Das Eisschelf von Pine Island reißt sich selbst auseinander und beschleunigt die großen antarktischen Gletscher

Im Laufe der Jahrzehnte hat sich das Schelfeis, das einen der sich am schnellsten bewegenden Gletscher der Antarktis zurückhält, allmählich verringert. Die Analyse von Satellitenbildern zeigt einen noch dramatischeren Prozess der letzten Jahre: Von 2017 bis 2020 brachen große Eisberge am Rand des Schelfeises aus und der Gletscher beschleunigte sich.

Da schwimmende Schelfeise dazu beitragen, die größere Landmasse des Gletschers zurückzuhalten, könnte die jüngste Beschleunigung aufgrund der schwachen Kante die Zeitachse für den möglichen Zusammenbruch des Pine Island-Gletschers ins Meer verkürzen. Die Studie, die von Forschern der University of Washington und des British Antarctic Survey durchgeführt wurde, wurde am 11. Juni 2021 im Journal Open Access veröffentlicht. Wissenschaftlicher Fortschritt.

„Wir haben vielleicht nicht den Luxus, auf Pine Island auf langsame Veränderungen zu warten; die Dinge könnten tatsächlich viel schneller gehen als erwartet“, sagte Hauptautor Ian Goggin, ein Glaziologe am UW Laboratory of Applied Physics. Irreversibel, aber in einem etwas kalkulierten Tempo Die Dinge könnten noch überraschender sein, wenn wir den Rest dieses Schelfeises verlieren.“

Das Schelfeis auf dem Pine Island-Gletscher in der Antarktis hat von 2017 bis 2020 etwa ein Fünftel seiner Fläche verloren, das meiste davon in drei dramatischen Brüchen. Das Zeitraffervideo enthält Satellitenbilder von Januar 2015 bis März 2020. In den ersten beiden Jahren nahm der Satellit fast alle 12 Tage hochauflösende Bilder auf; Dann habe ich über drei Jahre lang alle sechs Tage Bilder vom Schelfeis gemacht. Die Bilder stammen von den Copernicus Sentinel-1-Satelliten, die von der Europäischen Weltraumorganisation im Auftrag der Europäischen Union betrieben werden. Quelle: Joughin et al./Science Advances

Der Pine Island-Gletscher enthält fast 180 Billionen Tonnen Eis – das entspricht 0,5 Metern oder 1,6 Fuß des globalen Meeresspiegelanstiegs. Es ist bereits für einen Großteil des Beitrags der Antarktis zum Anstieg des Meeresspiegels verantwortlich und führt dazu, dass der Meeresspiegel jedes Jahr um etwa einen Sechstel Millimeter oder etwa zwei Drittel eines Zolls pro Jahrhundert ansteigt, eine Rate, die voraussichtlich noch steigen wird. Wenn sie und der nahe gelegene Thwaites-Gletscher beschleunigen und vollständig in den Ozean fließen und ihren Einfluss auf den größeren westantarktischen Eisschild freisetzen, könnten die globalen Meere in den nächsten Jahrhunderten um mehrere Meter ansteigen.

Diese Gletscher haben in den letzten Jahrzehnten Aufmerksamkeit erregt, da sich die Eisschichten verringert haben, da wärmere Meeresströmungen die Unterseite des Eises geschmolzen haben. Von den 1990er Jahren bis 2009 beschleunigte sich die seewärts gerichtete Bewegung des Pine Island Glacier von 2,5 Kilometer pro Jahr auf 4 Kilometer pro Jahr (1,5 Meilen pro Jahr auf 2,5 Meilen pro Jahr). Dann stabilisierte sich die Geschwindigkeit des Gletschers für fast ein Jahrzehnt.

Joughin sagte, die Ergebnisse zeigen, dass das, was kürzlich passiert ist, ein anderer Prozess im Zusammenhang mit den inneren Kräften auf dem Gletscher ist.

Von 2017 bis 2020 verlor das Schelfeis von Pine Island ein Fünftel seiner Fläche durch einige dramatische Ausfälle, die von den Copernicus Sentinel-1-Satelliten erfasst wurden, die von der Europäischen Weltraumorganisation im Auftrag der Europäischen Union betrieben werden. Die Forscher analysierten Bilder von Januar 2015 bis März 2020 und stellten fest, dass die jüngsten Veränderungen des Schelfeises nicht durch Prozesse verursacht wurden, die direkt mit der Ozeanschmelze zusammenhängen.

„Es scheint, dass sich das Schelfeis aufgrund der Beschleunigung des Gletschers in den letzten ein oder zwei Jahrzehnten selbst auseinanderreißt“, sagte Goggin.

Zwei im Papier analysierte Punkte auf der Oberfläche des Gletschers beschleunigten sich zwischen 2017 und 2020 um 12%. Die Autoren verwendeten ein an der University of Wisconsin entwickeltes Eisflussmodell, um zu bestätigen, dass der Verlust des Schelfeises die beobachtete Beschleunigung verursachte.

„Die jüngsten Geschwindigkeitsänderungen sind nicht auf eine Verdünnung durch das Schmelzen zurückzuführen, sondern auf den Verlust des äußeren Teils des Schelfeises“, sagte Joughin. „Die Beschleunigung des Gletschers ist zu diesem Zeitpunkt nicht katastrophal. Aber wenn der Rest dieses Schelfeises zerbricht und verschwindet, dann kann dieser Gletscher stark beschleunigen.“

Es ist nicht klar, ob das Regal weiter zusammenbricht. Andere Faktoren, wie die Neigung des Landes unterhalb der sich zurückziehenden Kante des Gletschers, werden eine Rolle spielen, sagte Joughin. Aber die Ergebnisse änderten die Zeitachse für das Verschwinden des Eisschelfs von Pine Island und die Geschwindigkeit, mit der sich der Gletscher bewegte, was seinen Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels verstärkte.

Co-Autor Pierre Dautereau, ein Ozeanphysiker beim British Antarctic Survey, sagte „Also wird es wahrscheinlich eine schnelle und abrupte Änderung sein.“

Das Schelfeis von Pine Island ist von Bedeutung, weil es dazu beiträgt, diesen relativ instabilen westantarktischen Gletscher zurückzuhalten, so wie die gebogenen Strebepfeiler der Kathedrale Notre Dame den Kathedralenblock stützen. Sobald diese Stützen entfernt sind, kann der langsame Gletscher schneller in Richtung Ozean fließen und zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen.

„Die Sedimentaufzeichnungen vor und unter dem Schelfeis von Pine Island zeigen, dass die Gletscherfront über einige tausend Jahre relativ stabil geblieben ist“, sagte Dautreau. „Bis 2017 traten regelmäßige Vorstöße und Brüche an ungefähr derselben Stelle auf und verschlechterten sich dann jedes Jahr sukzessive bis 2020.“

Referenz: „Schelfeisrückzug als Antrieb der jüngsten Gletscherbeschleunigung auf Pine Island“ von Ian Gogin, Daniel Shapiro, Ben Smith, Pierre Dautreau und Mark Parham, 11. Juni 2021, Wissenschaftlicher Fortschritt.
DOI: 10.1126 / sciadv.abg3080

Weitere Co-Autoren sind Daniel Shapiro und Ben Smith von der University of Wisconsin; und Mark Parham vom British Antarctic Survey. Die Studie wurde von der US National Science Foundation, der NASA und dem britischen Natural Environment Research Council finanziert.