Daten des ESA-Satelliten Cryosat-2 haben 85 noch nie zuvor gesehene, aktive subglaziale Seen unter dem Eis der Antarktis enthüllt – 58 Prozent mehr als bisher bekannt.
Wissenschaftler haben anhand von Satellitendaten aus einem Jahrzehnt 85 bisher unbekannte Seen identifiziert, die unter dem Eis der Antarktis verborgen liegen.
Die neu entdeckten Seen seien „aktiv“, das heißt, sie entleeren sich periodisch und füllen sich wieder auf. Dabei verändern sie über Monate und Jahre hinweg Größe und Form, so die Forscher. Diese subglaziale Aktivität beeinträchtige die Stabilität der Gletscher und ihre Schleifbewegung über das antarktische Grundgestein, was wiederum Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel haben könne, so das Team.
„Es war faszinierend zu entdecken, dass sich die subglazialen Seeflächen während verschiedener Füll- und Entleerungszyklen verändern können“, sagte die Co-Autorin der Studie, Anna Hogg , Professorin für Erdbeobachtung an der Universität Leeds in Großbritannien, in einer Erklärung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
„Dies zeigt, dass die subglaziale Hydrologie der Antarktis viel dynamischer ist als bisher angenommen. Daher müssen wir diese Seen auch in Zukunft weiter beobachten, während sie sich entwickeln.“
Vor dieser jüngsten Entdeckung waren in der Antarktis bereits 146 aktive subglaziale Seen bekannt. Die neue Studie erhöht die Gesamtzahl der aktiven Seen auf 231 und trägt zum Verständnis der Wissenschaftler bei, wann und wie subglaziale Seen entwässern und sich wieder füllen, sagte die leitende Studienautorin Sally Wilson in der Erklärung.
„Es ist unglaublich schwierig, das Füllen und Entleeren subglazialer Seen zu beobachten“, sagte Wilson, Doktorand am Institut für Klima- und Atmosphärenwissenschaften der Universität Leeds.
„Vor unserer Studie wurden weltweit nur 36 vollständige Zyklen vom Beginn der subglazialen Füllung bis zum Ende der Entleerung beobachtet. Wir haben zwölf weitere vollständige Füll- und Entleerungsvorgänge beobachtet, sodass die Gesamtzahl nun bei 48 liegt.“
Subglaziale Seen sind Schmelzwasserbecken, die entstehen, wenn geothermische Wärme aus dem Erdinneren an die Basis einer Eisdecke steigt oder wenn durch das Reiben von Eis am Grundgestein genügend Reibungswärme entsteht. Subglaziale Seen können manchmal periodisch abfließen, wodurch ein Wasserstrom entsteht, der die Unterseite der Eisdecke schmiert und ihr hilft, auf dem Grundgestein zu gleiten, wodurch die Bewegung des Eises in Richtung Ozean beschleunigt wird.
Für die Studie analysierten die Forscher Daten, die zwischen 2010 und 2020 vom ESA-Satelliten Cryosat-2 erfasst wurden. Der ESA-Satellit misst weltweit Schwankungen in der Dicke von Meereis, Gletschern und Eisschilden. Cryosat-2 trägt ein sogenanntes Radar-Altimeter, das kleine Höhenänderungen von Eisformationen erkennen kann, darunter auch Veränderungen, die durch das Abfließen und Auffüllen von Seen an der Eisbasis entstehen.
Die Daten enthüllten Dutzende von Stellen, an denen der antarktische Eisschild leicht absinkt und ansteigt, weil Schmelzwasser subglaziale Seen unter der Oberfläche entwässert und wieder auffüllt. Die Beobachtungen zeigten außerdem 25 Seengruppen und fünf nie zuvor gesehene subglaziale Seennetzwerke mit miteinander verbundenen Entwässerungs- und Auffüllzyklen, schrieben die Forscher in der Studie, die am 19. September in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde .
Die Ergebnisse sind wichtig, weil sie das Verständnis der Wissenschaftler für die Dynamik der Eisschilde und deren Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel verbessern.
Dies könnte Forschern helfen, genauere Klima- und Erdmodelle zu entwickeln. „Die numerischen Modelle, die wir derzeit verwenden, um den Beitrag ganzer Eisschilde zum Meeresspiegelanstieg zu prognostizieren, berücksichtigen die subglaziale Hydrologie nicht“, sagte Wilson.
„Diese neuen Datensätze zu Standorten, Ausdehnungen und Zeitreihen subglazialer Seen werden uns helfen, die Prozesse zu verstehen, die den Wasserfluss unter der Antarktis antreiben.“
Einige subglaziale Seen in der Antarktis sind stabil, das heißt, sie laufen nicht aus und füllen sich nicht wieder. Ein Beispiel dafür ist der Wostoksee , der unter dem ostantarktischen Eisschild liegt und mehr als genug Wasser enthält, um den Grand Canyon zu füllen, heißt es in der Erklärung.
Sollte sich der Wostoksee jemals leeren, könnte dies den gesamten Eisschild beeinträchtigen und den globalen Meeresspiegel ansteigen lassen, so die Forscher.
„Je mehr wir über die komplexen Prozesse verstehen, die den antarktischen Eisschild beeinflussen, einschließlich des Schmelzwasserflusses an der Basis des Eisschildes, desto genauer können wir das Ausmaß des zukünftigen Anstiegs des Meeresspiegels prognostizieren“, so Martin Wearing , ein digitaler Zwillings-Geowissenschaftler und Koordinator des Polar Science Cluster der ESA, in der Erklärung.
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