Rückverfolgung der eiszeitlichen Vergangenheit der Antarktis

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Vor mehr als 26.000 Jahren war der Meeresspiegel sehr viel niedriger als heute. Teilweise war dies deshalb, da die Eisschollen, die aus dem Kontinent der Antarktis herausragen, riesig und von Grundeis bedeckt waren – Eis, das vollständig mit dem Meeresboden verbunden war.  Als sich der Planet erwärmte, schmolzen die Eisschilde und zogen sich zurück und der Meeresspiegel begann zu steigen. LSU Department of Geology & Geophysics Associate Professor Phil Bart und seine Studenten haben neue Informationen entdeckt, die beleuchtet, wie und wann dieses globale Phänomen aufgetreten ist. Ihre kürzlich in Nature’s Scientific Reports veröffentlichte Studie könnte die Vorhersagen für den Anstieg des Meeresspiegels ändern, während sich die Erde und ihr eisiger Kontinent weiter erwärmen.

LSU Geologie und Geophysikprofessor Phil Bart führte ein Team von Wissenschaftlern an, um den Meeresboden in 3D zu kartieren, um herauszufinden, wie und wann sich der Westantarktische Eisschild (weiß umrandet) in den vergangenen 14.000 Jahren bewegt und verändert hat. (Photo: Phil Bart, LSU)

Bart und seine Studenten führten eine der größten geologischen Untersuchungen des antarktischen Festlandsockels durch. Sein Team aus Studenten und Doktoranden verbrachte 28 Tage auf dem Forschungsschiff des US-Antarktis-Programm, der Nathaniel B. Palmer RVIB, um die Topographie des Meeresbodens im Rossmeer zu scannen. Sie scannten und kartografierten einen etwa 2500 Quadratkilometer großen Bereich, um ein dreidimensionales Bild des Meeresbodens zu erstellen. Die Wissenschaftler verfolgten die vergangenen Bewegungen des Westantarktischen Eisschilds und seines angrenzenden schwimmenden Eisschelfs, als sich das globale Klima erwärmt hatte.

Das Schelfeis ist ein kritischer Teil des Klimasystems, weil es das Aufbrechen und Schmelzen von gemahlenem Eis verlangsamt, was zu einem Anstieg des Meeresspiegels führt. Die Wissenschaftler bestätigten, dass sich der Westantarktische Eisschild zurückgezogen hatte und vor 14.000 Jahren ein nur noch relativ kleines Schelfeis existierte. Das antike Rossmeer-Schelfeis brach dann vor etwa 12.300 Jahren in den Ozean ab.

Im Jahr 2002 brach im Norden der Antarktis das Larsen-Schelfeis zusammen. Der Zusammenbruch dieses Schelfeises führte schnell dazu, dass die Inlandgletscher, die vom Larsen-Schelfeis gestützt wurden, zerbrachen und schmolzen. Wissenschaftler dachten, dass ein ähnlicher Prozess stattgefunden haben könnte, als das Ross-Schelfeis vor Tausenden von Jahren im Westantarktischen Eisschild zusammenbrach.

Bart und Kollegen von der University of South Florida, der Auburn University und der Polnischen Akademie der Wissenschaften stellten jedoch fest, dass es eine jahrhundertelange Verzögerung gab, als das Ross-Schelfeis zusammenbrach und das Grundeis begann, sich zurückzuziehen. Im Rossmeer war die Verzögerung zwischen 200 bis 1.400 Jahre später. Durch diese neue Information kann eine neue Komplexitätsschicht den Computersimulationen und Vorhersagen des Meeresspiegelanstiegs hinzugefügt werden.

LSU-Forscher haben in der Antarktis alte fossile Organismen aus dem Meeresgrund analysiert und neue Informationen über ein Schelfeis entdeckt, das die zukünftigen Meeresspiegelanstiegsvorhersagen beeinflussen wird. (Bild: Phil Bart, LSU)

Die Forscher machten diese Entdeckung, indem sie die Bilder ihrer virtuellen Karte durchkämmten, um herauszufinden, wo Sedimente abgelagert wurden, während das Eis zuletzt in Kontakt mit dem Meeresboden kam. An diesen Stellen sammelten sie Sedimentkerne, die sie analysierten und nach Spuren von fossilisiertem Leben in der Nähe des Meeresbodens suchten.

In den Sedimentkernen fanden sie versteinerte Schalen von Einzellern: Foraminiferen. Diese Fossilien liefern einen zeitgestempelten Fußabdruck, der den Forschern mit Hilfe der Radiokarbon-Datierung eine Einschätzung geben kann, wann das Eis zuletzt da war. Die Fossilien, die aus dem Zusammenbruch des Schelfeises stammen, sind etwa 200 bis 1.400 Jahre älter als die anderen Fossilien.

“Wir wissen, dass sich der Westantarktische Eisschild nach dem Einsturz des Paläoeisschelfs mehr als 200 Kilometer zurückzog. Die Radiokarbon-Datierung dieses vergangenen Ereignisses ist wichtig, weil es zeigt, dass anhaltende Veränderungen der Schelfeises eine Dynamik auslösen können, deren Folgen erst nach erheblichen Verzögerungen erkannt werden können”, sagte Bart.


Veröffentlichung: Philip J. Bart, Matthew DeCesare, Brad E. Rosenheim, Wojceich Majewski, Austin McGlannan. A centuries-long delay between a paleo-ice-shelf collapse and grounding-line retreat in the Whales Deep Basin, eastern Ross Sea, Antarctica. Scientific Reports, 2018; 8 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-29911-8

Quelle: off. Pm der Louisiana State University


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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