„Die Ergebnisse sind besorgniserregend, da sie sehr starke Beweise dafür liefern [the] Der westantarktische Eisschild wird instabil und kollabiert, wenn sich die globalen Temperaturen um mehr als 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau erwärmen und diese Erwärmung anhält“, sagte Tim Naish, Mitautor der neuen Studie, in einer E-Mail.
„Die Welt ist auf dem besten Weg, das 1,5-Grad-Klimaziel in den nächsten fünf Jahren zu erreichen“, fügte Naish hinzu, ein Paläoklimatologe an der Victoria University of Wellington in Neuseeland. „Wir sind gefährlich nahe“ daran, den Zusammenbruch des antarktischen Eisschildes auszulösen, der den heutigen globalen Meeresspiegel in den kommenden Jahrhunderten um bis zu vier Meter ansteigen lassen würde.
Der westantarktische Eisschild ist in den vergangenen Warmperioden der Erdgeschichte mehrfach zusammengebrochen. Einige Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass die Eisdecke irgendwann in den letzten 1 Million Jahren zusammengebrochen ist, aber den Wissenschaftlern fehlten Beweise, um den Zeitpunkt genauer zu bestimmen. Jetzt wären Kraken ihre Uhr.
Turquets Kraken sind vielleicht nicht die charismatischsten Tiere des Kontinents, aber die kleinen Meeresbodenlebewesen bewohnen die Region seit Millionen von Jahren. Individuen leben nur wenige Jahre, aber ihre DNA ist eine Zeitkapsel des Lebens ihrer Vorfahren.
Wie bei einem 23andMe-Test an einem Menschen analysierte das Team das genetische Material von fast 100 Kraken aus dem Südpolarmeer, die in Museen und für Forschungszwecke aufbewahrt wurden. Einige Proben waren Jahrzehnte alt und degradiert, aber neue genetische Sequenzierungstechnologie ermöglichte es dem Team, die Genomdaten in höherer Auflösung als je zuvor zu analysieren.
Die Ergebnisse waren überraschend. Kraken, die Tausende von Kilometern voneinander entfernt auf dem gesamten Kontinent lebten – im Weddell-, Amundsen- und Rossmeer – waren genetisch ähnlich. Heute trennt die Eisdecke diese Meere physisch. Angesichts der Tatsache, dass antarktische Kraken nicht viel reisen, ist es unwahrscheinlich, dass sie den Kontinent umrundet haben. Wie verzweigte sich die Art also über solche Entfernungen?
Verwendung der gleichen Modelltypen, um frühere menschliche Migrationsmuster zu testen, Das Team simulierte verschiedene Szenarien, um die historischen Reisen der Kraken herauszufinden. Sie führten Hunderttausende Variationen unter Szenarien durch, in denen die Eisdecke völlig intakt, teilweise kollabiert und vollständig kollabiert war.
Ein Weg stach heraus: Die Kraken wanderten auf direkten Wegen zwischen den Meeren, nachdem die westliche Eisdecke vollständig geschmolzen war, und öffneten Lücken in den Felsen zwischen den Regionen.
Die Kraken „haben Wege gefunden [in the sea] damit sie über Generationen hinweg wandern können“, sagte Sally Lau, Hauptautorin der Studie und Biologin an der James Cook University. „Wenn sie wandern, kreuzen sie sich untereinander und [genes flow] von einer Bevölkerung zur anderen Bevölkerung.“
Dieser genetische Austausch fand den Modellen der Studie zufolge während der jüngsten Warmzeit vor etwa 129.000 bis 116.000 Jahren statt, die als letzte Warmzeit bekannt ist. Während der letzten Zwischeneiszeit war die globale Durchschnittstemperatur 0,5 bis 1,5 Grad Celsius wärmer als vorindustrielle Werte. Der globale Meeresspiegel sei 5 bis 10 Meter höher als heute, und Naish sagte, dass Schmelzwasser aus der Antarktis wahrscheinlich einen großen Beitrag dazu geleistet habe.
Wissenschaftler befürchten, dass die letzte Zwischeneiszeit ein Indikator dafür sein könnte, was auf die heutige Erde zukommt. Die heutigen globalen Temperaturen liegen bereits etwa 1,2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Durchschnitt.
„Wir sind sicher, dass, wenn wir das Ausmaß der Erwärmung auf dem Niveau halten, das wir gerade erleben, der Meeresspiegel letztendlich das Niveau erreichen wird, das während der letzten Warmzeit beobachtet wurde“, sagte Tina van de Flierdt, Paläoklimaforscherin am Imperial College London nicht an der Studie beteiligt. „Was wir nicht wissen, ist, wie schnell das passieren wird.“
Es wird bereits prognostiziert, dass der Meeresspiegel bis zum Ende dieses Jahrhunderts um 30 Zentimeter ansteigen wird, aber van de Flierdt sagte, dass der Anstieg bis zu 1 oder 2 Meter betragen könnte, wenn der westantarktische Eisschild bei einer Erwärmung von 1,5 oder 2 Grad zusammenbricht – so die Studie schlägt vor.
Bei unserer aktuellen Temperatur könnten Teile des westantarktischen Eisschildes bereits einen Schmelzpunkt erreicht haben. Das Eis in der Amundsensee, der Heimat des „Doomsday“-Gletschers von Thwaites, zeigt bereits eine irreversible Anfälligkeit für das Abschmelzen. Eine Rettung besteht darin, dass der Abschnitt des Eisschildes in der Nähe des Rossmeeres vorerst möglicherweise weniger anfällig für das Abschmelzen ist, sagte van de Flierdt.
„Es schmilzt in beiden Gebieten, dem Rossmeer und dem Amundsenmeer, was einen vollständigen Zusammenbruch des westantarktischen Eisschildes bedeuten würde“, sagte sie.
Van de Flierdt sagte, die Studie sei „faszinierend“ und zeigte sich überrascht über die zuversichtlichen Ergebnisse der Autoren, den Zeitraum auf die Zeit vor 125.000 Jahren einzugrenzen. Die Ergebnisse sind auch aktuell, da van de Flierdt und ihre Kollegen derzeit in der Antarktis den westlichen Eisschild durchbohren, um direkte geologische Beweise dafür zu finden, wann der Eisschild zusammengebrochen ist – ein ähnliches Ziel wie die neue Studie, wenn auch ein anderer Ansatz.
Das internationale Projekt mit dem Namen SWAIS2C wird bohren, um altes Sediment zu finden, das sich unter dem Eis abgelagert hat. Eiskerne zeichnen die damalige Zusammensetzung und Temperatur der Atmosphäre auf und geben Hinweise auf das, was auf dem Planeten geschah.
„Die geologische Vergangenheit bietet ein Fenster in eine zukünftige Welt, die 1, 2, 3 oder sogar 4 Grad wärmer sein könnte“, sagte van de Flierdt, Co-Chefwissenschaftler von SWAIS2C. SWAIS2C soll die Anfälligkeit des westantarktischen Eisschildes bei einer Erwärmung von bis zu 2 Grad Celsius untersuchen.
„Es gibt kein perfektes geologisches Analogon für das Experiment, das wir gerade mit unserem Planeten durchführen“, sagte sie. „Aber die geologische Vergangenheit ist unsere beste Chance, um herauszufinden, wie der Planet auf beispiellose Treibhausgasemissionen reagieren könnte.“