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Der Verlust der Eismassen auf Grönland und anderen Gletschern führt nicht nur zu einem Anstieg der Meeresspiegel. Auch geologisch hat der Verlust Auswirkungen. Denn durch das fehlende Gewicht hebt sich die Erdkruste wieder an. Nun haben Forscher aus den USA herausgefunden, dass die Erdkruste sich nicht nur hebt, sondern auch horizontal verschiebt und dies noch in weit entfernten Regionen messbar ist.
Durchschnittlich bis zu 0.4 Millimeter pro Jahr verschiebt sich die Erdkruste auf der Nordhalbkugel, schreibt das Team um Professor Jerry Mitrovica von der Erd- und Planetaren Wissenschaftsfakultät der Harvard Universität in der veröffentlichten Studie. Seine Doktorandin Sophie Coulson, Hauptautorin der Arbeit, konnte zeigen, dass die durch den Eisverlust des grönländischen Eisschildes entstandene Bewegung der Erdkruste sich aus dem Zentrum heraus noch in über 1’000 Kilometer Entfernung nachweisen lässt. Dabei, so die Autorin, hängt es stark von den Verlusten ab, wie stark und wie weit die Bewegungen nachweisbar sind. So verschob sich die Kruste in Europa bis nach Russland im Rekordschmelzjahr 2012 um bis 0.4 Millimeter während 2006 mit der geringen Schmelze in Grönland die Verschiebung gerade mal 0.1 Millimeter betrug und nur bis Norwegen nachweisbar war. Auch auf der anderen Seite, in Kanada und dem Nordosten der USA sind diese Verschiebungen in der Arbeit gezeigt worden.
Die Tatsache, dass sich die Erdkruste durch den Verlust des Eisdrucks bewegt, ist per se nicht neu. Schon seit Jahrzehnten ist das Prinzip des «isostatischen Rebounds» bekannt. Dabei hebt sich die Erdoberfläche nach dem Rückgang von Eisschilden und Gletschern an, die diese vorher hinuntergedrückt hatten. Auch seitliche (tangentiale) Bewegungen der Erdkruste im Umfeld solcher Gletscher und Eisschilde kannte man mittlerweile. Das Novum der in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichten Studie ist die Distanz der noch nachgewiesenen Horizontalbewegungen und die Tatsache, dass es alle Regionen, die im Umkreis von 1’000 Kilometer und mehr entfernt von Gletschern und Eisschilden liegen, betrifft. Mit Hilfe von Satellitenmessungen und Computermodellen gelang es Sophie Coulson und den übrigen Teammitgliedern, dreidimensionale Modelle für die Regionen zu erstellen und die Bewegungsmuster und -distanzen der Erdkruste zu berechnen und darzustellen. Dabei stellten die Forscher vertikale Bewegungen von bis zu 0.9 Millimeter pro Jahr fest, in horizontaler Richtung bis zu 0.45 Millimeter in Europa. Besonders die vertikalen Bewegungen, so das Team, seien viel höher als bisher angenommen. Andererseits liegen an einigen untersuchten Orten dafür die seitlichen Bewegungen höher als die vertikalen, schreiben die Autorinnen und Autoren.
Nicht nur auf der Nordhemisphäre, sondern auch im Süden untersuchte das Team die Bewegungen. Dabei kamen sie zum Schluss, dass diese nicht im gleichen Umfang stattfinden, wie auf der Nordhalbkugel. Als Grund dafür sehen Sophie Coulson und ihre Kolleginnen und Kollegen den damaligen Eismassezuwachs in der Ostantarktis im Vergleich zum Verlust in der Westantarktis.
Die Forscherinnen und Forscher betrachteten in ihrer Arbeit auch spezifische Orte wie London, Boston und die Falklandinseln. Es zeigte sich, dass sich die Falklandinseln beispielsweise insgesamt zwischen 2003 und 2013 angehoben, aber danach wieder abgesenkt hatten. Dafür verschoben sie sich im gleichen Zeitraum um 0.1 Millimeter pro Jahr nach Osten. Andererseits konnte das Team zeigen, dass London und das sibirische Norilsk in ihren Horizontalbewegungen fast ausschliesslich durch den grönländischen Eismasseverlust beeinflusst worden waren und sich während dem Untersuchungszeitraum nach Norden und Osten bewegt hatten. Damit konnte die Forschungsgruppe einmal mehr zeigen, dass Auswirkungen in der Arktis und Antarktis weit grössere und weitreichendere Folgen haben können, als angenommen… auch wenn sie im Millimeterbereich pro Jahr liegen.
Dr. Michael Wenger, PolarJournal
Link zur Studie: Coulson, S., Lubeck, M., Mitrovica, J. X., Powell, E., Davis, J. L., & Hoggard, M. J. (2021). The global fingerprint of modern ice-mass loss on 3-D crustal motion. Geophysical Research Letters, 48(16), e2021GL095477. https://doi.org/10.1029/2021GL095477