Das Eis der Westantarktis ist besonders anfällig gegenüber der Erwärmung durch den aktuellen Klimawandel. Die Antarktis verliert in diesem Gebiet mehr Eis als irgendwo sonst. Setzt sich dies fort, könnte diese Schmelze sogar unumkehrbar werden. Denn der Eisschild wird an einer Seite vom Ross-Schelfeis gestützt – der größten schwimmenden Eismasse der Welt. Dieses wirkt wie ein Bremsklotz und hemmt den Abfluss von Gletschern und Eisströmen in Richtung Ozean. Fällt diese Bremse weg, könnte sich das Abtauen der Westantarktis rasant beschleunigen und nicht mehr aufzuhalten sein. Sollte dies der Fall sein, hätte dies erhebliche Folgen für den Meeresspiegel, denn der westantarktische Eisschild enthält genug Eis, um den globalen Meeresspiegel bis zu fünf Meter ansteigen zu lassen. Noch ist jedoch unklar, wann und bei welchen Temperaturen ein solches Umkippen des westantarktischen Eisschilds droht.
523 Meter durchs Eis und 228 Meter tief ins Sediment
Mehr Informationen kann nun ein Sedimentbohrkern liefern, den ein internationales Forschungsteam im Rahmen des Projekts SWAIS2C (Sensitivity of the West Antarctic Ice Sheet to 2°C of Warming) gewonnen hat. Auch ein deutscher Wissenschaftler war bei der Bohrung im Eis dabei. Bei seiner Bohrexpedition ist das Team rund 700 Kilometer von der nächstgelegenen Polarstation, der neuseeländischen Scott Base bis an den Rand des Ross-Schelfeises gereist. Dort, am Übergangsbereich des Schelfeises zum westantarktischen Eisschild, verbrachte das Bohrteam fast zehn Wochen in Zelten auf dem Eis. Die Bohrausrüstung war schon vorher mithilfe von Pistenbullys dorthin gebracht worden. Um an das tief unter dem Eis liegende Sediment zu gelangen, mussten die Forschenden zunächst mit heißem Wasser ein Loch durch das 523 Meter dicke Eis schmelzen. Anschließend nutzten sie einen Spezialbohrer, um die Sedimentkerne abschnittsweise aus dem Untergrund zu holen. „Forschen unter antarktischen Extrembedingungen und an den Grenzen des technisch Machbaren ist eine besondere Herausforderung“, sagt Arne Ulfers vom LIAG-Institut für Angewandte Geophysik in Hannover.
Doch das Team hatte Erfolg: Es erbohrte einen 228 Meter langen Sedimentkern aus dem Untergrund dieser kritischen Übergangszone der Westantarktis. Die im Bohrkern konservierten Sedimente reichen bis in die Zeit vor rund 23 Millionen Jahren zurück. Sie können daher wertvolle Aufschlüsse darüber geben, wie sich dieses Gebiet bei vergangenen Klimaveränderungen verändert hat. Denn während dieser Zeit gab es mehrere Perioden, in denen die Erde wärmer und CO2-reicher war als heute. „Wir sind begeistert, nun endlich solch einen Rekordkern gewonnen zu haben, der uns extrem wichtige Aufschlüsse darüber geben wird, wie der westantarktische Eisschild im Rossmeer-Sektor zu Zeiten reagiert hat, die wärmer und CO2-reicher waren als heute”, sagt Johann Klages, deutscher Ko-Koordinator des SWAIS2C-Projektes und Geowissenschaftler am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven.
Es gab eisfreie Zeiten im Rossmeer
Schon die ersten, noch vorläufigen Untersuchungen der frisch erbohrten Sedimentabschnitte haben erste Hinweise geliefert. Denn sie zeigen eine Vielzahl unterschiedlicher Sedimenttypen, von feinkörnigem Sediment bis hin zu festerem Material mit eingebetteten großen Steinen. In einigen Schichten sind Muschelfragmente und Überreste von Meeresorganismen zu erkennen, die zum Überleben Licht benötigen. Dies deutet darauf hin, dass das Rossmeer zu diesen Zeiten nicht von Schelfeis bedeckt war. „Die ersten vorläufigen Hinweise darauf, dass es in der Vergangenheit eisfreie Phasen gab, sind ausgesprochen spannend und wissenschaftlich vielversprechend“, sagt Projektwissenschaftlerin Denise Kulhanek von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). „Es sind jetzt umfangreiche weitere Untersuchungen notwendig, um die klimatischen Bedingungen zu verstehen, unter denen diese entstanden sind.“ Das Forschungsteam hat die am Ross-Schelfeis gewonnene Sedimentkerne zunächst zur neuseeländischen Scott-Forschungsbasis gebracht. Von dort werden sie dann weiter nach Neuseeland transportiert, um anschließend in verschiedenen Laboren weltweit genauer analysiert zu werden.
„Diese Aufzeichnungen werden uns wichtige Erkenntnisse darüber liefern, wie der westantarktische Eisschild und das Ross-Schelfeis auf Temperaturen über zwei Grad reagieren werden“, sagt Huw Horgan, SWAIS2C-Ko-Chefwissenschaftler von der Victoria University of Wellington in Neuseeland. Klages ergänzt: „Gemeinsam mit Bohrkernen, die wir im kommenden Jahr mit dem Forschungsschiff Polarstern und einem Meeresboden-Bohrgerät im Amundsenmeer gewinnen wollen, werden diese neuen und extrem schwer zu beschaffenden Archive hoffentlich die Frage beantworten können, wann und unter welchen Bedingungen der westantarktische Eisschild verschwindet – also Schlüsseldaten, um die Verlässlichkeit neuester Klimamodelle zu testen und grundlegend zu verbessern.”
Quelle: SWAIS2C
