NASA findet heraus, was die Neigung eines Gletschers über die zukünftige Ausdünnung des grönländischen Eisschildes verrät

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Während Gletscher aus dem grönländischen Eisschild herausfließen, bietet das, was unter ihnen liegt, Hinweise auf ihre Rolle bei der zukünftigen Eisausdünnung und dem Beitrag zum Meeresspiegelanstieg.
Auslassgletscher sind Flüsse aus Eis, die in den Rissen des Grundgesteins fließen und in das umgebende Meer entwässern.

Sie ziehen sich zurück und beginnen zu schrumpfen, wenn sich das Klima erwärmt, und diese Ausdünnung arbeitet sich zum Zentrum des Eisschildes hin vor. Durch einen Blick auf die Topographie des Untergrunds unter dem Eis können die Wissenschaftler nun besser verstehen, welche Gletscher einen signifikanten Einfluss auf den Beitrag des grönländischen Eisschilds zum Meeresspiegelanstieg in den kommenden Jahren haben könnten.

Sie fanden heraus, dass einige Gletscher, die über sanftere Hänge fließen, einen größeren Einfluss haben könnten als bisher angenommen.

Die sanften Hänge ermöglichen es, dass sich die Ausdünnung vom Rand des Eisschildes weit ins Innere ausbreiten kann, während Gletscher mit steil abfallender Sohlentopographie die Ausdehnung der Ausdünnung ins Innere begrenzen.

Die Studie, die am 11. Dezember in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, analysierte 141 Auslassgletscher des grönländischen Eisschildes, um vorherzusagen, wie weit sich die Ausdünnung entlang ihrer Fließlinien, ausgehend vom Ozeanrand, ins Innere ausbreiten kann.
“Was wir entdeckt haben, ist, dass einige Gletscher über diese steilen Abhänge fließen und andere nicht”, sagte der Hauptautor Denis Felikson vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, und der Universities Space Research Association (USRA). “Bei den Gletschern, die ein steiles Gefälle im Bett haben, kann die Ausdünnung nicht an diesem Gefälle vorbeikommen.” In Anlehnung an einen Begriff aus der Geomorphologie – der Lehre von den physikalischen Eigenschaften der Erde – nannten sie diese Steilabfallmerkmale “Knickpunkte”.
Wenn ein Fluss über einen Knickpunkt fließt, entsteht oft ein Wasserfall oder ein See.

Bei Gletschern ist “steil” jedoch ein relativer Begriff, der in Wirklichkeit nur etwa drei Grad Neigung bedeutet. “Es ist nicht so, dass das Eis über eine Klippe geht”, sagt Felikson. “Aber in Bezug auf die Gletscherdynamik sind sie sehr steil – um eine Größenordnung steiler als ein typisches Bett, über das das Eis fließt.”
Die Forscher waren in der Lage, diese “steilen” Veränderungen in der Topographie mit Hilfe von digitalen Höhenmodellen des Eisschildbettes und der Oberflächentopographie zu identifizieren. Die Oberflächentopografie stammte vom Greenland Ice Mapping Project, das mit dem NASA-Instrument ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), das an Bord des NASA-Satelliten Terra fliegt, in Verbindung mit Daten der NASA-Mission ICESat (Ice, Cloud, and land Elevation Satellite) erstellt wurde.

Das digitale Höhenmodell der Betttopographie, auch bekannt als BedMachine-Datensatz, ist ein hochauflösendes Modell des Bettes unter dem grönländischen Eisschild, das mit Hilfe von Daten aus den luftgestützten Vermessungen des Polareises durch die NASA-Mission IceBridge erstellt wurde.

“Dieser Datensatz zur Topographie des Meeresbodens war entscheidend für unsere Arbeit”, sagte Felikson. “Und es ist der NASA-Fernerkundung zu verdanken, nämlich den Operation IceBridge-Vermessungen, dass wir dies tun konnten.” Mit Hilfe der Fernerkundungsdaten waren die Wissenschaftler in der Lage, Topographiemessungen zu vergleichen, um eine einzige Metrik entlang der Fließlinie eines Gletschers zu erstellen.

Dies half ihnen, einen Knickpunkt zwischen den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Teilen des Gletschereises zu identifizieren.
Das Eis unterhalb des Knickpunkts ist anfällig für Ausdünnung vom Gletscherrand aus.

Aber die Ausdünnung erstreckt sich nicht über diesen Punkt hinaus stromaufwärts, so dass das Innere des Eisschildes nicht beeinträchtigt wird.
Von allen beobachteten Gletschern hatte die Mehrheit (65 Prozent) erkennbare Knickpunkte.

Besonders steile Knickspitzen sind in den gebirgigeren Regionen Grönlands vorherrschend, wo einige der größten und sich am schnellsten bewegenden Gletscher auch Knickspitzen aufweisen, die sich relativ nahe an der Küste befinden.

Allein durch ihre schiere Größe könnten diese Gletscher erheblich zur Ausdünnung und zum Abschmelzen des Eisschildes beitragen, aber da ihre Knickpunkte in Küstennähe liegen, ist nicht zu erwarten, dass sich die Ausdünnung weit ins Landesinnere ausbreitet.
Gletscher, die durch eine sanfte Topographie fließen, haben jedoch entweder graduelle Knickpunkte oder gar keinen Knickpunkt. Solche Gletscher sind interessant und besorgniserregend, weil selbst kleinere Gletscher das Potenzial haben, dass sich die Ausdünnung über Hunderte von Kilometern ins Landesinnere ausbreitet und das Herz des Eisschildes erodiert.
“Sie könnten sich auf den Anstieg des Meeresspiegels auswirken, nicht weil sie groß und tief sind, sondern weil sie Zugang zu mehr Eis haben, das sie abfressen können”, sagt Felikson. “Sie werden viel länger brauchen, um zu reagieren, aber auf lange Sicht könnten sie am Ende genauso viel zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen wie die großen Gletscher.”
Über der sanften Topographie der nordwestlichen Küste Grönlands wird vorhergesagt, dass neun von zwölf benachbarten Gletschern mehr als 250 km in das Innere des Eisschildes abnehmen werden, und zwar über eine ~140 km breite Region.

Der nordwestliche Sektor des Eisschildes ist auch die einzige Region, die in den letzten Jahrzehnten einen kontinuierlichen Anstieg des Eisabflusses erlebt hat, und Felikson sagt voraus, dass dies angesichts der Eigenschaften dieser Gletscher auch weiterhin der Fall sein wird.
Diese Arbeit wurde begonnen

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