Es passiert 550 Meter tief.
Tief unter dem Eis des Langhovde-Gletschers in der Ostantarktis geschieht etwas Bemerkenswertes mit der Mechanik des Kontinents. Wasser steht nicht mehr nur oben drauf. Es wühlt. Sie bohren sich in das Eis, bahnen sich ihren Weg durch Risse und erreichen das Grundgestein mit genügend Kraft, um Tonnen von Gletschern vom Boden zu heben.
Auf diese Weise lässt Oberflächenschmelzwasser Gletscher schneller in Richtung Ozean gleiten. Es ist eine direkte Bestätigung, auf die wir gewartet haben, allerdings nicht aus den Gründen, die Sie vielleicht erwarten würden.
Die Daten stammen aus einer in Nature Communications veröffentlichten Studie von Professor Shin Sugiyama von der Universität Hokkaidou und seinem Team. Sie nutzten keine Satelliten. Klar, Satelliten sehen die Oberfläche. Sie sehen die weiße Fläche und die Risse. Aber sie können Ihnen nicht sagen, was an der Schnittstelle zwischen Eis und Stein passiert. Das ist ein blinder Fleck. Eine gefährliche Angelegenheit, wenn man bedenkt, dass die Antarktis 90 % des weltweiten Gletschereises beherbergt. Vollständiges Schmelzen? Der Meeresspiegel springt um etwa 60 Meter in die Höhe. Da haben wir keinen Spielraum für Fehler.
Das Team hat also getan, was man nur macht, wenn man sich wirklich für die Wissenschaft engagiert. Mit Heißwasserstrahlen bohrten sie Bohrlöcher tief in den Gletscher. In die Dunkelheit. Bis zur Basis.
Die Mechanik der Hydrofrakturierung
Warum ist das wichtig? Denn lange Zeit war der Zusammenhang zwischen Oberflächenschmelze und basaler Verschiebung in der Antarktis theoretisch. Wir wussten über Grönland Bescheid. Wir wussten von den Gletschern Alaskas und Europas, wo Schmelzwasser als Schmiermittel fungiert, die Reibung verringert und den Fluss beschleunigt. Die Antarktis war der Ausreißer. Zumindest war es die unbekannte Variable.
Sugiyama und seine Kollegen ließen Kameras und Drucksensoren durch diese Bohrlöcher herab. Was sie fanden, veränderte das Bild.
Oberflächenseen und Teiche sind nicht einfach nur verdunstet oder gefroren. Das Gewicht des angesammelten Wassers löste Hydrofracking aus. Das ist der Prozess, bei dem der Wasserdruck Risse tiefer in das Eis drückt und so vertikale Kanäle entsteht. Stellen Sie sich das so vor, als würde man Hydraulikflüssigkeit in eine Maschine einspritzen. Das Wasser wandert durch diese neu gebildeten Brüche bis zum Boden.
Sobald es das Bett erreichte, wurde es heftig.
Der Druck nahm zu. An Stellen mit starkem Oberflächenschmelzen – und ja, sogar nach einem seltenen Regenereignis am 2. Januar, das heftig genug für die Antarktis war – wurde der Wasserdruck hoch genug, um 97 % des darüber liegenden Eisgewichts zu tragen.
Aufzug. Reibung sinkt. Rutsche beschleunigt.
Konkret beschleunigte sich die Bewegung des Gletschers um 10–20 %. Kleine Zahlen in einer Tabelle. Riesige Zahlen für eine Küste, die drei Meter niedriger ist als im letzten Jahrzehnt.
Verstecktes Leben im Gedränge
Aber hier kommt der Teil, der sich fast zu sehr wie ein Science-Fiction-Film anfühlt, um wahr zu sein.
Bei der Druckmessung konnten die Bohrlochkameras nicht nur graues Eis und Gestein erkennen. Sie sahen das Leben.
Begraben unter 474 Metern Gletschereis, in einer dünnen, nur drei Meter dicken Meerwasserschicht, zeichneten die Kameras eine Seeanemone auf. Und mehrere Schwämme mit dünnem Stiel. An einem Felsbrocken befestigt. Dreihundert Meter hinter der Stelle, an der sich der Gletscher tatsächlich vom Meeresboden löst.
Wie leben sie dort unten überhaupt?
Es ist ein verstecktes Ökosystem. Kalt. Dunkel. Beschränkt. Bunt. Sugiyama bemerkte die Überraschung. Es ist beunruhigend, Lebewesen zu beobachten, die in einer so lebensfeindlichen, druckbelasteten Umgebung ihren Geschäften nachgehen, aber es unterstreicht die Komplexität dessen, was unter der Eisdecke geschieht. Es ist nicht nur eine gefrorene Wasserfläche, die sich in Richtung Meer bewegt. Es handelt sich um eine dynamische Umgebung, in der Biologie, Geologie und Fluiddynamik in Echtzeit interagieren.
Die dringende Implikation
Bedeutet das, dass die Antarktis jetzt schneller abrutscht als zuvor? Ja.
Der Mechanismus ist klar: Mehr Hitze oben bedeutet mehr Schmelze. Mehr Schmelze bedeutet, dass mehr Wasser über die Hydrofrakturierung die Basis erreicht. Mehr Wasser bedeutet mehr Auftrieb, weniger Reibung und schnelleres Gleiten.
„Unsere Studie legt nahe, dass der Eisverlust mit steigendem Schmelzwasser in einem sich erwärmenden Klima zunimmt.“ — Professor Shin Sugiyama
Dies ist nicht nur eine akademische Übung zur Glaziologie. Es ist eine Projektion. Der Eisschild verliert derzeit an Masse. Der Abfluss ins Meer übersteigt die Schneeanhäufung im Landesinneren. Wenn die Oberflächenschmelze mit steigenden globalen Temperaturen zunimmt, verstärkt sich dieser Beschleunigungseffekt. Mehr Wasser. Mehr Auftrieb. Mehr Geschwindigkeit.
Die Implikation trifft direkt auf Gesellschaften zu, die in niedrig gelegenen Küstengebieten leben. Es geht nicht darum, ob sich das Niveau ändert. Es geht darum, wie schnell.
Die Studie wurde im Rahmen von JARE63 durchgeführt und durch JSPS KAKenHi-Zuschüsse finanziert, aber die Botschaft geht über die Fördergeber hinaus. Das Eis ist geschmiert. Der Schlitten wird beschleunigt. Und das Wasser kommt von der Oberfläche, bohrt sich nach unten und schreibt die Zeitachse für Küstenstädte neu.
Die von Sugiyama, Kondo, Minowa und Watanabe verfassten Referenzdaten stehen zur Überprüfung zur Verfügung. Aber die Physik ist einfach. Wasser unter Eis verringert die Reibung. Die Schwerkraft erledigt den Rest.
Wir beobachten, wie es passiert. Direkt. Unterhalb des Eises.
