Haltloses Eisschelf – Updated

8. April 2009 von Anders Levermann in Mechanismen

Kürzlich wurden hier Simulationen der Antarktis vorgestellt. Diese zeigen, dass der Verlust des Ross Eisschelfs vor ca. 3 Millionen Jahren zum Kollaps des Westantarktischen Eisschilds und sieben Meter Meeresspiegelanstieg geführt hat. Zur Zeit beobachtet die ESA das Wilkins Eisschelf sehr genau. Aktuelle Satellitenbilder

Update:

 

Das Satellitenbild der ESA vom 08.04.09 zeigt das Durchbrechen der Eisbrücke (Quelle: Dieses und ständig aktualisierte Satellitenbilder gibt es von der ESA unter diesem Link.)

scheinen jetzt dessen Ende zu dokumentieren. Es wäre das zehnte seiner Art, dass während der letzten 50 Jahre verschwunden ist. Doch die Eisschelfe der antarktischen Halbinsel sind klein im Vergleich zu den beiden großen Eisschelfen, Ross und Filchner-Ronne. Sie haben kaum Landeismassen, die sie stromaufwärts am Herabgleiten ins Meer hindern. Warum also der Trubel?

Im Jahre 1978 schrieb J. H. Mercer in der Fachzeitschrift Nature

"Ein Warnsignal für den Beginn einer gefährlichen Erwärmung in der Antarktis wird das Abbrechen der Eisschelfe von der Antarktischen Halbinsel sein (...) das Eisschelf im Prinz-Gustav-Kanal an der Ostseite der Halbinsel und das Wordie Eisschelf; das Eisschelf in der George VI Bucht und das Eisschelf in der Wilkins Bucht an der Westseite."

Im Vergleich zu Ross und Filchner-Ronne Eisschelf gehören die Eisschelfe der Antarktischen Halbinsel zu den Kleineren. Außerdem befinden sie sich weiter nördlich und damit in wärmeren Gewässern. 

All diese Eisschelfe sind mittlerweile signifikant reduziert oder komplett verschwunden. Für eine gesicherte Aussage, ob sich der Rückgang der Eisschelfe beschleunigt, sind die Beobachtungszeitreihen nicht ausreichend. Was man weiß ist, dass das Eis, das derzeit verschwindet mindestens 10 000 Jahre alt ist. Das letzte große Ereignis, das Zerbrechen weiter Teile des Wilkins Eisschelfs wurde im letzten antarktischen Sommer mit Satellitenbildern eingefangen (KlimaLounge Artikel). Diese direkte und zeitlich hoch aufgelöste Beobachtung ermöglicht jetzt eine detailierte Analyse und läßt damit auf ein besseres Verständnis der Eisschelfdynamik hoffen. Seither hängt der Rest des Wilkins Einschelfes an einem seidenen Faden - einer Eiszunge von etwa 100km Länge, die zunehmend an Stärke verliert. Mittlerweile ist sie stellenweise weniger als 10km Breite und verbindet das restliche Eisschelf mit der vorgelagerten Insel Charcot Island.

Seit dem Abbruch etwa eines Drittels des Wilkins Eisschelfes Anfang März 2008 verbindet eine schmale Eiszunge das Schelf mit der Insel Charcot Island. Satellitenaufnahme vom 9. Juli 2008 (Quelle: ESA).

Derzeit beobachten Forscher um David Vaughan vom British Antarctic Survey vor Ort das Geschehen. Die Vermutung ist, dass der Wegfall dieser Verbindungslinie das gesamte Eisschelf destabilisieren wird. Die resultierenden Messungen wären eine große Bereicherung für die Wissenschaft. Der Abbruch ein weiteres Warnsignal aus der Antarktis. Man darf gespannt sein...

 
  Satellitenbild vom 31. März 2009 (Quelle: National Snow and Ice Data Center)
 

Links

Tagesaktuelle Fotos der ESA vom Wilkins Eisschelf 

Bilderarchiv der ESA vom Wilkins Eisschelf

Satellitenphotos von der Antarktischen Halbinsel vom National Snow and Ice Data Center

 

Originalzitat von Mercer

Mercer, Nature, 1978, v271 pp.321-325
“One warning sign that a dangerous warming is beginning in Antarctica, will be a breakup of ice shelves in the Antarctic Peninsula just south of the recent January 0C isotherm; the ice shelf in the Prince Gustav Channel on the east side of the peninsula, and the Wordie Ice Shelf; the ice shelf in George VI Sound, and the ice shelf in Wilkins Sound on the west side.”

 


9 Kommentare zu “Haltloses Eisschelf – Updated”

  1. jochen Antworten | Permalink

    Gesamtbilanz

    Wenn ich als Laie es recht verstanden habe, schieben sich Eismassen vom Festland ins Meer, werden zu Schelfeis, bis sie irgendwann durch das Eigengewicht, Wassererwärmung und anderer Faktoren abbrechen. Danach treiben sie irgendwo anders an und frieren wieder fest oder sie treiben nordwärts und enden als schmelzende Eisberge.

    Frage: Wie ist die Gesamtbilanz seit Beginn der systematischen Beobachtung? Wieviel Quadratkilometer Schelfeis sind verschwunden und wieviel neues Schelfeis hat sich seitdem gebildet?


    [Antwort: Das ist eine gute Frage, aber leider reichen die Beobachtungen nicht für eine befriedigende Antwort. Eine wirklich "systematische" Beobachtung würde ich erst die Satellitendaten nennen und die sind naturgemäß sehr jung. Wir können also keine Aussage in der Richtung machen, dass das Abbrechen der Eisschelfe sich beschleunigt hat. Was wir wissen ist, dass der Kontinent netto Eis verliert und das dieses durch Kalben und Schmelzen an den Eisschelfen nicht den Eisschilden geschieht. A.L.]

  2. Karel Vogel Antworten | Permalink

    Gesamtbilanz

    Das heißt, Herr Levermann, daß man eigentlich auf Grund der vorliegenden Daten keine sinnvollen Schlüsse für die Zukunft daraus ziehen sollte ?

    [Antwort: Es gibt derzeit keine objektive Methode aus der puren Zeitentwicklung der direkten Beobachtungen, Aussagen für die Zukunft abzuleiten. Wenn Sie das so meinen, dann haben Sie recht. Das ist bei den meisten dynamischen Klimasystemkomponenten der Fall, wird auch so kommuniziert und verhält sich anders als bei der globalen Mitteltemperatur, bei der solche Aussagen möglich sind. Dieser Fakt sollte aber nicht dahin gehend mißverstanden werden, dass überhaupt keine Aussagen über die Zukunft möglich sind. Woran wir gerade arbeiten ,ist ein dynamisches Verständnis der Eisschelfe. Ein solches hat Vorhersagekraft auch unabhängig von langen Beobachtungszeitreihen. Was wir in jedem Fall wissen, ist, dass das Eis das derzeit verschwindet mindestens 10 000 Jahre alt ist. A.L.]

  3. Rudolf Kipp Antworten | Permalink

    Massenbilanz Antarktis

    Sehr geehrter Professor Levermann,

    Ich habe 3 Fragen an Sie.

    -Woher nehmen Sie die Kenntnis der Massenbilanz der Antarktis, sprich wo finde ist Ihre Aussage belegt dass der Kontinent netto Eis verliert? In den letzten Jahren war doch eher zu hören, dass es auf der Antarktis wegen der Erwärmung vermehrt Niederschläge geben solle und daher der antarktische Eispanzer an Masse zulegt.

    -Und welche Rolle spielt es aus Ihrer Sicht, dass das Eis, welches jetzt ins Meer "kalbt" 10.000 Jahre alt wäre. Für eine Massenbilanz ist es doch gleichgültig, wie lange sich das Eis vorher auf dem Land befunden hat. Mir drängt sich hier der Verdacht auf, dass sie diese Zahl bemühen, weil sie Ihren Befund „irgendwie dramatischer“ erscheinen lässt.

    -Wie sind die Meldungen von dramatischen Eisverlusten in der Antarktis mit der in den letzten Jahren beobachten Rekordausdehnug des antarktischen Meereises in Einklang bringen?

    Mit freundlichen Grüßen,
    Rudolf Kipp

    [Antwort:
    1) Die NASA hat letztes Jahr die neuesten Massebilanzdaten vorgelegt und gezeigt, dass der Masseverlust der Antarktis mittlerweile dem von Grönland entspricht.

    2) Die Frage nach dem Alter des Eises ist eine Frage nach meiner Motivation - keine nach der Wissenschaft. Ich werde diese in Zukunft nicht mehr beantworten. Die dahinter liegende wissenschaftliche Frage kann wie folgt beantwortet werden. Das Alter des Eises hat selbstverständlich keine Bedeutung für die Massebilanz. Wenn also am äußeren Rande eines Eisschelfs 10 000 Jahre altes Eis kalbt, dann ist das nur eine Aussage über die Fließgeschwindigkeit und die Entfernung vom Entstehungsgebiet des Eises. Wenn aber ein Drittel eines Schelfes das 10 000 Jahre alt ist abbricht, dann legt das nahe, dass dieses Eisschelf die letzten 10 000 Jahre stabil war und es jetzt nicht mehr ist.

    3) Das Meereis reagiert von Jahr zu Jahr auf die Temperaturveränderungen (selbstverständlich beeinflußt von Strömungen, Winden etc.). Das Schelfeis hat ein längeres "Gedächtnis" und reagiert auf die Entwicklung vieler Jahre und Jahrzehnt. Das bedeutet natürlich nicht, dass die Reaktion dann nicht auch plötzlich geschehen kann, wie derzeit beobachtet. A.L.]

  4. Rudolf Kipp Antworten | Permalink

    Eisverlust?

    Die Mitteilungen über die Eisverluste habe ich gelesen. Interessant fand ich daran vor allem, dass die Verluste wohl hauptsächlich auf der Antarktischen Halbinsel, genauer nur in einem kleinen Teile dieser stattfanden.

    "Rignot said the losses, which were primarily concentrated in West Antarctica's Pine Island Bay sector and the northern tip of the Antarctic Peninsula, are caused by ongoing and past acceleration of glaciers into the sea."

    Nun macht aber die Antarktische Halbinsel nur einen geringen Prozentsatz der Antarktis aus (3% der Eismasse - Stimmt das?). Kann es sein, dass sich Wissenschaftler vor allem deshalb auf diesen kleinen Teil Konzentrieren, weil sie eben hier Eisverluste beobachten können? Was ist aber mit dem großen Rest der Antarktis?

    Beobachtet wurden in dieser Studie die Küsten und die Eismassen die von ihr abbrachen. Was ist mit dem Eiseintrag durch Schneefall im riesigen Binnenland der Antarktis? Wurde das auch genau beobachtet? Wäre es nicht genauso plausibel dass eben wegen des Anstiegs den Inlandeispanzers mehr Eis an den Küsten "abgegangen" ist?

    [Antwort: Die gesamte Antarktis inklusive Ostantarktis, Westantarkti und Halbinsel, die Küsten und das Binnenland zusammen genommen, verliert an Masse, d.h. an Eis. Da ist alles drin. Das sind Ergebnisse von Satellitenmessung des Gravitationsfeldes. Das die Antarktische Halbinsel zuerst und am stärksten betroffen ist, ist einleuchtend, da sie am nördlichsten liegt und auch direkt vom Antarktischen Zirkumpolarstrom umspült wird. Sie haben Recht, dass die Halbinsel nur einen sehr geringen Anteil der Antarktis ausmacht. Kann man ja auch klar auf den Karten erkennen. Sie können das als Entwarnung interpretieren oder als Warnsignal wie 1978 J.H. Mercer. Sie können sagen, es sind ja nur 3% das wird schon nicht so schlimm werden oder schon Veränderungen in nur 3% der Antarktis reichen aus, um einen Meeresspiegelbeitrag gleich dem von Grönland zu produzieren. Wie Sie das sehen ist Ihre Entscheidung. Ich denke, die Halbinsel ist der Vorbote, aber langsam kommt das Erwärmungssignal auch im Rest der Antarktis an.

    In dem Zitat von Rignot, das Sie anführen, spricht er auch von der Westantarktis. Der erwähnt Pine Island Gletscher hat sich besonders beschleunigt, was vermutlich an lokal besonders starkem Aufsteigen von warmem Tiefenwasser liegt. Das ist aber noch Gegenstand der Forschung. Am Ende des Artikels von Martin Visbeck (Das Ende des Schelfeises) können Sie das Erwärmungsmuster erkennen.]

  5. M.Adeno Antworten | Permalink

    Bei den Eispanzern auf Grönland oder der Antarktis stellt sich mir die Frage, was dort eigentlich den Gleichgewichtszustand bestimmt. Was verhindert mal überspitzt gesagt, dass der Eispanzer bis in die Stratosphäre wächst, ausreichend kalt ist es ja in der Höhe um allen Niederschlag gefrieren zu lassen. Ist es hauptsächlich die Fließgeschwindigkeit des Eises unter dem Druck des Gewichtes? Ist diese nennenswert von der Temperaturschwankungen 0,5..1 Grad in der Atmosphäre abhängig? Sehen wir bei der aktuellen Beobachtung der Massenbilanz nicht nur sekundäre Effekte und Rauschen, die durch Strömungen und Niederschlagsmengen bestimmt werden?

    [Antwort: Das ist eine sehr gute Frage. Sie müssen hierin Grönland und die Antarktis zwingend unterscheiden, weil die Eisverluste fundamental unterschiedlich sind. Zuwachs bekommen beide Eisschilde durch Schneefall. Auf der Antarktis ist das pro Quadratmeter wesentlich weniger als auf Grönland, aber entscheidend sind die Eisverlustprozesse. Grönlands Eisverluste geschehen jeweils etwa zur Hälfte durch Kalben direkt in den Ozean (kaum Schelfeis dazwischen) und durch Schmelzen. In der Antarktis 99% durch Verluste an der Schelfen, 1% Schmelzen auf Land. Auf beiden Eisschilden entsteht das Gleichgewicht dadurch, dass das Eis vom Entstehungsort (Schneefall) zum Verlustort fließt oder gleitet (letzteres geschieht vorallem in sogenannten "ice streams"). Diese Transportprozesse werde schneller mit sich erhöhender Temperatur, weil das Eis weicher wird. Auf Grönland erkennen wir zudem einen zunehmenden Trend in der Abschmelzfläche. Diese schwankt von Jahr zu Jahr signifikant, zeigt aber auch einen Trend. Das Schwanken von Jahr zu Jahr könnten Sie als Rauschen betrachten (Pinatubo-Ausbruch 1992, wenig Schmelzen, Recordwärmejahr 2005, viel Schmelzen), den Trend nicht. Bei der Antarktis können wir aus den Zeitreihen noch nichts Definitives über einen Trend aussagen.

    Aber verstehen Sie? Es geht gar nicht darum, ob wir schon genügend Zeitreihen haben. Genauso wie die globale Erwärmung nicht nur dadurch eine Bedrohung darstellt, weil wir sie beobachten. Unser Verständnis der Natur reicht aus, um sagen zu können: Das wird ein Problem werden, selbst wenn die bereits beobachteten Folgen noch nicht wissenschafltich zwingend wären. Ich weiß, dass ein Stein herunter fällt, wenn ich ihn los lasse. Selbst, wenn ich ihn noch in der Hand halte. Das mögen Sie als Aroganz der Wissenschaft verstehen. Aber es ist doch recht gut unterfüttert. Die Sonne wird morgen wieder aufgehen... oder denken Sie nicht? ... wenn es wärmer wird gibt es weniger Eis ... oder denken Sie nicht? A.L.]

  6. Wolfgang Flamme Antworten | Permalink

    "Diese Transportprozesse werden schneller mit sich erhöhender Temperatur, weil das Eis weicher wird."

    Da könnte man allerdings ergänzen, daß solche Durchwärm-Prozesse bei Eisschilden Zeitkonstanten von einigen zehntausend Jahren aufweisen:

    http://www.kilty.com/pdfs/glacier1.pdf#page=2

    Eben weil der Temperaturausgleich im Eis recht langsam erfolgt, kann man historische Temperaturen aus Bohrloch-Temperaturprofilen rekonstruieren, zB hier für Grönland:

    http://www.gfy.ku.dk/.../B7-Science1998.pdf#page=3

    [Antwort: Selbstverständlich, da haben Sie recht. A.L.]

  7. misterdata Antworten | Permalink

    Zitat Anders Levermann: "Die gesamte Antarktis inklusive Ostantarktis, Westantarkti und Halbinsel, die Küsten und das Binnenland zusammen genommen, verliert an Masse, d.h. an Eis. Da ist alles drin. Das sind Ergebnisse von Satellitenmessung des Gravitationsfeldes."

    Ich frage mich gerade, welche Auflösung diese Satellitenmessungen des Gravitationsfeldes haben und wie zuverlässig sich daraus Aussagen über die tatsächliche Eisdicke treffen lassen?

    Insbesondere frage ich mich, durch welche Felduntersuchungen diese Eisdickeninterpretationen überhaupt hinreichend abgesichert wurden?

    Sofern die Experten etwas wissen bin ich um Aufklärung dankbar.

    Andernfalls muss ich halt selbst nachforschen.

  8. Karl Mistelberger Antworten | Permalink

    Eisschilde im Stubaital

    "Da könnte man allerdings ergänzen, daß solche Durchwärm-Prozesse bei Eisschilden Zeitkonstanten von einigen zehntausend Jahren aufweisen"

    Lange bevor die Wärme in die Gletscher diffundiert ist hat das Schmelzwasser diese durchdrungen und sie seit meinem ersten Besuch in den Siebzigern bis auf kümmerlich Reste verschwinden lassen: http://www.querbeet-freizeit.de/html/meran.html

    [Antwort: In der Antarktis gibt es praktisch kein Schmelzen an Land; nur im Kontakt mit dem Ozean. Aber auf Grönland spielt der von Ihnen beschriebene Prozess natürlich eine Rolle.]

  9. matthias schmitz Antworten | Permalink

    updates

    Wäre es möglich , weitere neue aktuelle Updates von Satellitenaufnahmen (Wilkins Eisshelf)zu bekommen ???
    Gibt es Erkenntnisse oder Vermutungen ob der Antarktische Zirkumpolarstrom in irgendeiner Weise durch die momentane Entwicklung dort gefährdet sein könnte??? danke schön

    [Antwort: Der zweite Link, der unter dem Artikel angegeben ist führt Sie zu den aktuellen Bildern. Die Brücke ist mittlerweile verschwunden. Ich bin gerade beim Jahrestreffen der European Geophysical Union in Wien und habe hier über den möglichen Einfluß von Schmelzwasser auf die Zirkulation vorgetragen. Das gesamte System wird sehr intensiv untersucht. Es kommt darauf an in welcher Tiefe und an welcher Stelle das Schmelzwasser in den Ozean entlassen wird (beziehungsweise wo es schmilzt). Wenn es die Dichteunterschiede im Ozean verstärkt, dann verstärkt es im allgemeinen auch die Zirkulation. Es wird sicher eine Störung der Ozeanzirkulation nicht nur des Zirkumpolarstroms sondern auch der Subpolaren Gyre im Weddell- und Rossmeer geben. Wie stark das sein wird ist nicht bekannt. Es ist auch nicht klar, ob Windveränderungen, die wir bereits im Südlichen Ozean beobachten und die sich noch verstärken werden, wenn man den Modellen glauben kann, das ganze dominieren oder ob es die Erwärmung ist oder das Schmelzwasser. Das kommt auf das Verhältnis der einzelen Einflussfaktoren an und soweit sind wir noch nicht. D. G. Vaughan vom British Antarctic Survey hat gestern hier vorgetragen. Er war vor etwa einem Monat auf der Eisbrücke und hat darüber vorgetragen, welche Prozesse die Eisflüsse limitieren. Es geht jetzt um eine Maximalabschätzung der Folgen. Die "Community" ist seit einer Weile besorgt und wendet sich jetzt auch dieser Art von Risikoabschätzung zu. A.L.

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