El Niño lässt die Eisregale der Westantarktis an Höhe gewinnen und trotzdem Masse verlieren

El Niño lässt die Eisregale der Westantarktis an Höhe gewinnen und trotzdem Masse verlieren

El Niño-Veranstaltungen sind dafür bekannt, Überschwemmungen nach Südamerika zu bringen und dazu beizutragen Waldbrände in IndonesienNeue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass sie auch die Höhe und Masse der Eisregale in der Antarktis beeinflussen.

Eisregale bilden, wo ein Gletscher an Land die Küste erreicht und das Eis auf das Meer hinausfließt, um ein schwimmendes Regal zu bilden.

Während eines El Niño-Events erhalten viele Eisregale in der Westantarktis mehr Schnee auf ihrer Oberfläche, verlieren aber auch durch das warme Meerwasser mehr darunter.

Insgesamt haben die Eisregale während eines El Niño tatsächlich an Masse verloren, so die Studie. Dies macht diese Ereignisse zu einem wichtigen Faktor für die Schwankungen der Eisregale von Jahr zu Jahr.

Mit mehr "extremen" El Niño-Events erwartet Wenn die globalen Temperaturen ansteigen, könnten die Eisregale der Westantarktis größere Schwankungen in Höhe und Masse wahrnehmen, sagt der Hauptautor zu Carbon Brief beschleunigtes Ausdünnen als Reaktion auf den Klimawandel.

Schwankungen von Jahr zu Jahr

Um dreiviertel Die Küste der Antarktis ist mit Eiswänden übersät, die sich auf dem Wasser befinden. Sie spielen eine wichtige Rolle dabei, die Gletscher an Land hinter sich zu „stützen“, indem sie das Eis aus dem Inneren direkt in den Ozean abfließen lassen, wo es zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen würde.

Die neue Studie, veröffentlicht in Nature Geosciencekonzentriert sich auf die Eisregale der Westantarktis. Diese Regale halten einige der am schnellsten schmelzenden Gletscher des Kontinents zurück.

Anhand von Satellitendaten aus vier Missionen, die 1994 und 2017 abdeckten, identifizierten die Forscher ein Muster, wie die Höhe und die Masse der Eisregale von Jahr zu Jahr schwanken.

El Niño lässt die Eisregale der Westantarktis an Höhe gewinnen und trotzdem Masse verlierenEisregaldiagramm. Bildnachweis: Prof. Helen Fricker, Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.

Carbon Brief mit Hauptautor eingeholt Dr. Fernando Paolo im Treffen im Herbst dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. American Geophysical Union Im vergangenen Monat. Paolo ist Postdoktorand am Das Jet Propulsion Laboratory der NASA im California Institute of Technology.

Paolo erklärt zunächst, dass sich ihre Forschung nur auf die Variabilität der Eisregale von Jahr zu Jahr konzentriert - und nicht auf den allgemein rückläufigen Trend Die Eisregale der Westantarktis sind dünn als Reaktion auf eine vom Menschen verursachte Erwärmung. Er sagt Carbon Brief:

„In unserer vorherigen Arbeit haben wir uns mehr auf die Trends konzentriert. In dieser Arbeit entfernen wir tatsächlich die Trends der Eisregale und sind mehr an dieser zwischenjährlichen Variabilität der Eisregalhöhe interessiert.

Die Studie findet einen „sehr klaren Zusammenhang“ zwischen der El Niño-Southern Oscillation (ENSO) und den Schwankungen der Höhe und der Masse der Eisregale von Jahr zu Jahr, sagt Paolo.

El Niño ist ein Naturphänomen, das aus dem Pazifik stammt. Alle fünf Jahre eine Änderung der Winde im äquatorialer Pazifik bewirkt eine Verschiebung zu wärmeren als normalen Meerestemperaturen, was dies hat Stoßeinwirkungen bei wetterbedingungen auf der ganzen Welt. ENSO hat auch eine kalte Phase, bekannt als "La Niña", die kühlere Temperaturen in den Pazifik bringt und auch beeinflusst die Wetterbedingungen weiter verbreitet.

Diese Auswirkungen wirken sich auf die Windmuster in der Westantarktis aus. Dies ist darauf zurückzuführen, wie ENSO ein Niedrigdruck-Wettersystem namens Amundsen Sea Low (ASL), der tendenziell vor der Westantarktischen Küste liegt.

Der Luftdruck der ASL ist in El Niño-Jahren tendenziell höher und in La Niña-Jahren niedriger. Paolo erklärt, welche Auswirkungen dies auf die Eisregale in der Region hat:

„Während des El Niño haben wir mehr Schneefall, was bedeutet, dass mehr Masse auf dem Schelfeis hinzugefügt wird. Die gleichen Windmuster steuern auch lokal die Meereszirkulation. Insbesondere fördert es den Aufstieg von warmem antarktischem Tiefwasser auf das Kontinentalschelf und drückt es unter den Eisschelf. Das Wasser ist wärmer als das Wasser, das näher an der Oberfläche liegt. Daher fördert es das Abschmelzen der Eisregale an der Basis. “

(Der Festlandsockel ist der Meeresboden, der unmittelbar eine Landmasse umgibt, wobei das Meer im Vergleich zum dahinter liegenden offenen Meer relativ flach ist.)

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Dies bedeutet, dass zwei gegensätzliche Prozesse gleichzeitig ablaufen, sagt Paolo. Die nächste Frage war also: Welcher gewinnt?

Die Antwort ist zweifach. Zum einen ist die Höhe, die der Eisschelf durch den zusätzlichen Schneefall erreicht, größer als das Eis, das von unten verloren geht. So wird das Eisbrett während eines El Niño-Events dicker.

Auf der anderen Seite ist der flauschige Schnee, den das Schelfeis gewinnt, nicht so dicht wie das feste Eis, das es verliert. Dies bedeutet, dass ein El Niño insgesamt dazu führt, dass der Schelfeis Masse verliert, erklärt Paolo:

"Es stellt sich heraus, dass der Ozean mehr Masse entfernt, als der Schneefall hinzufügen kann - nur weil diese beiden Massenänderungen unterschiedliche Dichten haben."

Während eines El Niño-Events gewinnen die Eisregale an Höhe, verlieren jedoch an Masse.

La Niña

Das Gegenteil passiert während einer La Niña-Veranstaltung, so die Recherche. Die Oberseite der Eisplatte erhält weniger Schnee, aber auch die Eisplatten verlieren an Masse auf der Unterseite an Masse. Insgesamt gewinnen die Eisregale der Westantarktis während eines Ereignisses in La Niña an Masse.

Die folgende Grafik veranschaulicht dies. Die obere Grafik zeigt die Schwankungen der durchschnittlichen Schelfeishöhe in der Amundsenmeerregion der Westantarktis (blaue Linie) während der vier Satellitenmissionen.

Sie können sehen, wie die Höhe der Schelfeis spiegeltOceanic Niña Index”In der schwarzen Linie im unteren Diagramm. Dieser Index ist ein Hauptindikator für ENSO-Ereignisse. Ein positiver Index (rot schattiert) zeigt ein warmes El Niño-Ereignis an, während ein negativer Index (blau schattiert) ein cooles La Niña-Ereignis anzeigt.

Viele der Gipfel in der Höhe der Schelfeisplatten treten während El Niño-Events auf - und die Abgründe während La Niña.

El Niño lässt die Eisregale der Westantarktis an Höhe gewinnen und trotzdem Masse verlierenDie Karte (oben) zeigt den Teil der Antarktis, der zum Pazifischen Ozean (schwarze Kontur) und der Region Amundsenmeer (blau) ausgerichtet ist. Die schwarzen horizontalen Balken darunter kennzeichnen den Zeitraum jeder Satellitenmission. Die obere Grafik zeigt einen 12-Monatsdurchschnittsdurchschnitt der Schelfeishöhe in der Region Amundsen Sea (blaue Linie, wobei der Unsicherheitsbereich in gepunkteter blauer Linie dargestellt ist) und einen kombinierten Index von ONI und ASL (rote Linie). Das untere Diagramm zeigt den ONI mit gemäßigt bis sehr starkem El Niños (rot) und La Niñas (blau) im Sinne von NOAA. Sowohl die ONI / ASL- als auch die ONI-Linie liegen um sechs Monate hinter dem Höhenwert der Schelfeisplatte, um das ähnliche Muster besser erkennen zu können. Quelle: Paolo et al. (2018).

Amundsen Meer

Die Studie zeigt, dass die Auswirkungen von ENSO in den Eisregalen im Amundsenmeer der Westantarktis - insbesondere in den Regalen von Dotson und Sulzberger - am größten sind, aber auch außerhalb dieses Bereichs eine geringere Wirkung zeigt.

Dies ist nicht besonders überraschend, meint Paolo, wenn man bedenkt, dass die Region Amundsenmeer der Antarktis direkt auf den Pazifischen Ozean gerichtet ist, wo sich die Ereignisse El Niño und La Niña entwickeln.

Sie können dies in der Karte und in den nachfolgenden Tabellen sehen. Die Karte zeigt die wichtigsten Eisregale entlang der Westantarktis. Je größer die Quadrate und je dunkler die Schattierung ist, desto größer ist der Einfluss von ENSO auf diesem Schelfeis.

Die Diagramme rechts neben der Karte vergleichen die Schwankungen von ENSO mit den Höhenunterschieden von sechs Eisregalen (Pine Island, Dotson, Getz, Nickerson, Sulzberger und Ross) und einem Durchschnitt für die Amundsen-Seeregion ("AMU").

Wie in der vorherigen Grafik können Sie sehen, wie die Eisschelf-Schwankungen das Muster der Ereignisse von El Niño und La Niña widerspiegeln. (Denken Sie daran, dass diese Diagramme nur die Variabilität der Schelfeishöhe von Jahr zu Jahr zeigen, wobei die langfristigen sinkenden Trends entfernt wurden.)

Die graue Linie markiert eine bestimmte Periode im späten 20. Jahrhundert, in der ein sehr starker El Niño (1997-98) dicht gefolgt von einem erweiterten La Niña (1998-2001) folgte. Alle sechs Eisregale zeigen eine Zunahme der Höhe während des El Niño und eine Abnahme der Reaktion auf das nachfolgende La Niña.

El Niño lässt die Eisregale der Westantarktis an Höhe gewinnen und trotzdem Masse verlierenKarte (links) zeigt die Größe des Einflusses von ENSO auf die Schelfhöhe (größere Quadrate und dunklere Schattierung deuten auf einen größeren Einfluss hin). Diagramme (rechts) zeigen die Durchschnitte von ONI (oberer Chart) und Höhen für sechs Eisregale Pine Island (PIG), Dotson (DOT), Getz (GET), Nickerson (NIC), Sulzberger (SUL) und Ross (ROS). Die zweite Grafik von oben (AMU) zeigt kombinierte Eisregalanomalien für die Amundsen (AMU) -Eisregale. Der ONI verzögert die Diagramme der Schelfeishöhe um sechs Monate, um das ähnliche Muster besser erkennen zu können. Quelle: Paolo et al. (2018).

Wärmende Welt

Da die globalen Temperaturen steigen, Suchvorschläge dass extreme El Niño-Ereignisse häufiger werden - sogar bei Verdoppelung der Erwärmung 1.5C über dem vorindustriellen Niveau.

Dies bedeutet, dass die kurzfristige Variabilität in der Höhe und Masse der Eisregale der Westantarktis in Zukunft ebenfalls ansteigen kann, sagt Paolo:

"Da wir gesehen haben, dass die Masse der Eisregale schwankt - und dies kann durch Schwankungen in El Niño beeinflusst werden -, sollten wir in Zukunft mit einer höheren Schwankung rechnen."

Diese zunehmende Variabilität muss berücksichtigt werden, wenn sich das Projekt der Wissenschaftler in den Eiskaletten ändert, während sich die Welt weiter erwärmt, so die Studie.

Dr. Bethan Davies - ein Dozent für physikalische Geographie an der Royal Holloway, University of London, der nicht an der Forschung beteiligt war - betont die Wichtigkeit eines vollständigen Verständnisses darüber, was die Gewinne und Verluste der Eisregale der Antarktis beeinflusst.

Die neue Studie ist "eine nachdenkliche, originelle Arbeit" und "sehr interessant", sagt sie zu Carbon Brief:

"Diese Faktoren können die Empfindlichkeit der Schelfeis in Bezug auf den Klimawandel in der Zukunft beeinflussen. Daher ist es wichtig, die Kontrolle der Massenbilanz der Schelfeisoberfläche zu verstehen."

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf CarbonBrief.org

Über den Autor

Robert McSweeney ist wissenschaftlicher Redakteur von CarbonBrief.org. Er hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of Warwick und einen MSc in Klimawandel von der University of East Anglia. Zuvor arbeitete er acht Jahre lang bei Klimakonzepten bei der Beratungsfirma Atkins.

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