Sie sind zweifellos von der Gefahr eines globalen Anstiegs des Meeresspiegels überschwemmt. Bei der derzeit geschätzten Rate von einem Zehntel Zoll pro Jahr könnte der Anstieg des Meeresspiegels dazu führen, dass große Teile von Städten wie New York, Galveston und Norfolk in den nächsten 20 Jahren unter Wasser verschwinden. Eine neue Studie im Journal of Geophysical Research zeigt jedoch, dass in Orten wie Juneau, Alaska, das Gegenteil passiert: Der Meeresspiegel sinkt jedes Jahr um etwa einen halben Zoll.
Wie konnte das sein? Die Antwort liegt in einem Phänomen, bei dem die Gletscher schmelzen und das Gewicht auf der Erde schwankt, das als „eiszeitliche isostatische Anpassung“ bezeichnet wird. Sie wissen es vielleicht nicht, aber die letzte Eiszeit verändert die Erdoberfläche immer noch leise und wirkt sich auf alles aus, von der Länge unserer Tage bis hin zu die Topographie unserer Länder.
Während der Blütezeit des Gletschers vor 19.000 Jahren, die als letztes Eiszeitmaximum bekannt war, stöhnte die Erde unter dem Gewicht von tausenden von Fuß dicken Eisdecken, deren Namen sich der Aussprache entziehen: die Laurentide-Eisdecke, die Cordilleran-Eisdecke, die Fennoscandian-Eisdecke, und viele mehr. Diese riesigen, gefrorenen Wassermassen drückten sich auf die Erdoberfläche, verdrängten Krustengestein und verursachten eine Verformung und ein Herausfließen der verformbaren Mantelsubstanz, wodurch sich die Erdform änderte - genauso wie Ihr Boden eine Vertiefung auf einer Couch bildet, wenn Sie lange darauf sitzen genug. Einige Schätzungen gehen davon aus, dass eine Eisdecke von etwa einer halben Meile Dicke eine 900 Fuß tiefe Vertiefung verursachen könnte - etwa die eines 83-stöckigen Gebäudes.
Der verschobene Mantel fließt in Bereiche, die die Eisdecke umgeben, wodurch sich das Land erhebt und sich die Art und Weise, wie Sie es in einer Couch stopfen, um Ihr Gewicht zusammenballt. Diese Bereiche, die als „Vorbulge“ bezeichnet werden, können recht klein sein, aber auch eine Höhe von mehr als 300 Fuß erreichen. Die Laurentide-Eisdecke, die zum Beispiel den größten Teil Kanadas und die nördlichen Vereinigten Staaten belastete, verursachte einen Aufschwung in den zentralen und südlichen Teilen der USA. Anderswo verursachten alte Gletscher Vorblitze um das Amazonasdelta, die auch heute noch sichtbar sind Das Eis ist längst geschmolzen.
Als vor etwa 11.700 Jahren prähistorische Eisplatten zu schmelzen begannen, änderte sich dies alles. Die Oberfläche sprang zurück und ließ mehr Platz für den Mantel. Dadurch stieg das Land, das zuvor wie der Glacier Bay Park in Alaska und die Hudson Bay in Kanada beschwert worden war, an. Die dramatischsten Beispiele für Auftrieb finden sich in Ländern wie Russland, Island und Skandinavien, wo die größten Eisplatten existierten. In Schweden zum Beispiel haben Wissenschaftler herausgefunden, dass das aufsteigende Land einen alten See namens Malaren vom Meer trennte und ihn in einen Süßwassersee verwandelte.
Gleichzeitig sinken Orte, die früher Vorboten waren, jetzt, da sie nicht mehr von nahegelegenen Eisschildern hochgeschoben werden. Beispielsweise sinkt England bei einem Aufschwung Schottlands jedes Jahr etwa sieben Zehntel Zoll in die Nordsee. In ähnlicher Weise sinkt die Ostküste der USA bei einem Rückprall Kanadas in jedem Jahrzehnt mit einer Geschwindigkeit von ungefähr drei Zehntel Zoll pro Jahr - mehr als die Hälfte des derzeitigen Anstiegs des globalen Meeresspiegels. Eine im Jahr 2015 veröffentlichte Studie sagte voraus, dass Washington, DC im nächsten Jahrhundert aufgrund des Kollapses der Vorhersagen um sechs oder mehr Zoll sinken würde, was die Denkmäler und militärischen Einrichtungen des Landes gefährden könnte.
Einige der dramatischsten Erhebungen sind in Island zu finden. (Martin De Lusenet, Flickr CC BY) Jüngsten Schätzungen zufolge steigt das Land in Südost-Alaska mit einer Rate von 30 cm pro Jahr, viel schneller als bisher angenommen. Die Einwohner spüren bereits die dramatischen Auswirkungen dieser Veränderung. Positiv ist zu vermerken, dass einige an der Küste lebende Familien ihre Grundstücke verdoppelt oder verdreifacht haben: Während sich die Gletscher an der Küste zurückziehen und das von Eis bedeckte Land isostatisch abprallt, erheben sich die Tieflandgebiete und schaffen "neues" Land, was ein unerwarteter Segen sein kann Familien, die an der Küste leben. Eine Familie konnte einen Neun-Loch-Golfplatz auf Land errichten, das erst kürzlich aus dem Meer geschossen ist, wie in einem Artikel der New York Times aus dem Jahr 2009 berichtet wurde. Wissenschaftler haben auch die Anziehungskraft auf Russell Island, Alaska, verfolgt und festgestellt, dass dies der Fall ist schwächte sich jedes Jahr ab, wenn sich das Land weiter vom Erdmittelpunkt entfernt.
Uplift erhöht die Menge an felsigen Sedimenten in Gebieten, die zuvor mit Wasser bedeckt waren. Zum Beispiel sagen Forscher voraus, dass durch die Anhebung die Flussmündungen in der alaskischen Stadt Hoonah austrocknen und die Menge der in der Region vorkommenden Rotalgen zunimmt, was wiederum die dortigen empfindlichen Ökosysteme schädigen könnte. Darüber hinaus befürchten einige Forscher, dass die rasche Zunahme in Alaska auch das Nahrungsökosystem und den Lebensunterhalt der Lachsfischer verändern wird.
Gleichzeitig eröffnen sich in der Glacier Bay viele neue Lachsströme, sagt Eran Hood, Professor für Umweltwissenschaften an der University of Alaska. "Während die Gletscher schmelzen und zurückgehen, verändert sich die Landbedeckung rapide", sagt er. „Viele neue Gebiete werden bewaldet. Während das Eis zurückgeht, kocht der Lachs wieder. Es ist nicht gut oder schlecht, nur anders. “
Die Erhöhungsrate aufgrund der isostatischen Anpassung des Gletschers auf der ganzen Welt; Die Antarktis und Kanada dürften am stärksten zulegen. (Von Erik Ivins, JPL. [Public domain], über Wikimedia Commons) Obwohl nicht so sichtbar, verursachen alle Veränderungen, die durch Gletscherschmelze und Verschiebung des Erdmantels verursacht werden, dramatische Veränderungen der Erdrotation und der Substanzen unter der Erdoberfläche.
Als unsere gigantischen Gletscher schmolzen, verloren die Kontinente im Norden schnell an Gewicht, was zu einer raschen Gewichtsumverteilung führte. Jüngste Forschungen von NASA-Wissenschaftlern zeigen, dass dies ein Phänomen namens "echter Polarwander" verursacht, bei dem die einseitige Gewichtsverteilung auf der Erde bewirkt, dass der Planet um seine Achse kippt, bis er sein Gleichgewicht findet. Unser Nord- und Südpol bewegen sich in Richtung der Landmassen, die mit der Verschiebung des Erdrotationszentrums am schnellsten schrumpfen. Zuvor driftete der Nordpol in Richtung Kanada. aber seit dem Jahr 2000 driftet es mit einer jährlichen Geschwindigkeit von ungefähr fünf Zentimetern in Richtung Großbritannien und Europa. Wissenschaftler mussten die tatsächliche geografische Lage des Nordpols noch nicht ändern, aber das könnte sich in einigen Jahrzehnten ändern.
Die Umverteilung der Masse verlangsamt auch die Erdrotation. Im Jahr 2015 veröffentlichte der Harvard-Geophysiker Jerry Mitrovica eine Studie in Science Advances, aus der hervorgeht, dass sich durch die Eisschmelze die Ozeanmasse um das Erdzentrum sammelt und die Erdrotation verlangsamt. Er verglich das Phänomen mit einem sich drehenden Eiskunstläufer, der die Arme ausstreckte, um sich zu verlangsamen.
Gletscherschmelze kann auch schlafende Erdbeben und Vulkane wieder erwecken. Große Gletscher haben Erdbeben unterdrückt, aber laut einer Studie, die 2008 in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde, wird der Abwärtsdruck auf die Platten während des Rückpralls der Erde abgebaut und wackelige, bereits vorhandene Fehler könnten reaktiviert werden. In Südost-Alaska, wo der Auftrieb am weitesten verbreitet ist, gleitet die pazifische Platte unter die nordamerikanische Platte und verursacht eine große Belastung. Die Forscher sagen, dass die Gletscher diese Belastung zuvor gemildert hatten, aber der Rückprall lässt diese Platten wieder aneinander reiben. "Die Last der Gletscher hat verhindert, dass kleinere Erdbeben tektonischen Stress auslösen", sagt Erik Ivins, Geophysiker am Jet Propulsion Laboratory der NASA.
Schmelzende Gletscher können auch Erdbeben in der Mitte von Platten Platz machen. Ein Beispiel für dieses Phänomen ist die Serie der Erdbeben in New Madrid, die den Mittleren Westen der Vereinigten Staaten im 19. Jahrhundert erschütterten. Während viele Erdbeben an Bruchlinien auftreten, an denen zwei separate Platten übereinander gleiten, spekulieren Wissenschaftler, dass die Erdbeben in der Gegend von New Madrid an einem Ort auftraten, an dem heißer, geschmolzener Stein unter der Erdkruste einst platzen wollte, aber erstickt wurde durch das Gewicht der massiven Eisdecken. Nachdem die Eisplatten geschmolzen sind, kann der Mantel jedoch wieder aufsprudeln.
Wissenschaftler haben auch einen Zusammenhang zwischen der Enteisung und dem Abfluss von Magma von der Erde gefunden, obwohl sie nicht sicher sind, warum eines das andere verursacht. Island hat in den letzten fünf Jahren drei große Vulkanausbrüche erlebt, was für die Region ungewöhnlich ist. Einige Studien legen nahe, dass das Gewicht der Gletscher die Vulkanaktivität unterdrückt und das kürzliche Abschmelzen mit 20 bis 30-facher Wahrscheinlichkeit Vulkanausbrüche in Orten wie Island und Grönland auslöst.
Die Wanderstangen: Bis vor kurzem bewegte sich die Erdachse langsam in Richtung Kanada, wie in dieser Grafik dargestellt. Jetzt verschieben schmelzendes Eis und andere Faktoren die Erdachse nach Europa. (NASA / JPL-Caltech) Ein Großteil des Rätsels um die alten Gletscher ist noch ungelöst. Die Wissenschaftler versuchen immer noch, ein genaues Modell für die isostatische Anpassung der Eiszeit zu erstellen, sagt Richard Snay, der Hauptautor der jüngsten Studie im Journal of Geophysical Research . „Es gibt seit Anfang der 90er Jahre eine solche Software für Längen- und Breitengradmessungen, aber vertikale Messungen waren schon immer schwierig“, sagt Snay. Er und seine Kollegen haben neue Gleichungen für die Messung der isostatischen Anpassung entwickelt, die auf einem komplexen Modellsatz basieren, der erstmals von Dick Peltier, einem Professor an der Universität von Toronto, veröffentlicht wurde. Die Modelle von Peltier berücksichtigen nicht nur die Mantelviskosität, sondern auch die Vergangenheit des Meeresspiegels, Daten von Satelliten, die derzeit die Erde umkreisen, und sogar uralte Aufzeichnungen, die aus babylonischen und chinesischen Texten übersetzt wurden. "Wir versuchen, die Geschichte der Vereisung als Funktion der Zeit und der Elastizität der tiefen Erde zu betrachten", sagt Peltier. „Die Theorie wird weiter verfeinert. Eine der Hauptherausforderungen dieser Arbeit besteht darin, die Auswirkungen zu beschreiben, die im heutigen Erdsystem als Folge der letzten Eiszeit vor Tausenden von Jahren auftreten. “
Zu all den Unbekannten hinzugefügt, wissen die Forscher auch nicht genau, wie dieser prähistorische Prozess von den gegenwärtigen Mustern der globalen Erwärmung beeinflusst wird, die die Eisschmelze in einer beispiellosen Geschwindigkeit beschleunigen. In Alaska bedeutet die globale Erwärmung im Winter weniger Schnee, sagt Hood.
„Der Eisverlust ist hier viel schneller als in vielen Regionen der Welt“, sagt er. "Der menschliche Fingerabdruck der globalen Erwärmung verschärft nur die Probleme und erhöht die Geschwindigkeit der isostatischen Anpassung des Gletschers."
Und während die Auswirkungen von Stadt zu Stadt unterschiedlich sein können - der lokale Meeresspiegel kann steigen oder fallen -, ist es klar, dass die Auswirkungen dramatisch sind, wo immer sie auch sein mögen. Obwohl viele Gletscher längst verschwunden sind, ist es klar, dass das Gewicht ihrer Präsenz immer noch auf der Erde und in unserem Leben liegt.
