Gletscher schmelzen, eine Region wächst dadurch in die Höhe!
Die Eisfelder in Südpatagonien (Südamerika) schmelzen und ziehen sich rasch zurück. Ein Nebeneffekt ist die Anhebung des Bodens, die durch das Gewicht des Eises ausgelöst wird. Eine Studie hat eine Antwort auf dieses Ereignis gefunden.
Eisfelder, die sich über Hunderte von Kilometern entlang der Andenkämme in Argentinien und Chile erstrecken, schmelzen mit einer der schnellsten Geschwindigkeiten der Welt. Gleichzeitig verschiebt sich der Boden unter dem Eisschild und hebt sich, während die Gletscher verschwinden. Jetzt haben Geologen einen Zusammenhang zwischen dem jüngsten Verlust an Eismasse, der raschen Hebung des Gesteins und einem Riss zwischen den tektonischen Platten, die Patagonien zugrunde liegen, entdeckt.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Washington University in St. Louis, Missouri, unter der Leitung des Seismologen Douglas Wiens, hat kürzlich eine der ersten seismischen Untersuchungen der patagonischen Anden abgeschlossen. In einer Veröffentlichung in der Zeitschrift Geophysical Research Letters beschreiben und kartieren sie die lokale Dynamik des patagonischen Untergrunds.
Die Ableitungen der Studie sind sehr relevant, da die gewonnenen Informationen auch über Patagonien hinaus Anwendung finden. Aufgrund der COVID-Pandemie konnten die Teams im Jahr 2020 nicht abreisen und steuerten ein weiteres Jahr an Daten zur Studie bei.
Die Eisfelder schmelzen und der Boden hebt sich
Sie fanden unter anderem heraus, dass Schwankungen in der Größe der Gletscher beim Wachsen und Schrumpfen in Verbindung mit der in der Studie dargestellten Mantelstruktur zu schnellen und räumlich variablen Hebungen in dieser Region führen. Zu Wiens gesellte sich Hannah Mark, eine ehemalige Steve-Fossett-Postdoc-Stipendiatin für Erd- und Planetenwissenschaften an der University of Washington. Die von ihnen gewonnenen Daten zeigen, wie ein Riss in der absteigenden tektonischen Platte etwa 100 Kilometer unterhalb von Patagonien wärmeres, weniger zähflüssiges Mantelmaterial unter Südamerika fließen ließ.
Die Eisfelder darüber sind geschrumpft, wodurch das Gewicht, das den Kontinent einst nach unten drückte, wegfiel. Die Wissenschaftler fanden eine sehr niedrige seismische Geschwindigkeit in und um den Graben sowie eine Ausdünnung der starren Lithosphäre, die den Graben überlagert. Diese besonderen Bedingungen des Erdmantels sind die Ursache für viele der jüngsten Veränderungen in Patagonien, einschließlich der raschen Hebung in bestimmten Gebieten, die zuvor von Eis bedeckt waren.
"Niedrige Viskositäten bedeuten, dass der Mantel auf die Deglazierung auf einer Zeitskala von zehn Jahren reagiert, und nicht von Tausenden von Jahren, wie wir es zum Beispiel in Kanada beobachten", so Wiens gegenüber Phys.org. Diese Situation erklärt, warum GPS große Hebungen aufgrund des Verlusts an Eismasse gemessen hat. Eine weitere interessante Tatsache ist, dass die Viskosität unter dem südlichen Teil des Südpatagonischen Eisfeldes höher ist als unter dem Nordpatagonischen Eisfeld, was erklärt, warum die Hebungsraten von Norden nach Süden variieren.
Hilft bei der Vorhersage von Veränderungen des Meeresspiegels
Einfach ausgedrückt: Wenn Gletscher schmelzen, wird ein enormes Gewicht vom Boden genommen, der sie einst getragen hat. Riesige Wassermengen, die zuvor als Eis gespeichert waren, fließen in die Ozeane. Das neu freigesetzte Land prallt zurück und steigt auf. Obwohl diese Daten in den patagonischen Eisfeldern gewonnen wurden, beobachten Wissenschaftler dieses Verhalten auch an anderen Orten auf der Welt, wo die Gletscher schmelzen.
Die fortlaufende Bewegung der Erde, die als "glaziale isostatische Anpassung" bekannt ist, ist aus vielen Gründen wichtig, vor allem aber deshalb, weil sie sich auf die Vorhersagen des Meeresspiegelanstiegs bei künftigen Klimaerwärmungsszenarien auswirkt. Mark sagte, eines der interessantesten Ergebnisse dieser Studie sei, dass sich die wärmsten und am wenigsten zähflüssigen Teile des Erdmantels in der Region des Risses oder des Plattenfensters unter dem Teil der patagonischen Eisfelder befanden, der sich erst kürzlich geöffnet hatte.
Mark und Wiens arbeiteten mit Kollegen vom California Institute of Technology/Jet Propulsion Laboratory, der National University of La Plata, der Southern Methodist University und der University of Chile zusammen, um die seismische Studie durchzuführen, die von der National Science Foundation finanziert wurde.