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Gletscherschmelze vor Grönland Warum eine Bodenwelle Gletschereis zum Verhängnis wird

Autor / Redakteur: Ulrike Windhövel* / Christian Lüttmann

Im Nordosten von Grönland tobt ein Kampf der Elemente: Wasser und Erde haben sich gegen das Eis der Gletscherzungen verbündet – so scheint es zumindest. Denn Ozeanographen haben nun herausgefunden, wie warme Meeresströmungen und die Struktur des Ozeanbodens zu einer beschleunigten Gletscherschmelze führen.

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Forscher des Alfred-Wegener-Instituts haben ein neues Phänomen bei der Gletscherschmelze entdeckt.
Forscher des Alfred-Wegener-Instituts haben ein neues Phänomen bei der Gletscherschmelze entdeckt.
(Bild: Natalie Prinz, Alfred-Wegener-Institut)

Bremerhaven – Die Gletscherschmelze ist in vollem Gange: Das grönländische Eis taut heute siebenmal schneller als noch in den 1990er-Jahren. Diese Erkenntnis ist alarmierend, weil zu befürchten ist, dass sich die Schmelze mit dem Klimawandel noch weiter verstärken wird. Der Meeresspiegel wird dann entsprechend schneller steigen. Wissenschaftler versuchen deshalb die Mechanismen besser zu verstehen, die zum verstärkten Schmelzen führen.

Zum einen taut der Eispanzer an der Oberseite, weil er der Sonne und den steigenden Temperaturen ausgesetzt ist. Doch schmilzt das Eis inzwischen auch von unten – und zwar auch im Nordosten Grönlands, wo so genannte Gletscherzungen zu finden sind. Dabei handelt es sich um Eis, das von der grönländischen Landmasse ins Meer rutscht und auf dem Wasser schwimmt – ohne vom Land abzubrechen. Die längste dieser Gletscherzungen, der „79°-Nord-Gletscher“, erstreckt sich über eine Länge von 80 Kilometern über das Meer. Seit 20 Jahren hat er sich dramatisch verdünnt, weil er nicht nur an der Oberseite, sondern vor allem auch an der Unterseite taut.

Ein Team um die Ozeanographin Dr. Janin Schaffer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hat jetzt herausgefunden, was zu der starken Schmelze an der Unterseite führt. Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass das von ihnen entdeckte Schmelzphänomen nicht nur am 79°-Nord-Gletscher auftritt, sondern auch an anderen Orten das Eis tauen lassen könnte.

Wie der Meeresboden die Gletscherschmelze beschleunigt

Für ihre Studie haben die Forscher erstmals den Meeresboden in der Nähe des 79°-Nord-Gletschers vom Schiff aus genauer vermessen. Dabei stellten sie fest, dass sich am Meeresboden ein zwei Kilometer breiter Graben befindet, in dem in der Tiefe relativ warmes Wasser aus dem Atlantik wie in einem Kanal auf den Gletscher zuströmt.

Schema der Zirkulation in der Kaverne und der Wassermassen am 79°-Nord-Gletscher.
Schema der Zirkulation in der Kaverne und der Wassermassen am 79°-Nord-Gletscher.
(Bild: Janin Schaffer, Alfred-Wegener-Institut)

Doch nicht nur das: Bei genauerer Analyse des Grabens entdeckte Schaffer eine Erhebung, die von dem am Meeresboden heranströmenden Wasser wie eine Barriere überwunden werden muss. Auf der Rückseite dieser Bodenwelle rauscht das Wasser dann mit hoher Geschwindigkeit hinab – und direkt unter die Gletscherzunge. Die Beschleunigung des warmen Wasserkörpers führt dazu, dass sehr viel mehr Wärme aus dem Ozean unter der Gletscherzunge vorbeiströmt und das Gletschereis von unten auftaut.

Beunruhigend finden die Forscher, dass die warme Wasserschicht, die in der Tiefe in Richtung Gletscher strömt, mächtiger geworden ist: Vom Meeresboden aus gemessen reicht sie heute 15 Meter höher als noch vor wenigen Jahren. „Damit ist die Ursache für die zunehmende Schmelze jetzt klar“, sagt Schaffer. „Weil der warme Wasserstrom jetzt größer ist, gelangt pro Sekunde deutlich mehr Wärme als früher unter die Gletscherzunge.“

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Phänomen ist wahrscheinlich kein Einzelfall

Um herauszufinden, ob dieses Phänomen nur am 79°-Nord-Gletscher oder auch in anderen Gebieten auftritt, untersuchte das Team noch eine benachbarte Region an der Ostküste Grönlands, wo sich, der Gletscher „Zachariæ Isstrøm“ ins Meer schiebt. Von einer Eisscholle aus maßen die Forscher die Wassertemperaturen in der Tiefe. „Die Werte deuten darauf hin, dass auch hier eine Bodenschwelle dazu führt, dass warmes Wasser in der Tiefe Richtung Gletscher saust“, sagt Schaffer. „Die intensive Schmelze an der Gletscherunterseite wird offenbar an mehreren Stellen Grönlands stark durch die Form des Meeresbodens bestimmt.“ Insgesamt helfen die Ergebnisse der Forscherin, künftig die Gesamtmenge an Schmelzwasser besser zu bestimmen, die der grönländische Eispanzer jedes Jahr verliert.

Originalpublikation: Janin Schaffer, Torsten Kanzow, Wilken-Jon von Appen, Luisa von Albedyll, Jan Erik Arndt und David H. Roberts: Bathymetry constrains ocean heat supply to Greenland’s largest glacier tongue, Nature Geoscience, 3. Februar 2020; DOI: 10.1038/s41561-019-0529-x

* U. Windhövel, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, 27570 Bremerhaven

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