Der verstärkte Massenverlust des antarktischen Eisschildes wurde auf die deutliche Schwächung dieser schwimmenden Eisschelfe zurückgeführt. Diese Schwächung hat ihren Ursprung in der Zufuhr von warmem und salzhaltigem Wasser aus dem Zirkumpolarstrom auf den Kontinentalschelf. Diese Gewässer werden dann unter die Eisschelfe geleitet, wo sie das Eis von unten aushöhlen.
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Obwohl dieser Prozess gut bekannt ist, bleiben die Wege, auf denen dieses warme Wasser von der Tiefseeebene bis zur Aufsetzlinie der Gletscher gelangt, für die meisten Gletscher rund um den Eisschild unbekannt. Dies stellt ein großes Hindernis für Modelle dar, die die zukünftige Entwicklung des antarktischen Eisschildes vorhersagen sollen: Wenn wir keine genauen Karten der Meeresböden haben, können die Modelle die Zirkulation des warmen Wassers unter den Eisschelfen nicht korrekt simulieren oder ihr Abschmelzen angemessen vorhersagen.
Der Mangel an präzisen Messungen der Topographie der Meeresböden ist jedoch kein Zufall. Tatsächlich sind Feldforschungen in dieser Region aufgrund der Abgeschiedenheit der Antarktis, der extremen klimatischen Bedingungen sowie der Anwesenheit von Eisbergen und einer dichten Meereisdecke, die die Mobilität der Missionen erheblich einschränken, besonders komplex und kostspielig.
Darüber hinaus stellt die Beschaffenheit der Eisschelfe eine zusätzliche Herausforderung dar: Nur autonome U-Boote (oder seismische Messungen) sind in der Lage, dort Messungen durchzuführen. Somit ist es nur durch teure Missionen möglich, winzige Abschnitte der antarktischen Meeresböden zu erfassen, obwohl einige Fahrzeuge manchmal nie wieder auftauchen.
Es gibt jedoch eine indirekte Methode, um die Bathymetrie der Meeresböden zu messen: die Verwendung der luftgestützten Gravimetrie. Da das Gravimetriesignal proportional zu den Massen unter dem Gravimeter ist, ist es möglich, dieses Signal umzukehren und unter bestimmten Annahmen die Bathymetrie zu kartieren.
Dieser Ansatz, der von einem internationalen Team unter Beteiligung von Wissenschaftlern des CNRS-INSU verwendet wird, ist zwar weniger genau als direkte Messungen per Schiff, hat jedoch den Vorteil, dass er von einem Flugzeug aus durchgeführt werden kann, wodurch viel größere Flächen abgedeckt werden können.
Die Forscher nutzten ein einzigartiges Archiv von Gravimetriemessungen, das von Mitarbeitern der TU Dresden zusammengestellt wurde. Diese Daten umfassen eine Vielzahl von Feldforschungen, die seit den 1980er Jahren in der Antarktis durchgeführt wurden, sowohl per Flugzeug, Schiff, zu Fuß als auch aus dem Weltraum. Die Wissenschaftler sammelten eine beeindruckende Menge an Daten aus Sonarmessungen (Schiffe), aber auch aus CTD-Messungen (Leitfähigkeit, Temperatur, Tiefe) und sogar von Sonden, die auf Robben angebracht wurden (siehe MEOP).
Die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen es, ein neues Bild der antarktischen Meeresböden zu enthüllen. Für die meisten noch unbekannten Regionen zeigt diese Kartierung Meeresböden mit tiefen Canyons unter den Eisschelfen, aber auch auf dem Kontinentalschelf, der der Schlüssel ist, um das warme Wasser von der Tiefseeebene zu den Gletschern zu leiten.
Ein Vergleich dieser neuen Karte mit Messungen der Ozeantemperatur ermöglicht es, die am stärksten gefährdeten Bereiche des Eisschildes zu identifizieren, d. h. diejenigen, die direkt warmem Wasser ausgesetzt sind, und diejenigen, die durch Untiefen geschützt sind.
Die Ergebnisse dieser Studie werden es ermöglichen, die Zirkulation des warmen Wassers rund um die Antarktis besser zu simulieren und folglich die Entwicklung dieses polaren Eisschildes und seinen Einfluss auf den Meeresspiegel besser zu modellieren. Sie haben auch einen kritischen Mangel an Daten aufgezeigt, insbesondere in der Ostantarktis, einer extrem gefährdeten Region mit einem erheblichen Potenzial für den Anstieg des Meeresspiegels.
Referenzen:
Charrassin, R., Millan, R., Rignot, E. et al.
Bathymetry of the Antarctic continental shelf and ice shelf cavities from circumpolar gravity anomalies and other data.
Sci Rep 15, 1214 (2025).