Erschreckende Erkenntnisse in Grönland. Bislang gingen Forscherinnen und Forscher immer davon aus, dass sich Eismassen nur langsam fortbewegenden. Doch neueste Untersuchung zu seismischen Ereignissen zeigten, dass diese Prozesse deutlich schneller vonstattengehen und damit auch der Anstieg des weltweiten Meeresspiegels an Dynamik gewinnt. Was steckt hinter diesen Veränderungen?

Neueste Untersuchungen in Grönland: Faszination grönländischer Eisschild

Der grönländische Eisschild ist der größte Eisschild der nördlichen Hemisphäre und bedeckt etwa 80 Prozent der Landfläche Grönlands. Mit einer Fläche von rund 1,71 Millionen Quadratkilometern und einer durchschnittlichen Dicke von über 2000 Metern enthält er etwa 2,9 Millionen Kubikkilometer Eis.

Das Schmelzwasser des Eisschilds in Grönland stellt derzeit die bedeutendste Einzelquelle für den globalen Meeresspiegelanstieg dar. Seit den 1990er-Jahren hat das Abschmelzen des Eisschilds bereits zu einem Anstieg des Pegels um etwa einen Zentimeter beigetragen. Satellitenmessungen zeigen nun aber, dass sich der Massenverlust des Eisschilds beschleunigt hat.

Wissenschaftliche Modellrechnungen legen nahe, dass der grönländische Eisschild bei vollständigem Abschmelzen einen globalen Meeresspiegelanstieg von etwa 7,4 Metern verursachen könnte. Zudem zeigen aktuelle Studien, dass bereits ein Überschreiten kritischer Temperaturschwellen zu einem irreversiblen Kollaps des Eisschilds führen könnte, wodurch langfristige Veränderungen im globalen Klimasystem ausgelöst würden.

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Einzigartiges Eisbeben in einem Bohrloch aufgezeichnet

Diese seismischen Ereignisse könnten die abrupten Bewegungen der gefrorenen Flüsse Grönlands in Richtung Meer erklären, so die Forscher. Die Wissenschaftler entdeckten diese Beben, indem sie ein Glasfaserkabel in ein 2,7 Kilometer tiefes Bohrloch im Nordostgrönländischen Eisstrom einführten – dem größten Gletscherfluss Grönlands, der als Haupttransportweg für das Eis aus dem Inneren des Eisschildes in den Nordatlantik fungiert.

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Ähnlich wie bei tektonischen Erdbeben handelt es sich bei Eisbeben um seismische Ereignisse, die im Eis auftreten, wenn dieses bricht und zwei Eismassen aneinander reiben. Eisbeben auf Grönland blieben bisher unentdeckt, da eine Schicht vulkanischer Partikel, die rund 900 Meter unter der Oberfläche des Eises begraben liegt, die seismischen Wellen daran hindert, die Erdoberfläche zu erreichen. Diese Partikel stammen von einem massiven Ausbruch des Mount Mazama im heutigen Oregon vor etwa 7700 Jahren, so die Forscher.

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Wissenschaftler überrascht: Neue Erkenntnisse über die Entwicklung von Eisbeben

Die vulkanischen Partikel blockieren jedoch nicht nur den Aufstieg der seismischen Wellen, sondern könnten auch selbst für die Entstehung der Beben verantwortlich sein, erklärt Andreas Fichtner, Professor für Geophysik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und Hauptautor einer kürzlich veröffentlichten Studie in „Science“. Die Eisbeben entstehen vermutlich aufgrund von Verunreinigungen im Eis, wie etwa Sulfaten und anderen Partikeln, die das Eis destabilisieren und die Bildung kleiner Risse begünstigen.

„Wir waren überrascht, diesen bisher unbekannten Zusammenhang zwischen der Dynamik eines Eisstroms und vulkanischen Eruptionen zu entdecken“, so Fichtner. Eisbeben können sich wie Dominosteine gegenseitig auslösen und sich so horizontal über weite Distanzen ausbreiten, was zu einer schnellen Ausweitung der seismischen Aktivität im Gletscher führen kann.

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Kritische Veränderungen: Forscher gewinnen neue Erkenntnisse zur Bewegung von Eisströmen

Forscher untersuchen Eisströme und die Rolle von Eisbeben bei deren Bewegung, da sie große Mengen Eis ins Meer transportieren und so zum Meeresspiegelanstieg beitragen. Unklarheiten über ihren genauen Transportmechanismus führen zu Ungenauigkeiten in Klimamodellen, die zukünftige Veränderungen prognostizieren sollen.

Bisher ging man davon aus, dass das Eis langsam und kontinuierlich wie zähflüssiger Honig fließt. Doch neue Erkenntnisse und frühere Studien zeigen, dass diese Annahme überdacht werden muss. „Die Vorstellung eines gleichmäßigen Eisflusses ist nicht mehr haltbar“, erklärt Andreas Fichtner. Stattdessen bestätigen die aktuellen Daten, dass winzige Beben tief im Eisschild eine konstante Stick-Slip-Bewegung der Eisströme auslösen, was deren Dynamik deutlich komplexer macht.

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„Die Tatsache, dass wir jetzt diese Eisbeben entdeckt haben, ist ein wichtiger Schritt zu einem besseren Verständnis der Verformung von Eisströmen auf kleinen Skalen“, fügte Studienmitautor Olaf Eisen, Professor für Glaziologie am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Deutschland, in der Erklärung hinzu.