Ein Teil des Thwaites-Gletschers.
Erin Pett
Diese Geschichte wurde ursprünglich von veröffentlicht Verdrahtet und wird hier als Teil der reproduziert Klima Schreibtisch Zusammenarbeit.
Vor zwei Dezember, Erin Pettit legte Schichten auf, setzte eine Skibrille auf, rief ein Hörbuch auf und machte eine Wanderung – über den Thwaites-Gletscher in der Antarktis. Hinter sich zog sie einen Schlitten, der mit einem Bodenradar beladen war, der Impulse durch tausend Fuß Eis feuerte und die Radiowellen analysierte, die vom Meerwasser unter ihr reflektiert wurden, und so ein detailliertes Bild des Gletschers unter ihren Füßen erstellte. Pettit – ein Glaziologe und Klimawissenschaftler an der Oregon State University – wanderte alleine durch den Schnee und verzichtete manchmal auf Kopfhörer, um die absolute akustische Stille der abgelegensten Landschaft der Erde zu genießen. „Es war eigentlich eine erstaunliche, meditative Feldsaison“, sagt sie, „ich habe mich einfach angezogen, bin rausgegangen, habe meinen Schlitten gezogen und bin einfach kilometerweit gelaufen.“
Falls Sie sich Sorgen machen sollten, ihre Kollegen wussten immer, wo Pettit war; hin und wieder rollte jemand auf einer Schneemaschine vorbei, um ihr Vorräte zu bringen oder die Batterie des Radars auszutauschen. Sicher, das Team hätte mehr Strecke zurücklegen können, indem es das Radar hinter dem Fahrzeug gezogen hätte, aber die Vibrationen hätten die Daten verrauscht. Und indem er langsam ging, konnte Pettit die Auflösung der Radarbilder maximieren. Jede Nacht kehrte sie ins Lager zurück, lud diese Daten herunter und begann, sie zu parsen. „Und dann ging ich am nächsten Tag hinaus und tat dasselbe – ging diesen friedlichen, ruhigen Spaziergang“, sagt Pettit. Sie ist über zwei Wochen lang jeden Tag bis zu 12 Meilen gewandert, insgesamt 135 Meilen. „Ich dachte: Ich gehe auf 300, 400 Meter Eis, das oben auf dem Ozean liegt, und auf diesem Stück Eis, das wahrscheinlich nicht mehr lange dort sein wird.“
Das liegt daran, dass Thwaites – auch bekannt als Doomsday Glacier – sich schnell verschlechtert und jedes Jahr 50 Milliarden Tonnen Eis an das Meer verliert. Er erstreckt sich über 75 Meilen entlang der Küste der Antarktis und umfasst ein Gebiet von der Größe Floridas. Derzeit ist er für 4 Prozent des globalen Meeresspiegelanstiegs verantwortlich. (Er überspannt Land und Meer: Das Stück Land ist als „Eisschild“ bekannt, aber wo es schwimmt, ist es ein „Schelfeis“.) Wenn es vollständig schmelzen würde, würde der Gletscher nicht nur zu einem Anstieg des Meeresspiegels von über zwei Fuß beitragen , aber als es in den Ozean glitt, würde es auch an den es umgebenden Gletschern zerren und sie weiter destabilisieren. Das würde den Anstieg des Meeresspiegels um weitere acht Fuß erhöhen.
Wissenschaftler versuchen zu verstehen, wie Thwaites zerfällt, und herauszufinden, wie viel Zeit die Menschheit hat, bevor das Ding einen katastrophalen Anstieg des Meeresspiegels verursacht. Das Schelfeis könnte in drei bis fünf Jahren bröckeln, was den Rückgang des restlichen Gletschers dramatisch beschleunigen wird. Jedes neue Satellitenbild von Thwaites zeigt tiefere und längere Brüche, die bis zu sechs Meilen pro Jahr wachsen und auf dünneres Eis zusteuern.
Doch der Blick von oben erzählt nur die halbe Wahrheit. Aus diesem Grund untersuchen Pettit und 100 andere Wissenschaftler in der fünfjährigen International Thwaites Glacier Collaboration, die von den Regierungen der USA und des Vereinigten Königreichs finanziert wird, auch die schwer zugängliche Unterseite des Gletschers. Bei einem Treffen der American Geophysical Union im letzten Monat informierten sie die Öffentlichkeit über ihre jüngsten Ergebnisse. Und ja, es sieht nicht gut aus.
Pettits schlittenbasierte Radarmessungen geben eine Vorstellung davon, wie gut die Unterseite des Gletschers zusammenhält. Radar bewegt sich gut durch festes Wasser, aber nicht durch flüssiges Wasser. Als die Impulse das Meer erreichten – das relativ warme Wasser, das den Grund des Gletschers schmilzt – prallten sie zum Schlitten zurück. „Wo ich gehe, sieht es aus, als wäre es nur eine endlose flache Landschaft“, sagt Pettit. „Aber wenn man sich die Unterseite ansieht, ist es eine sehr komplizierte, komplexe Landschaft mit Klippen, Furchen und Brüchen, und sie ist viel dünner als der Rest des Schelfeises.“
Im Gegensatz zu den Brüchen, die Satelliten auf der Oberfläche entdeckt haben, scheinen diese Risse an der Unterseite derzeit nicht schnell zu wachsen, sagt Pettit, „aber sie könnten leicht ausgelöst werden, um sich schneller auszubreiten.“ Das liegt daran, dass das Schelfeis seinen Halt auf einem Unterwasserberg etwa 30 Meilen vor der Küste verliert, der wie ein Damm oder „Pinning Point“ wirkt und den Rest des Gletschers zurückhält. Aber bald wird dieser Damm brechen und das Schelfeis in Eisberge zersplittern. Es wird wie ein Auto sein, das in ein Schlagloch fährt, wodurch sich eine Kerbe in der Windschutzscheibe in ein Netz von Rissen ausbreiten kann.
Ohne ein zusammenhängendes Schelfeis, das es zurückhält, wird die Eisdecke an Land ihren eigenen Marsch zur See sowie den ihrer Nachbarn beschleunigen. „Wenn der Thwaites-Gletscher an Masse verliert und schneller in den Ozean fließt, wird er an den nahe gelegenen Gletschern ziehen“, sagt Pettit. Daher der Name „Doomsday Glacier“.
Andere Wissenschaftler haben ihre Aufmerksamkeit auf die Erdungszone von Thwaites gerichtet, wo der Gletscher vom Land ins Wasser übergeht. Peter Washam, Ozeanograph und Klimawissenschaftler an der Cornell University, stellte auf der Konferenz Ergebnisse seiner letzten Arbeitsjahre vor. Sein Team erhält ein noch detaillierteres Bild der Unterseite des Eises mit einem Roboter namens Icefin, im Wesentlichen einem 11 Fuß langen wissenschaftlichen Torpedo, den eine Besatzung durch ein Bohrloch absenkt. Das Seil des Roboters ermöglicht es ihm, über 2 Meilen zu wandern, wobei er Sonar und Laser verwendet, um den Meeresboden und den Bauch des Gletschers dreidimensional zu kartieren. Es hat Sensoren, die Salzgehalt, Temperatur und Sauerstoff messen, und es verwendet akustische Pings, die von Partikeln in der Wassersäule abprallen, um die Geschwindigkeit von Strömungen zu messen. Im Grunde kann Icefin alles aufspüren, was Wissenschaftler über die Erdungszone von Thwaites wissen wollen. „Es ist Ihre typische schiffsbasierte Instrumentierung, die alle in ein kleines Fahrzeug eingeschlagen sind“, sagt Washam.
Einblick bekommen beliebig Erdungszone ist eine Seltenheit. „Die Tatsache, dass es Thwaites war, war obendrein wie ein goldener Stern“, fährt er fort. „Dies gibt uns eine Vorstellung davon, was wir in solchen Regionen erwarten könnten, wenn wir uns in der Antarktis anderswo und in Grönland umsehen.“
Aber die Neuigkeiten von Icefin verheißen nichts Gutes. Wasser, das warm genug ist, um Gletscher zu schmelzen, wirbelt um die Aufsetzlinie von Thwaites – genau den Punkt, an dem Eis auf Land trifft – und diese Linie hat sich seit 2011 über eine Meile zurückgezogen. Das bedeutet, dass jetzt mehr Meerwasser mit dem Grund des Gletschers in Kontakt kommt, was bedeutet mehr schmelzen. Das Eis, sagt Washam, „ist der chaotischste Teil von all dem – es hat diese wirklich coole Art von geriffelten, welligen Merkmalen nahe der Aufsetzlinie.“ Diese Merkmale sind Schmelzpunkte.
Wenn die Unterseite von Thwaites flach wäre, würde sich das Süßwasser, das aus dem Eis schmilzt, darunter wie ein Deckel sammeln und es vor weiterem Schmelzen durch wärmeres Meerwasser schützen. „Es wird im Grunde die Bewegung der Ozeanwärme in das Eis bekämpfen“, sagt Washam. Stattdessen stören die welligen, geneigten Merkmale den Deckel des Süßwassers und ermöglichen es wärmerem Wasser, mit dem Eis in Kontakt zu kommen.
Diese Enthüllung gibt Glaziologen einen kritischen Einblick in den Abbau von Gletschern überall – und ist ein Faktor, den sie bei der Modellierung noch nicht berücksichtigt haben. „Diese andere Art des Schmelzens entlang dieser geneigten Eisflächen gibt es einfach nicht in Eisschildmodellen“, sagt Washam. „Das zeigt uns, dass dies berücksichtigt werden muss, wenn wir den Beitrag der Antarktis zum Anstieg des Meeresspiegels genauer prognostizieren wollen.“
Lizzy Clyne, eine Geophysikerin und Glaziologin am Lewis and Clark College und eine weitere Moderatorin der Konferenz, hat noch mehr Probleme in der Erdungszone festgestellt – durch den Einsatz von Sprengstoff, den die Besatzungen in ein 20 Fuß tiefes Loch im Eis absenken. („Es ist wie ein Feuerwerk“, sagt Clyne. „Es würde dich verletzen, wenn es in deiner Hand explodieren würde, aber es ist nicht wie eine riesige Bombe.“) Eine Reihe von Seismometern an der Oberfläche misst die Energie der Explosion prallt von dem ab, was unter dem Eis ist. Anhand dieser Daten kann Clyne erkennen, ob es sich um Wasser oder feste Erde handelt. Es funktioniert wie Pettits Bodenradar, und Clyne kombiniert die seismischen Daten auch mit Radardaten.
Die Daten, die Clyne seit 2018 sammelt, zeigen, dass der Teil des Schelfeises von Thwaites auf dem Meer schwimmt und sich bei Ebbe und Flut neigt. Während es sich anhebt, rutscht wärmeres Wasser durch die Erdungszone und unter die Eisdecke, die auf dem Land ruht, und treibt noch mehr Schmelzen voran. Es ist eine weitere kritische Dynamik, die in der Modellierung der Gletscherschmelze nicht dargestellt wird. „Es hat diese Art von Aktion, bei der Sie das Meerwasser mit einer Temperatur von zwei Grad über dem Gefrierpunkt möglicherweise etwas weiter ins Landesinnere ziehen, als wir ursprünglich dachten“, sagt Clyne. „Es könnte wie ein paar Zentimeter Wasser sein, eine kleine dünne Schicht, die weiter ins Landesinnere reicht. Aber mehr braucht es nicht, um Eis zu schmelzen.“
Jetzt, da Wissenschaftler diese Trends zusammensetzen – die Brüche im Schelfeis, die Komplexität der Unterseite des Gletschers und das Gezeitenpumpen –, sind sie zu einer düsteren Einschätzung des Doomsday-Gletschers gelangt: Er zersetzt sich auf mehr Arten als sie zuvor verstanden. Wenn es vollständig schmilzt und die umliegenden Gletscher mit sich nimmt, würde der Meeresspiegel um insgesamt 10 Fuß steigen. „Meiner Ansicht nach“, sagt Clyne, „kann ein sehr schneller Anstieg des Meeresspiegels in den nächsten Jahrzehnten nicht passieren, wenn Thwaites nicht viel dazu beiträgt.“
Indem sie Radargeräte auf Schlitten ziehen, Torpedoroboter steuern und Sprengsätze zünden, zeichnen Wissenschaftler ein immer klareres Bild des wichtigsten Gletschers der Erde. „Ich persönlich bin nicht in der Lage, den Anstieg des Meeresspiegels zu kontrollieren, und ich kann die globale Erwärmung nicht alleine beheben“, sagt Clyne. „Aber was wir tun können, ist zu studieren und zu verstehen, was passiert, was passieren wird und wie wir so viel wie möglich abmildern können.“