In den letzten zwei Jahrzehnten haben wir dramatische Bilder von Eisschelfs gesehen, und die schwimmenden Zungen von Gletschern bröckeln in den Ozean. Im Sommer 2012 brach ein riesiger Eisbrocken vom grönländischen Petermann-Gletscher ab - doppelt so groß wie Manhattan. Zwei Jahre zuvor spaltete sich ein doppelt so großes Stück Eis von der Front des Gletschers. Anfang 2002 drang Eis, das eine Fläche von mehr als der Größe von Rhode Island bedeckte, aus einem Vorsprung des Larsen-Schelfeises der Antarktischen Halbinsel in den Ozean ein und ließ drei Viertel einer Billion Tonnen Eis in den Ozean ab. Sieben Jahre zuvor stürzte der nördlichste Teil des gleichen Eisschildes vollständig ein und eine Eisfläche von etwa der Größe der Insel Oahu auf Hawaii löste sich im Meer auf.
Wissenschaftler haben lange darüber nachgedacht, dass plötzliche und dramatische Eisverkalkungsereignisse wie diese zusammen mit moderateren Kalbungsereignissen, die täglich auftreten, die Hauptmechanismen für den Verlust von Polareis an das Meer darstellen. Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass das Kalben von Eisbergen nur die Spitze des Eisbergs ist - das Meerwasser, das an den Unterseiten der Schelfeisflächen badet, trägt am meisten zum Eisverlust bei, zumindest in der Antarktis, noch bevor das Kalben beginnt.
Die Entdeckung, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, zeigt, dass Wechselwirkungen mit dem Ozean unter schwimmendem Eis zwischen 2003 und 2008 zu 55 Prozent für den Eisverlust in den Antarktisschelfs verantwortlich sind Die Änderungsraten der Eisdicke basieren auf Satellitendaten. Die Kombination dieser Daten ermöglichte es ihnen, die Raten des Bodenschmelzens zu berechnen.
Angesichts der Tatsache, dass fast 75 Prozent des südlichsten Kontinents der Erde von dicken Eisplattformen umgeben sind, die eine Fläche von fast 580 Millionen Quadratkilometern einnehmen, könnte auf diese Weise geschmolzenes Eis der Hauptgrund für den Anstieg des Meeresspiegels sein. "Dies hat weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis der Wechselwirkungen zwischen der Antarktis und dem Klimawandel", so der leitende Autor Eric Rignot, Forscher an der UC Irvine und am Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einer Erklärung. "Im Grunde genommen ist der Südpolarmeer die wichtigste Kontrolle für die Entwicklung der Eisdecke."
Interessanterweise tragen die großen Schelfeisregale Ross, Ronne und Filchner, die etwa 61 der gesamten Schelfeisfläche der Antarktis bedecken, nur einen geringen Anteil des Schmelzwassers durch ihre Böden bei. Stattdessen sind weniger als ein Dutzend kleiner Schelfeisflächen, insbesondere auf der Antarktischen Halbinsel, für fast 85 Prozent des von den Autoren während ihres Untersuchungszeitraums beobachteten Grundschmelzens verantwortlich. Diese Regale schweben nicht nur relativ in wärmerem Wasser, sondern können aufgrund ihrer geringen Größe auch dazu führen, dass ihre Innenräume weniger vor bereits wärmerem Meerwasser geschützt sind, das unter dem Eis kriecht.
Die Ergebnisse zeigen viel über die Verwundbarkeit von Polareis in einer sich erwärmenden Welt. Eisdecken sickern durch Gletscher zum Meer, wo sie sich verflechten und Schelfeis bilden. Diese Regale ähneln einem Kork, der verhindert, dass der Inhalt aus dem Inneren herausspritzt. Wenn die Eisplatten zusammenbrechen, werden die Gletscher, die sie füttern, dünn und beschleunigen und helfen, die innere Eisplatte zu entwässern. Polareisplatten verlieren bereits mindestens dreimal so viel Eis pro Jahr wie in den 1990er Jahren, und die heute veröffentlichten Ergebnisse könnten einen Mechanismus für dieses rasante Tempo liefern.
Tatsächlich haben die großen Eisverkalkungsereignisse der letzten zwei Jahrzehnte auf dem Petermann-Gletscher und dem Larsen-Schelfeis möglicherweise damit begonnen, dass das Schmelzen von unten die Fähigkeit des Eises, sich zu einer festen Masse zu vereinigen, schwächte.
„Die Schmelze des Eisschelfs kann durch den Eisfluss vom Kontinent ausgeglichen werden“, fügte Rignot hinzu. "Aber an einigen Orten in der Antarktis schmelzen sie zu schnell und in der Folge verändern sich die Gletscher und der gesamte Kontinent."
