalem Schelfwasser umverteilt wird. Dies zeigte, dass das Potenzial für eine Umwandlung des Quellwassers des antarktischen Grundwassers besteht.

Wir haben auch die Möglichkeit eines Flusses des Wassers des Festlandsockels in den Hohlraum des Schelfeises unter Larsen C identifiziert, was Fragen zum zukünftigen Schmelzen und Ausdünnen des Schelfeises aufwirft.

Wissenschaftliche Ausrüstung wird im Weddellmeer im Licht der antarktischen Mitternachtssonne eingesetzt. Katherine Hutchinson

Eine globale Verbindung

Antarktisches Grundwasser ist die schwerste Wassermasse im globalen Ozean. Mehr als 50% davon werden neben den Eisschelfs des Weddellmeeres gebildet.

Unsere Ergebnisse der Expedition sind wichtig, da das hohe Maß an Vermischung zeigte, dass Änderungen, die weit von der antarktischen Küste entfernt stattfinden, durch das Eindringen des warmen Wassers in den Festlandsockel an Land kommuniziert werden können. Die Vermischung dieses Wassers mit den Mutterwässern des antarktischen Grundwassers könnte wiederum die Eigenschaften dieser global wichtigen Wassermasse verändern.

Die Eigenschaften des Grundwassers sind für unser globales Klima von entscheidender Bedeutung, da diese antarktische Wassermasse den Transport von Wärme, Salz, Kohlenstoff, Sauerstoff und Nährstoffen durch die Weltmeere erleichtert.

Wo gibt es von hier aus?

Die Messungen, die wir im Weddellmeer durchgeführt haben, sind außerordentlich wertvoll und bieten einen guten Einblick in einen abgelegenen und datenarmen Teil unseres Ozeans. Aber Wissenschaftler müssen über Beobachtungen hinausgehen. Wir müssen innovative Werkzeuge wie numerische Klimamodelle einsetzen, um die Wechselwirkungen zwischen Ozean und Eisschelf und die Rückkopplungseffekte auf den globalen Ozean besser zu verstehen.

Keines der globalen klimakoppelten Modelle, die derzeit zur Information des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimawandel verwendet werden (IPCC), stimulieren direkt die Durchblutung unter Eisschelfs. Eine Folge dieses Mangels ist, dass wichtige Wechselwirkungen zwischen Ozean und Eisschelf sowie die Prozesse, die Grundwasser bilden, nicht explizit in den Modellen enthalten sind, die zur Information über Klimapolitik und Anpassungsstrategien verwendet werden.

Unseren globalen Klimaprojektionen fehlt daher ein Schlüsselelement des Puzzles.

Um dies anzugehen, das Ozeanklima Modellierungsgemeinschaft befindet sich in einem frühen Stadium der Einbeziehung von Wechselwirkungen zwischen Ozean und Eisschelf in zukünftige Klimaprojektionen. Dies ist ein aufregender nächster Schritt in der Klimawissenschaft.

Über den Autor

Katherine Hutchinson, Postdoktorandin an der Sorbonne University und der University of Cape Town, University of Cape Town

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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