Studie zur Dynamik des prähistorischen antarktischen Eisschildes liefert Prognosen zur künftigen Klimaentwicklung
Die Antarktis hat maßgeblichen Einfluss auf Ozeane und Klimasysteme der Erde. Nun sollen neue Studien zur Entstehung des antarktischen Eisschilds wichtige Informationen über zu erwartende globale Meeresspiegelschwankungen, Meereszirkulation und Klimaveränderungen liefern. Unterstützt durch die Marie-Curie-Skłodowska-Maßnahmen (MCSA) untersuchte das EU-finanzierte Projekt WAMSISE die Entstehung des Eisschildes an den Kontinentalrändern der Westantarktis ab dem mittleren Miozän bis in die Gegenwart, um Ursachen für die großen Sedimentveränderungen und deren globale Auswirkungen zu klären. „Schwerpunkt der Forschung von WAMSISE waren Schwankungen der Massenflüsse am Eisschild im mittleren Miozän auf dem Kontinentalschelf des Rossmeeres“, erklärt Projektkoordinator Robert Larter.
Neue Forschungsmöglichkeiten im Rahmen des internationalen Meeresforschungs-Kooperationsprogramms IODP
Grundlage von WAMSISE waren neue Daten des wissenschaftlichen Meeresbohrprogramms International Ocean Discovery Program (IODP) und die Teilnahme der MSCA-Stipendiatin Lara Pérez an einer IODP-Expedition in die Scotia-See. „Dies gab uns die großartige Möglichkeit, Datensätze auszuwerten, die im Rossmeer auf der IODP-Expedition 374 gewonnen wurden, und so einen etwas früheren Zeitraum zu erforschen als zunächst vorgesehen“, erläutert Larter. Die IODP-Expedition 374 hatte aus einer Bohrstelle auf dem Kontinentalschelf des Rossmeeres einen sehr langen Bohrkern aus dem frühen bis mittleren Miozän (vor 18 bis 14 Millionen Jahren) geborgen. „Pérez hatte nun die schwierige Aufgabe, die Daten mit Datensätzen früherer Standorte des Tiefseebohrprojekts DSDP abzugleichen, das in den 1970er Jahren an anderen Stellen des Rossmeerschelfs gebohrt hatte. Dies enthüllte geografische Sedimentationsmuster, die Rückschlüsse auf das erste Vorschieben des Eisschildes auf dem Schelf liefern“, so Larter. Während der IODP-Expedition 382 zur Scotia-See korrelierte Pérez die Bohrkernuntersuchungen mit seismischen Analysen „und erhielt damit Einblicke in die Entstehungsgeschichte des antarktischen Zirkumpolarstroms und die Strömung des antarktischen Bodenwassers durch die Scotia-See“, erklärt Larter. Die Expeditionsergebnisse wurden im Forschungsbeitrag ‚Miocene to present oceanographic variability in the Scotia Sea and Antarctic ice sheets dynamics: Insight from revised seismic-stratigraphy following IODP Expedition 382‘ veröffentlicht.
Neue Sicht auf die Dynamik des antarktischen Eisschildes
Die Forschungsergebnisse von WAMSISE legen nahe, dass das Vorschieben des Eisschildes auf dem Kontinentalschelf in kürzeren Zeitintervallen und vor dem Klimaoptimum des Miozäns stattfand. „Darauf schoben sich während des Klimaübergangs des mittleren Miozäns vor etwa 14 Millionen Jahren große Mengen an aufschwimmendem Schelfeis auf das Rossmeer“, führt Pérez aus. Weiterhin enthüllte die Forschungsarbeit einen Zusammenhang zwischen regionaler Variabilität von Bodenwasserströmungen und der Dynamik des antarktischen Eisschildes vom späten Miozän bis heute. Basierend auf seismisch-stratigraphischen Analysen und Korrelationen zur Kernlog-Seismik im Rossmeer koordinierte die MSCA-Stipendiatin von WAMSISE die Arbeit an einem von mehreren Autoren verfassten Forschungsbeitrag. Er beschreibt, wie sich im Miozän in einzelnen Regionen isolierte Eiskappen zu flächendeckenden Eisschilden formierten.
Rekonstruktion der Vergangenheit: Bedeutung der CO2-Konzentration
„Die Untersuchungen im Rossmeer zeigen in größerer Deutlichkeit, was mit den Eisschilden in der Antarktis passierte, als die CO2-Werte in der Atmosphäre auf ein Niveau stiegen, wie es jetzt für die nächsten Jahrzehnte prognostiziert wird“, skizziert Larter. Die Eisausdehnung schwankte, was damals offenbar auf Veränderungen der Sonneneinstrahlung und Erdumlaufbahn zurückging, aber über längere Zeiträume hinweg waren die Eisschilde kleiner als heute, insbesondere in weiten Teilen der Westantarktis. „Die Ergebnisse sind eine deutliche Warnung vor den möglichen Folgen anhaltender Erderwärmung“, schließt Larter.
Schlüsselbegriffe
WAMSISE, Miozän, International Ocean Discovery Program, Kontinentalränder der Westantarktis, Kontinentalschelf des Rossmeeres, Eisschild
