E4 Eisplatten und Plattformen

Thema

Die kontinentalen Eisschilde Grönlands und der Antarktis enthalten zusammen etwa 99 Prozent des gesamten Eises der Erde und tragen somit maßgeblich zum Anstieg des Meeresspiegels bei. Die Dynamik dieser kontinentalen Eisschilde wird durch einen Eisfluss bestimmt: von den zentralen Kuppeln der jeweiligen Eisschilde, wo die Massenbilanz positiv ist, da sich mehr Schnee ansammelt als abrutscht, zu den Rändern desselben Eisschildes, wo das Eis schließlich als kalbende Eisberge oder als schwimmende Schelfeise, die sich über das Meer erstrecken, ins Meer mündet.

Ein schwimmendes Schelfeis ist entscheidend für die Stabilität des ihn speisenden kontinentalen Eisschildes, da es als Stütze für die in ihn mündenden Gletscher wirkt: Die von diesem schwimmenden Schelfeis ausgeübte Zugkraft bremst den Fluss des aus dem Inneren des Kontinents kommenden Landeises.

Die Instabilität der Meeresbasis ist der kritischste Kollapsmechanismus, dem ein kontinentaler Eisschild ausgesetzt sein kann: Liegt die Basis eines Meeresgletschers auf einem Untergrund, der landeinwärts tiefer wird als ins offene Meer, kann selbst eine geringfügige Störung einen unumkehrbaren Rückzug des Gletschers auslösen. Dies liegt daran, dass sich die schwimmende Basislinie in einen Bereich des Untergrunds zurückzieht, in dem das Eis dicker ist. Diese erhöhte Eisdicke an der neuen Position der schwimmenden Basislinie führt zu einem verstärkten Eisabfluss ins Meer an derselben Stelle. Dieser größere Abfluss verstärkt den Rückzug der schwimmenden Basislinie weiter und erzeugt so einen sich selbst verstärkenden Instabilitätskreislauf. Derselbe Mechanismus der Instabilität der Meeresbasis könnte zum Kollaps des westantarktischen Eisschildes führen, mit der Folge eines globalen Meeresspiegelanstiegs von mehreren Metern.

Die schwimmende Basislinie ist die präzise Grenze zwischen dem Eis, das noch auf dem Felsuntergrund ruht, und dem Eis, das bereits im Meer schwimmt. Der Eisfluss über diese schwimmende Basislinie nimmt überproportional zur Eisdicke an dieser Stelle zu. Eine geringe Zunahme der Dicke führt daher zu einem viel größeren Anstieg des Eisflusses über die schwimmende Basislinie. Genau dieses überproportionale Verhältnis zwischen Dicke und Fluss ist die Ursache für die zuvor beschriebene Instabilität der Meeresbasis.

Die Ausdünnung eines schwimmenden Schelfeises durch das Schmelzen an der Basis durch warmes Ozeanwasser, bekannt als zirkumpolares Tiefenwasser, schwächt die Stützwirkung, die dieses Schelfeis auf die es speisenden Gletscher ausübt. Diese Schwächung der Stützwirkung ist derzeit der Mechanismus, der den Eisabfluss von den kontinentalen Eisschilden der Westantarktis ins Meer beschleunigt – derselbe Meeresspiegelanstieg, mit dem diese Beschreibung begann.

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