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Riesige Kanäle

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 04.11.2013 12:57

An den Polen sind gewaltige Wassermassen als Eis gespeichert. Doch die Gletscher sind keineswegs statisch, über Eisströme fließen große Mengen in die Ozeane. Die Dynamik dieser Ströme ist eine der großen Unbekannten, die das Verhalten der Polkappen steuern. Untersuchungen am zweitgrößten Eisschelf der Antarktis, dem Filchner-Rönne-Schelf, haben bislang unbekannte Kanäle an der Unterseite des Eises aufgespürt. Die Ergebnisse wurden in "Nature Geoscience" veröffentlicht.

Die Fließgeschwindigkeit der Eisströme in der Antarktis zwischen 1996 und 2009. (Bild: Nasa, JPL/Caltech, UCI)Schmelzwasserkanäle, in denen der Kölner Dom problemlos unterzubringen ist, haben britische Forscher beim Durchleuchten des Filchner-Rönne-Schelfs entdeckt. Es ist eines der riesigen Eisfelder, die den Rand der antarktischen Festlandgletscher bilden. Das Schelf öffnet sich zum atlantischen Teil des Südozeans und schwimmt zum Teil auf dem Wasser auf. Seine Oberfläche zeigt bereits auf mäßig scharfen Bildern der US-Erdbeobachtungssatelliten deutlich sichtbare Gräben, die rund einen Kilometer breit und Hunderte lang sind. Eine Radarkampagne des Britischen Antarktischen Dienstes BAS im Südsommer 2010/11 schaute genauer hin: Forschungsflugzeuge überflogen in einem engmaschigen Netz die Institute- und Möller-Eisströme, auf deren Gebiet einer der Gräben liegt, und durchleuchteten das Eis bis hinab zu seiner Unterkante.

Auf den Radar-Bildern zeigte sich unter anderem ein Kanal, der 300 Meter breit und bis zu 250 Meter hoch war und sich offenbar in ganzer Länge unter dem an der Oberfläche sichtbaren Graben entlangzieht. Von einigen Eisströmen an den Küsten Grönlands wurden Schmelzwasserkanäle ähnlicher Größe berichtet, allerdings erklärten die Entdecker die Dimensionen dort dadurch, dass vergleichsweise warmes Ozeanwasser das Eis von unten abgeschmolzen habe. Beim Filchner-Rönne-Schelf kann das nicht die ganze Erklärung sein, dafür sind die Dimensionen zu groß.

Die Forscher um Anne Le Brocq gehen vielmehr davon aus, dass Schmelzwasser von der auf dem Festland aufliegenden Seite des Schelfs eine Schlüsselrolle spielt. Auch unter den Festlandseismassen gibt es mehr oder weniger ausgedehnte Schmelzwasserkanäle, etliche der sogenannten subantarktischen Seen stehen durch ein solches Netz miteinander in Verbindung. Sie sind allerdings so schmal, dass auf den Radarbildern des BAS kein einziger auftaucht. Am Filchner-Rönne-Schelf könnte die Mündung eines solchen Kanals trotzdem den Beginn der wesentlich größeren Rinne unter dem schwimmenden Schelf markieren. Das unter gewaltigem Druck stehende salzfreie und extrem kalte Schmelzwasser schießt dort in das salzige und deshalb schwerere Ozeanwasser. Aufgrund der Dichteunterschiede wird der Süßwasserstrahl an die Unterseite des Eises gepresst und reisst dabei wärmeres Meerwasser mit. Innerhalb kurzer Zeit ist eine erste Rinne gefräst, in die immer mehr von dem Schmelz-/Meerwassergemisch gelenkt wird. Der Fräsprozess findet erst dort ein Ende, wo das Wasser schließlich am Eisschelf festfriert. Das geschieht, wenn der Wasserdruck so niedrig geworden ist, dass das superkalte Schmelzwasser seinen Gefrierpunkt erreicht.

Bislang haben die Forscher solche Kanäle nur unter dem Filchner-Rönne-Schelf gefunden, unter dem größten der antarktischen Eisfelder, dem Ross-Schelf, wo sie auch suchten, wurden sie nicht fündig. Warum das eine Schelf die großen Kanäle aufweist und das andere nicht, ist noch unklar. Möglicherweise spielt die Stabilität der Eisströme ein Rolle. Der Möller-Eisstrom ist bekannt für relativ geringe, aber kontinuierlich fließende Schmelzwasserströme, während unter dem Ross-Schelf offenbar wesentlich wechselhaftere Bedingungen herrschen.