Warum das Schrumpfen der antarktischen Eisregale beschleunigt hat

Warum das Schrumpfen der antarktischen Eisregale beschleunigt wird

Fragen Sie die Leute, was sie über die Antarktis wissen und sie erwähnen normalerweise Kälte, Schnee und Eis. Tatsächlich gibt es so viel Eis in der Antarktis, dass, wenn alles in den Ozean schmilzt, der durchschnittliche Meeresspiegel um die ganze Welt um 200 Fuß ansteigen würde, ungefähr die Höhe eines 20-Gebäudes.

Könnte das passieren? Es gibt Hinweise darauf, dass es in der Antarktis früher zu verschiedenen Zeiten viel weniger Eis gab als heute. Zum Beispiel während einer längeren Warmphase namens Eemian interglacial Vor ungefähr 100,000 Jahren hat die Antarktis wahrscheinlich genug Eis verloren, um den Meeresspiegel um mehrere Meter anzuheben.

Wissenschaftler glauben, dass die globale Durchschnittstemperatur damals nur etwa zwei Grad Fahrenheit wärmer war als heute. Unter der Annahme, dass wir weiterhin fossile Brennstoffe verbrennen und der Atmosphäre Treibhausgase zufügen, wird erwartet, dass die globale Temperatur um mindestens zwei Grad Fahrenheit bis zum ansteigt 2100. Was wird das mit dem Eisschild der Antarktis tun? Selbst ein Meter weltweiter Meeresspiegelanstieg, der nur ein Fünfzigstel der Eisdecke schmilzt, würde zu massiven Verschiebungen der Küstenbevölkerung führen und bedeutende Investitionen zum Schutz oder zur Verlagerung von Städten, Häfen und anderen Küsteninfrastrukturen erfordern.

Das Eis, das die Antarktis verlässt, gelangt durch Eisschelfs, die die schwimmenden Ränder der Eisdecke darstellen, in den Ozean. Wir gehen davon aus, dass alle Veränderungen am Eisschild, die durch Veränderungen im Ozean verursacht werden, zuerst von den Schelfeisflächen wahrgenommen werden. Anhand von Satellitendaten haben wir analysiert, wie sich die Eisschelfgebiete der Antarktis in fast zwei Jahrzehnten verändert haben. Unsere Papier Die in Science veröffentlichte Studie zeigt, dass nicht nur das Volumen des Schelfeises zurückgegangen ist, sondern auch die Verluste in den letzten zehn Jahren zugenommen haben. Dieses Ergebnis gibt Aufschluss darüber, wie sich unser zukünftiges Klima auf die Eisdecke und den Meeresspiegel auswirken wird.

Korken In Einer Champagnerflasche

Der Zusammenhang zwischen der Veränderung der globalen Temperatur und dem Eisverlust durch die Eisdecke der Antarktis ist nicht eindeutig. Die Lufttemperatur hat an sich nur einen geringen Einfluss auf den Eisschild, da der größte Teil bereits deutlich unter dem Gefrierpunkt liegt.

Es stellt sich heraus, dass wir, um den Eisverlust zu verstehen, die Veränderungen von Wind, Schneefall, Meerestemperatur und -strömung, Meereis und die Geologie unter den Eisdecken kennen müssen. Wir haben noch nicht genügend Informationen, um zuverlässige Modelle für die Vorhersage der Reaktion des Eisschilds auf Klimaveränderungen zu erstellen.

Wir wissen, dass eine wichtige Kontrolle des Eisverlusts in der Antarktis darin besteht, wo der Eisschild auf den Ozean trifft. Die Eisdecke der Antarktis wird durch Schneefall vereist. Die Eisdecke breitet sich unter ihrem eigenen Gewicht aus und bildet Gletscher und Eisströme, die langsam bergab in Richtung Ozean fließen. Sobald sie sich vom Fels heben und anfangen zu schweben, werden sie zu Eisschelfs. Um im Gleichgewicht zu bleiben, müssen Eisschelfs das Eis abwerfen, das sie durch Gletscherfluss und lokalen Schneefall gewonnen haben. Klumpen brechen zu Eisbergen ab und Eis geht auch vom Boden aus verloren, indem es schmilzt, während warmes Ozeanwasser darunter fließt.


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fliegende Antarktis1Schematische Darstellung eines antarktischen Schelfeises mit den Prozessen, die die von Satelliten gemessenen Volumenänderungen verursachen. Eis wird dem Schelfeis durch vom Kontinent abfließende Gletscher und durch Schneefall hinzugefügt, der sich zu Eis komprimiert. Eis geht verloren, wenn Eisberge von der Eisfront abbrechen und in einigen Regionen schmelzen, wenn warmes Wasser in den Ozeanhohlraum unter dem Eisschelf fließt. Unter einigen Eisschelfs steigt kaltes und frisches Schmelzwasser auf, bis es wieder auf dem Eisschelf gefriert. Helen Amanda Fricker, Professorin, Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, Autorin zur Verfügung gestellt

Ein Schelfeis wirkt wie ein Korken in einer Champagnerflasche und verlangsamt die Gletscher, die vom Boden in ihn hineinfließen. Wissenschaftler nennen dies den Stützeffekt. Jüngste Beobachtungen zeigen, dass, wenn das Eis dünn ist oder zusammenbricht, die Gletscherfluss vom Land in den Ozean beschleunigt, was zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt. Daher ist es eine wichtige wissenschaftliche Frage, zu verstehen, wie sich die Größe von Eisschelfs ändert.

Aufbau einer Ice Shelves Map

Der erste Schritt zum Verständnis von Eisschelfs besteht darin, herauszufinden, wie viel und wie schnell sie sich in der Vergangenheit verändert haben. In unserer Papierzeigen wir detaillierte Karten der Veränderungen in den Eisschelfs in der gesamten Antarktis basierend auf den 18-Jahren von 1994 bis 2012. Die Daten stammten aus kontinuierlichen Messungen der Oberflächenhöhe, die von drei Radarhöhenmesssatelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erfasst wurden. Durch Vergleichen der Oberflächenhöhen am gleichen Punkt des Eisschelfs zu verschiedenen Zeiten können wir Aufzeichnungen über Änderungen der Eishöhe erstellen. Wir können das dann in Dickenänderungen umwandeln, indem wir die Eisdichte und die Tatsache verwenden, dass Eisregale schweben.

Frühere Studien zu Änderungen der Dicke und des Volumens des Eisschelfs haben Durchschnittswerte für einzelne Eisschelfs angegeben oder die zeitlichen Änderungen angenähert, da die Geraden über kurze Zeiträume angepasst wurden. Im Gegensatz dazu zeigt unsere neue Studie hochauflösende Karten (ungefähr 30 km mal 30 km) von Dickenänderungen in dreimonatigen Zeitschritten für den 18-Jahreszeitraum. Mit diesem Datensatz können wir sehen, wie unterschiedlich die Ausdünnungsrate zwischen verschiedenen Teilen desselben Schelfeises und zwischen verschiedenen Jahren ist.

fliegende Antarktis2Diese Karte zeigt 18 Jahre Veränderung der Dicke und des Volumens der antarktischen Schelfeisflächen. Die Dickenänderungsraten (Meter / Jahrzehnt) sind von -25 (Verdünnung) bis + 10 (Verdickung) farblich gekennzeichnet. Kreise stellen den Prozentsatz der in 18-Jahren verlorenen (rot) oder gewonnenen (blau) Dicke dar. Der mittlere Kreis begrenzt das Gebiet, das von den Satelliten nicht erfasst wird (südlich von 81.5ºS). Die ursprünglichen Daten wurden zu Kartierungszwecken interpoliert. Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, Autor zur Verfügung gestellt

Wir stellen fest, dass, wenn sich die jüngsten Trends fortsetzen, einige Eisschelfs innerhalb von Jahrhunderten dramatisch abnehmen und ihre Fähigkeit, die Eisdecke zu stützen, verringern. Andere Eisregale gewinnen an Eis und können so den Eisverlust aus dem Boden verlangsamen.

Wenn wir die Verluste in der Antarktis zusammenfassen, stellen wir fest, dass die Volumenänderung aller Eisschelfs in der ersten Dekade unseres Rekords (1994-2003) nahezu Null war, aber im Durchschnitt mehr als 300 Kubikkilometer pro Jahr zwischen 2003 verloren gingen und 2012.

Das Muster der Beschleunigung des Eisverlusts variiert zwischen Regionen. In der ersten Hälfte des Rekords wurden die Eisverluste aus der Westantarktis durch Zuwächse in der Ostantarktis fast ausgeglichen. Nach etwa 2003 stabilisierte sich das Eisschelfvolumen in der Ostantarktis und die Verluste in der Westantarktis nahmen leicht zu.

Änderungen der Klimafaktoren wie Schneefall, Windgeschwindigkeit und Ozeanzirkulation führen zu unterschiedlichen Mustern der Eisschelfdickenänderung in Zeit und Raum. Wir können die „Fingerabdrücke“ dieser Faktoren mit unseren neuen, viel klareren Karten vergleichen, um die Hauptursachen zu identifizieren, die in den verschiedenen Regionen der Antarktis unterschiedlich sein können.

Unser 18-Jahresdatensatz hat den Wert langer und kontinuierlicher Beobachtungen der Eisschelfs gezeigt, was zeigt, dass kürzere Aufzeichnungen die wahre Variabilität nicht erfassen können. Wir gehen davon aus, dass unsere Ergebnisse zu neuen Überlegungen darüber anregen werden, wie sich das Meer und die Atmosphäre auf Eisschelfs und damit auf den Eisverlust in der Antarktis auswirken können.

Über den AutorDas Gesprächs

Laurence ("Laurie") Padman ist Vice President und Senior Scientist bei Earth Space Research. Er erhielt seinen Ph.D. in Ozeanographie an der University of Sydney in 1987 und arbeitete dann an der Oregon State University, bis er zu ESR in 1997 wechselte. Seine Forschung konzentriert sich auf Wechselwirkungen zwischen den Polarmeeren, dem Meereis und den Schelfeisflächen, einschließlich der ozeanischen Ausdünnung der Schelfeisflächen der Antarktis und wie Gezeitenströmungen und Turbulenzen das arktische Meereis beeinflussen.

Fernando Paolo ist Doktorand an der Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego. Helen Amanda Fricker ist Professorin für Geophysik am Cecil H. und Ida M. Green Institut für Geophysik und Planetenphysik an der Scripps Institution of Oceanography der Universität von Kalifornien, San Diego. Ihre Forschung konzentriert sich auf Eisschilde in der Antarktis und in Grönland und ihre Rolle im Klimasystem.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.


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