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Ostantarktisches Wilkes-Becken könnte Meeresspiegel um mehrere Meter erhöhen
Das Wilkes-Subglazialbecken in der Ostantarktis enthält genug Eis, um den globalen Meeresspiegel bei vollständigem Verlust um drei bis vier Meter anzuheben. Eine internationale Übersicht zeigt, dass Geologie, frühere Warmzeiten und Modelle auf eine mögliche instabile Rückzugsdynamik hindeuten, während entscheidende Beobachtungen fehlen und Zeitpunkt sowie Schwellenwerte großer Eisverluste weiterhin unsicher sind. Die Forscher fordern deshalb ein mehrjähriges internationales Messprogramm.
Hobart (Australien). Die Ostantarktis galt lange als vergleichsweise stabiler Teil des antarktischen Eisschilds, doch das Wilkes-Subglazialbecken ist ein Sonderfall. Große Teile seines Felsgrunds liegen unter dem Meeresspiegel und senken sich stellenweise landeinwärts weiter ab, was einen einmal begonnenen Eisrückzug verstärken könnte. Würde das gesamte dort gespeicherte Eis verloren gehen, entspräche dies einem globalen mittleren Meeresspiegelanstieg von etwa drei bis vier Metern.
Forscher der University of Tasmania um Prof. Matt A. King haben nun den Wissensstand zu diesem rund 1.400 Kilometer langen und etwa 400 Kilometer breiten Eisbecken zusammengeführt. Die Übersicht vereint geologische Archive, Ozean- und Satellitenbeobachtungen sowie Modellrechnungen und zeigt zugleich, dass sich aus den vorhandenen Daten Zeitpunkt und Klimaschwellen eines größeren Rückzugs noch nicht zuverlässig ableiten lassen.
In Teilen des Beckens liegt das Gestein mehr als 2.000 Meter unter dem Meeresspiegel und fällt landeinwärts ab. Zieht sich die Aufsetzlinie zurück, an der das Eis den Felsgrund verlässt und auf dem Meer aufzuschwimmen beginnt, kann wärmeres Wasser immer weiter unter das Eis gelangen und den Rückzug zusätzlich beschleunigen. Diese Rückkopplung wird als marine Eisschildinstabilität bezeichnet.
„Wenn warmes Meerwasser zunehmend mit dem Eisschild in Kontakt kommt und ihn von unten schmilzt, könnte dies zu beschleunigten und möglicherweise nicht mehr aufzuhaltenden Eisverlusten in gewaltigem Ausmaß führen. Von dort an geht es nur noch bergab“, erklärt Dr. Chen Zhao vom Australian Antarctic Program Partnership (AAPP).
Modellprojektionen aus der Übersicht zeigen, dass sich der Eisrand nach dem Überschreiten stabilisierender Geländepunkte zeitweise um bis zu rund einen Kilometer pro Jahr zurückziehen könnte. Wann ein solcher Rückzug einsetzen würde, bleibt unsicher, und einige Simulationen deuten darauf hin, dass noch in diesem Jahrhundert Veränderungen angestoßen werden könnten, die sich über Jahrtausende fortsetzen.
Sedimente und Modelle früherer Warmzeiten liefern Hinweise auf die Empfindlichkeit des Wilkes-Beckens, denn für das Pliozän und weitere warme Phasen sprechen mehrere Befunde für einen deutlichen Eisrückzug. Die damaligen Bedingungen sind aber kein direktes Abbild der Zukunft, und die Temperaturschwellen des früheren Rückzugs lassen sich bislang nicht genau bestimmen.
Auch heutige Beobachtungen zeigen Veränderungen, darunter einen über Jahrzehnte anhaltenden Rückzug der Aufsetzlinie sowie Ausdünnung und Zusammenbrüche wichtiger vorgelagerter Schelfeise. Gleichzeitig gibt es bislang keine eindeutige großräumige Absenkung der Eisoberfläche weiter im Landesinneren, was gegen die Annahme spricht, dass bereits das gesamte Becken in einen schnellen Kollaps übergegangen ist.
„Obwohl in der Wissenschaft weitgehend Einigkeit darüber besteht, dass sich das Becken bei künftiger Erwärmung verändern kann, wissen wir noch nicht, wie schnell dies geschehen könnte, welche Klimaschwellen einen großräumigen Rückzug auslösen könnten und wie stark das Becken letztlich zum künftigen Meeresspiegelanstieg beitragen könnte“, sagt Prof. Nancy A. N. Bertler von der Victoria University of Wellington.
Die größte Unsicherheit entsteht nach Einschätzung des Teams durch fehlende Beobachtungen zu den Wegen vergleichsweise warmen Tiefenwassers, zu veränderlichen Ozeantemperaturen vor der Küste und zur Form des Meeresbodens unter dem dichten Meereis. Diese Faktor