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Das Aussetzen eines Unterwasserfahrzeugs bietet einen genauen Blick auf die Unterseite der größten schwimmenden Eisfläche der Welt. Als einer der am wenigsten beobachteten Orte hat sie sich teilweise den Ozeanphysikern enthüllt, z. B. Stalaktiten aus Unterwassereis oder die Beweise für den Rückgang des Gletschersockels.
„Das Eis nahm prächtige Haltungen an“, schrieb Jules Verne in Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer. Hier ist es nicht die Nautilus, sondern Icefin, ein Unterwasserfahrzeug in Form einer langen Röhre, die mit Sensoren, einem Antriebssystem und Ballasttanks ausgestattet ist. Kein Kapitän Nemo, sondern ein amerikanisch-neuseeländisches Team, das Icefin unter der schwimmenden Eisfläche im Rossmeer in der Westantarktis, unterhalb des Kamb-Eisstroms, fernsteuert. Wie beim Thwaites-Gletscher wurden am 2. März in Nature Geoscience erstaunliche Ergebnisse veröffentlicht.
Die „Eispumpe“
Die Forscher beobachteten zum ersten Mal in einer 50 Meter tiefen, unter Wasser liegenden Spalte Eisablagerungen, die durch Absorption entstanden waren. „Wir haben gesehen, dass das Eis, das gerade weniger als 30 Meter unter der Decke der versunkenen Spalte geschmolzen war, als Wasser nach oben stieg und dann wieder gefror“, sagte der Physiker Justin Lawrence in einer Mitteilung seiner Heimatuniversität, der Cornell University.
Die Spalte C, unterhalb des Gletscherflusses, ist eine vollständig unter Wasser stehende Spalte. Während Icefin an einer der Wände hochgezogen wurde „nahm die Wärmeleitung stetig ab“, schreiben die Autoren. Mehr als 400 Meter unter der Oberfläche der Eisplattform änderte sich die Farbe und Textur des Eises von „glatt, schmelzend und wolkig“, so die Autoren, zu grün gefärbtem Eis, das mit Rinnen durchzogen ist. „Es wurde immer seltsamer, je weiter wir nach oben gingen“, sagte der Physiker.
Ein Sensor von Icefin zeichnete die niedrigste Wärmeleitung auf: -0,006 °C in der Decke der Spalte: „Wir fanden einen 2 bis 3 m breiten Graben, gefüllt mit rundlichen, kugelförmigen Gebilden von mehreren Dutzend Zentimetern Durchmesser mit linearen Kanälen und Brinikeln“, wie die Autoren einen Eis-Stalaktit bezeichnen.
Dieses Phänomen der Meereisbildung wird „Eispumpe“ genannt und kann unter Wasser befindliche Gletscherspalten stabilisieren. Dies ist die Ursache für die grünen Eisberge, die als „Jade-Eisberge“ bezeichnet werden.
Entlang der steilsten Wand, oberhalb der Spalte, scheint die „Eispumpe“ ebenfalls in Betrieb zu sein. „Wir beobachteten einen (…) ähnlichen (…) Übergang zwischen Akkretionseis und Blankeis, mit größeren vertikalen Rinnen“, beschreiben die Autoren. Es ist wahrscheinlich, dass, wenn sich wieder Eis bildet, das ausgeschiedene Salz an den Wänden herunterläuft und Rinnen bildet.
Der Rückzug
Entlang der 5 km langen Unterwasserstrecke wurden fünf Spalten erforscht, die unter der schwimmenden Plattform bis zu den Fundamenten des westantarktischen Eisschildes reichen, das auf dem kontinentalen Grundgebirge stromabwärts des Kamb-Eisstroms ruht. Die Forscher beobachteten die Anzeichen seines Rückzugs.
Die Form eines eisfreien Sedimentbettes trug Spuren in Form von parallelen Streifen, die mehrere Dutzend Meter lang waren. In der Vergangenheit haben die Eiskanten um die Gletscherspalten herum Spurrillen in das Substrat gegraben, die noch heute sichtbar sind. Diese Rücken waren 20 bis 40 m breit und mindestens Hunderte von Metern lang.
Andere Formen zeugen von der Ausdünnung der Kappe und ihrer fortschreitenden Ablösung vom auf Land liegenden Eis während des Rückzugs der Unterwasserfront. „Wir können die Merkmale des Meeresbodens untersuchen und sie direkt mit dem in Verbindung bringen, was wir unter der Plattform gesehen haben“, sagte Justin Lawrence. „Wir können den Prozess sozusagen zurückspulen“.
Das Rosseisschelf macht ein Drittel aller Eisschelfe der Welt aus und ist damit die grösste zusammenhängende Eisfläche der Welt. Die Ströme, die das Rossmeereisschelf mit Eis versorgen, fließen durchschnittlich mit 100 Meter pro Jahr. Der Kambs-Gletscherstrom, der für seinen hundertjährigen Beschleunigungs- und Verlangsamungszyklus bekannt ist, befindet sich seit 1865 in einer Ruhephase.
Diese Stagnation führt zu einer Eisakkumulation stromaufwärts, die 25% der Eisverluste in der Westantarktis ausgleicht. Sollte er sich jedoch wieder in Bewegung setzen, wäre er an 12% des Beitrags der Antarktis zum Anstieg des Meeresspiegels beteiligt. Kurzum, Icefin besuchte das Bett eines schlafenden Riesen.
Camille Lin, PolarJournal
Link zur Studie : Lawrence, J.D., Washam, P.M., Stevens, C., Hulbe, C., Horgan, H.J., Dunbar, G., Calkin, T., Stewart, C., Robinson, N., Mullen, A.D., Meister, M.R., Hurwitz, B.C., Quartini, E., Dichek, D.J.G., Spears, A., Schmidt, B.E., 2023. Crevasse refreezing and signatures of retreat observed at Kamb Ice Stream grounding zone. Nat. Geosci. 1-6. doi.org/10.1038/s41561-023-01129-y
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