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Ein neues antarktisches Eisschelf-Ozean-Modell revolutioniert die Vorhersagen über den zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels und stellt die bisherigen Vorstellungen über das Schmelzen der antarktischen Eisschelfe in Frage.
Ein australisches Forschungsteam entwickelte das detaillierteste Modell seiner Art, das es den Forschern ermöglicht, die Reaktion der antarktischen Eisschelfe auf einen wärmeren Ozean vorherzusagen. Es ist das erste Modell, dass Gezeiten und modernste Schätzungen der Form der Hohlräume unter dem Eisschelf mit einbezieht bei einer hohen räumlichen Auflösung von zwei Kilometern. So können auch kleinräumige Ozeanprozesse, die Wärme zum Eisschelf transportieren, visualisiert werden.
«Man geht davon aus, dass mehr als die Hälfte des Eisverlustes in der Antarktis unter den schwimmenden Eisschelfen stattfindet, wo warmes Ozeanwasser die Unterseite schmilzt», sagt Dr. Ben Galton-Fenzi, Glaziologe bei der Australian Antarctic Division, in einer Pressemitteilung.
Bisher dachte man, dass die Schmelzraten tief unter dem Eisschelf im Bereich der Grundlinie am höchsten sind, wo das Eisschelf auf dem Kontinent aufsitzt. Das neue Modell zeigt allerdings ganz andere Ergebnisse. Der größte Teil des Massenverlusts stammt von flacherem Eis, das weniger als 500 Meter tief ist, so Dr. Galton-Fenzi. Die Schmelzraten seien dort zwar relativ gering aber das Gebiet ist viel größer.
Die Forscher unterteilten den Südlichen Ozean im Modell in Hunderte Millionen Blöcke, um die Wechselwirkungen zwischen dem Südpolarmeer und dem antarktischen Eisschild viel genauer zu simulieren als mit früheren Modellen. Mithilfe des Supercomputers der australischen National Computational Infrastructure berechneten die Forscher dann den Austausch von Momentum, Salzgehalt und Temperatur zwischen den einzelnen Blöcken und erhielten ein detailliertes Bild der Ozeanströmungen. Das neue Modell stellt dank eines speziellen Koordinatensystems auch den Meeresboden genau dar.
«Bislang stammen die einzigen verfügbaren Schätzungen der antarktisweiten Schmelze unter dem Schelfeis aus Satellitenbeobachtungen und Modellen von Oberflächenprozessen, die mit großen Unsicherheiten behaftet sind und nichts darüber aussagen, wie der Ozean die Schmelze tatsächlich verursacht», so Dr. Galton-Fenzi. «Mit dem Supercomputer können wir die sehr komplexe Physik modellieren, die zwischen dem Ozean und der Unterseite vom Eisschelf stattfindet.»
Im nächsten Schritt soll das Eisschelf-Ozean-Modell mit einem Eisschild-Modell, das die Oberflächenschmelze darstellt, gekoppelt werden, um den Beitrag der Antarktis zum Meeresspiegelanstieg genauer zu bestimmen. Darüberhinaus sollen Dr. Galton-Fenzi zufolge zukünftige Erweiterungen des Modells untersuchen, wie Ozeansedimente und Seen, die sich unter dem Eisschild bilden, die Stabilität des Eisschilds beeinflussen.
Das neue Modell wurde im Rahmen eines internationalen Projekts des Weltklimarats IPCC entwickelt, mit dem die Modelle zur Simulation des Klimasystems der Erde verbessert werden sollen.
Julia Hager, PolarJournal