Pine-Island- und Thwaites-Gletscher in der Antarktis verlieren Eis schneller als je zuvor in den letzten paar tausend Jahren, wie alte Pinguinknochen und Muscheln vermuten lassen.
Wissenschaftler sind besorgt, dass die Gletscher, zwei der am schnellsten schrumpfenden der Antarktis, sich in einem instabilen, außer Kontrolle geratenen Rückzugsprozess befinden. Durch die Rekonstruktion der Gletschergeschichte anhand der alten Knochen und Muscheln wollten die Forscher herausfinden, ob diese Gletscher jemals kleiner waren als heute.
„Falls das Eis in der Vergangenheit kleiner war und weiter vorgedrungen ist, zeigt das, dass wir uns derzeit nicht unbedingt auf dem Rückzug befinden“, sagt die Gletschergeologin Brenda Hall von der University of Maine in Orono. Das neue Ergebnis, beschrieben am 9. Juni in Naturgeowissenschaften, „gibt uns keinen Trost“, sagt Hall. „Wir können die Hypothese eines außer Kontrolle geratenen Rückzugs nicht widerlegen.“
Die Gletscher von Pine Island und Thwaites liegen in einem breiten Meeresbecken, das wie eine Schüssel geformt ist und sich zur Mitte hin vertieft. Dies macht das Eis anfällig für warme Strömungen aus dichtem, salzigem Wasser, die den Meeresboden umarmen (SN: 4/9/21). Wissenschaftler haben spekuliert, dass die Gletscher, wenn sie sich weiter ins Landesinnere zurückziehen, in einen irreversiblen Zusammenbruch kippen könnten (SN: 13.12.21). Dieser Zusammenbruch könnte sich über Jahrhunderte hinziehen und den Meeresspiegel um etwa einen Meter anheben.
Um zu rekonstruieren, wie sich die Gletscher über Jahrtausende verändert haben, wandten sich die Forscher alten Pinguinknochen und -panzern zu, die Scott Braddock, ein Gletschergeologe in Halls Labor, während einer Forschungskreuzfahrt im Jahr 2019 auf dem US-Eisbrecher gesammelt hatte Nathaniel B. Palmer.
Eines Nachmittags kletterte Braddock von einem schaukelnden Schlauchboot auf die kahle Küste von Lindsey 1 – eine von einem Dutzend oder mehr felsiger Inseln, die etwa 100 Kilometer von der Mündung des Pine-Island-Gletschers in den Ozean entfernt liegen. Als er den Hang hinaufstieg, rutschten seine Stiefel über Felsen, die mit Pinguin-Guano bedeckt und mit schmuddeligen weißen Federn übersät waren. Dann stieß er auf eine Reihe von Graten – Felsen und Kieselsteine, die vor Tausenden von Jahren von Wellen während Stürmen aufgetürmt wurden – die alte Küstenlinien markierten.
Vor 12.000 Jahren, als die letzte Eiszeit zu Ende ging, wäre diese Insel vollständig im Ozean versunken. Aber als nahe gelegene Gletscher Milliarden Tonnen Eis abwarfen, ermöglichte die Entfernung dieses Gewichts, dass die Erdkruste wie eine Bettmatratze aufsprang und Lindsey 1 und andere nahe gelegene Inseln einige Millimeter pro Jahr aus dem Wasser drückte.
Als Lindsey 1 aufstieg, bildeten sich an den Rändern der Insel eine Reihe von Küstenlinien – und wurden dann, eine nach der anderen, außer Reichweite der Wellen gehoben. Durch die Messung des Alters und der Höhe dieser gestrandeten Küstenlinien konnten die Forscher feststellen, wie schnell die Insel gestiegen war. Da die Hebungsrate durch die Eismenge bestimmt wird, die von nahe gelegenen Gletschern verloren geht, würde dies zeigen, wie schnell sich die Pine-Island- und Thwaites-Gletscher zurückgezogen haben – und ob sie kleiner geworden sind als heute und dann weiter vorgedrungen sind.
Braddock grub sich in die Kieskämme und sammelte uralte kegelförmige Napfschneckenschalen und marmorgroße Fragmente von Pinguinknochen, die sich ablagerten, als sich die Küstenlinien bildeten. Zurück in Maine datierten er und seine Kollegen diese Objekte mit Radiokohlenstoff, um das Alter der Küstenlinien abzuschätzen. Letztendlich datierten die Forscher fast zwei Dutzend Küstenlinien, die über mehrere Inseln in der Region verteilt waren.
Diese Daten zeigten, dass der älteste und höchste Strand vor 5.500 Jahren entstand. Seitdem sind die Inseln bis in die letzten Jahrzehnte konstant um etwa 3,5 Millimeter pro Jahr gewachsen. Dies ist weitaus langsamer als die 20 bis 40 Millimeter pro Jahr, mit denen das Land um Pine Island und Thwaites derzeit ansteigt, was darauf hindeutet, dass die Eisverlustrate von nahe gelegenen Gletschern aufgrund des Beginns der vom Menschen verursachten raschen Erwärmung nach Tausenden von Eis in die Höhe geschossen ist Jahre relative Stabilität.
„Wir betreten unbekanntes Terrain“, sagt Braddock. „Wir haben kein Analogon, um das, was heute passiert, mit dem zu vergleichen, was in der Vergangenheit passiert ist.“
Slawek Tulaczyk, ein Glaziologe an der University of California, Santa Cruz, sieht die neu datierten Küstenlinien als „eine wichtige Information“. Er warnt jedoch davor, die Ergebnisse zu überinterpretieren. Während diese Inseln 100 Kilometer von Pine Island und Thwaites entfernt sind, sind sie weniger als 50 Kilometer von mehreren kleineren Gletschern entfernt – und Veränderungen in diesen näheren Gletschern könnten verdeckt haben, was vor langer Zeit auf Pine Island und Thwaites geschah. Er vermutet, dass sich Pine Island und Thwaites noch zurückgezogen und dann ein paar Dutzend Kilometer zurückgezogen haben könnten: „Ich glaube nicht, dass diese Studie das geklärt hat.“