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Globale Eisklippen-Analyse prüft umstrittene These zum Meeresspiegelanstieg
Können abbrechende Eiswände an den Rändern von Grönland und Antarktis einen unaufhaltsamen Rückzug auslösen? Eine Auswertung von 15.330 Messungen zeigt, dass hohe Eisklippen schneller abbrechen als in bisherigen Modellen angenommen. Doch die beobachteten Rückzugsphasen endeten wieder, weil das Eis dünner wurde und die Bedingungen für weitere Abbrüche ungünstiger wurden.
Woods Hole (U.S.A.). An den Rändern Grönlands und der Antarktis treffen gewaltige Eisschilde auf das Meer. Wo keine schwimmenden Schelfeise vorgelagert sind, können steile Eiswände entstehen, von denen große Brocken ins Wasser stürzen. Dieses sogenannte Kalben trägt zum Eisverlust und damit zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
Ein umstrittenes Szenario beschreibt eine gefährliche Kettenreaktion. Werden solche Eiswände höher als ungefähr 100 Meter, könnten sie unter ihrem Eigengewicht zusammenbrechen und dahinter noch höhere Klippen freilegen. Dadurch könnte sich der Abbruch immer weiter ins Inland fortsetzen. Ob eine solche marine Eiskliff-Instabilität tatsächlich auftritt, ließ sich bisher kaum anhand von Beobachtungen überprüfen.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) um Caroline Needell haben nun 15.330 Messungen an den Gletscherrändern der beiden großen Eisschilde ausgewertet. Der Datensatz umfasst Höhenmessungen mit Lasern aus dem All und ergänzende Luftaufnahmen. Das Team verglich die Höhe der Eiswände unter anderem mit Wassertiefe, Eisdicke, Rissbildung und der Geschwindigkeit, mit der die Gletscherfront zurückweicht.
Die meisten untersuchten Eisklippen sind deutlich niedriger als die angenommene kritische Grenze. Vereinzelt fanden die Forscher jedoch Eiswände von mehr als 100 Metern Höhe. An ausgewählten Gletschern verfolgten sie, wie sich besonders hohe Klippen über mehrere Jahre veränderten.
Dabei zeigte sich ein auffälliger Unterschied zu bisherigen Modellannahmen. Wenn sehr hohe Klippen Eis verloren, zogen sie sich zeitweise schneller zurück, als die verwendeten Modellansätze erwarten ließen. Solche Abbruchphasen könnten deshalb größere Eisverluste verursachen, als einige Meeresspiegelprognosen bislang berücksichtigen.
„Wir haben festgestellt, dass sich die Klippen während des Rückzugs schneller zurückzogen als in den Modellen angenommen, was größere Eisverluste und einen stärkeren Beitrag zum Meeresspiegelanstieg bedeuten würde“, erklärt Caroline Needell.
Allerdings setzte sich der schnelle Rückzug an den untersuchten Gletschern nicht unbegrenzt fort. Auf Phasen verstärkten Kalbens folgten Abschnitte, in denen sich die Eisfront wieder stabilisierte. Damit bestätigt die Untersuchung zwar einen Teil der vermuteten Instabilität, nicht aber deren zwangsläufige Fortsetzung.
Entscheidend ist offenbar nicht allein, wie hoch eine Eiswand über das Meer ragt. Während ein Gletscher zurückweicht, kann seine Oberfläche absinken und die Eisfront dadurch niedriger werden. Zugleich bestimmt die Veränderung der Eisdicke landeinwärts, ob nach einem Abbruch eine noch höhere, instabile Klippe entsteht.
Auch die Umgebung spielt eine Rolle. Vor der Gletscherfront können Eisbergtrümmer und Meereis ein dichtes Gemisch bilden, das sogenannte Eismélange. Die Messungen zeigen Zusammenhänge zwischen Kliffhöhe, Wassertiefe, Rissen und der Dicke dieses Gemischs. Das spricht dafür, in Modellen mehr Einflussgrößen zu berücksichtigen als nur eine kritische Kliffhöhe.