– 2011 – 08 Tsunami sprengt Antarktiseis, Satellitendaten

10.08.2011 Kraftvolle Welle: Japan-Tsunami sprengte Antarktis-Eis

Der Tsunami, der im März die japanische Küste heimsuchte, hat mehr als 13.000 Kilometer von seinem Ursprungsort entfernt für Schäden gesorgt – und zwar in der Antarktis. Mit Hilfe eines europäischen Satelliten wiesen Forscher nach, dass die Welle riesige Eisberge aus dem Schelfeis brach.
Welche Wucht der Tsunami vom 11. März dieses Jahres hatte, weiss die Welt durch die Bilder schwer verwüsteter japanischer Städte. Das Erdbeben bei Sendai hatte die Wassermassen mit monströser Gewalt aufgetürmt. Doch die zerstörerische Welle suchte nicht nur Japan heim und entfesselte quasi en passant die Atomkatastrophe von Fukushima, sie hinterliess auch auf der anderen Seite der Erde Schäden – wenngleich in kleinerem Ausmass.
Mit Satellitenaufnahmen konnten Forscher nun zeigen, dass die Riesenwelle mehr als 13.000 Kilometer südlich ihres Ursprungsorts das Schelfeis der Antarktis beschädigt hat. Vom Sulzberger-Schelfeis in der Westantarktis brachen Eisberge mit einer Fläche von 125 Quadratkilometer ab. Zum Vergleich: das entspricht etwa der Grundfläche der im Ärmelkanal gelegenen Insel Jersey. Rund 18 Stunden habe die Welle von Japan bis in die Antarktis benötigt, berichten Forscher um Kelly Brunt vom Goddard Space Flight Center der Nasa im Fachmagazin „Journal of Glaciology“.
Als der Tsunami das Sulzberger-Schelfeis erreicht habe, sei er nur noch 30 Zentimeter hoch gewesen. Die anhaltende Belastung durch den Wellengang habe aber gereicht, um das an dieser Stelle 80 Meter dicke Eis brechen zu lassen. Nach Angaben der Wissenschaftler ist dies das erste Mal, dass ein Tsunami „in flagranti“ als Auslöser für Eisbergabbrüche beobachtet worden ist. „In der Vergangenheit haben wir bei solchen Ereignissen immer wieder nach der Ursache gesucht – diesmal hatten wir die Ursache“, sagte Forscherin Brunt.
Schon in den siebziger Jahren hatten Forscher spekuliert, dass besonders viele Eisberge entstehen könnten, wenn ein Eisschelf durch Wellen wiederholt gedehnt wird und schliesslich zerbricht. Mit Modellen und Wasserstandsmessungen berechneten Glaziologen in mehreren Studien den möglichen Einfluss des Wellengangs auf das Eis. Die direkte Beobachtung eines solchen Ereignisses gelang jedoch noch nicht.
„Wir wussten, es würde genügend Wellengang entstehen“
Als am 11. März 2011 vor Japan die Erde bebte und einen Tsunami auslöste, war dies die Chance für die Wissenschaftler. „Wir wussten sofort, dass dies eines der grössten Ereignisse in der jüngsten Geschichte ist. Wir wussten, es würde genügend Wellengang entstehen“, sagte die Wissenschaftlerin. Ihr Team nutzte Tsunamimodelle der amerikanischen Wetter- und Meeresbehörde NOAA, um den Weg der Wellen über den Pazifik und das Südpolarmeer zu ermitteln. Das Sulzberger-Eisschelf habe sich dabei als wahrscheinlichstes Ziel erwiesen, sagten die Forscher.
Zur berechneten Ankunftszeit des Tsunamis in der Antarktis sei es dort bewölkt gewesen, berichtete Brunt. Deshalb gelang es nur den Radarinstrumenten des „Envisat“- Satelliten der europäischen Raumfahrtagentur Esa, den Abbruch der Eisberge am Sulzberger-Eisschelf klar abzubilden.
Der Tsunami liess Eisberge in einem Gebiet abbrechen, das laut historischen Satellitenaufnahmen 46 Jahre lang nahezu unverändert geblieben war. Nach Ansicht der Glaziologen könnte das normalerweise vor dem Schelf liegende Meereis dieses geschützt haben. Dadurch habe vermutlich auch der Tsunami im Dezember 2004 keine grösseren Auswirkungen auf das antarktische Eis gehabt. Im März 2011 habe es dagegen kaum Meereis in dieser Region gegeben.

21.08.2011 Satellitendaten: Atlas enthüllt Gletscherströme in der Antarktis

Das Eis in der Antarktis nimmt andere Wege als gedacht: Daten aus 3000 Satelliten-Überflügen offenbaren erstmals, wie die Gletscher driften. Die Karte enthüllt regelrechte Eis-Rennbahnen – manche Eiszungen wälzen sich mehrere Meter pro Tag Richtung Meer.
Forscher haben die erste Karte der Eisbewegungen für die gesamte Antarktis erstellt. Das aus hunderten von Satellitenaufnahmen zusammengesetzte Mosaik schliesst Lücken im Wissen der Eisforscher. „Bisher hatten wir für die gewaltige Fläche der Ostantarktis, die 77 Prozent des gesamten Kontinents einnimmt, keine brauchbaren Daten“, berichten die Wissenschaftler im Wissenschaftsmagazin „Science“. Nur ein paar einzelne Eisbereiche im Küstenbereich seien erforscht gewesen. Ein umfassendes Bild der Fliesswege und Eisgeschwindigkeiten in kontinentalem Massstab liefere erst die neue Karte. Sie enthüllt, wie verästelt und komplex das Fliessverhalten der Eismassen rund um den Südpol ist.
So nahmen viele der Gletscher auf ihrem Weg zur Küste einen ganz anderen Weg als bisher gedacht, berichten Eric Rignot von der University of California in Irvine und seine Kollegen. Für andere könne man nun erstmals sehen, aus welchen Gebieten im Inland ihr Eis stammt. „Dieser Blick auf die Eisbewegungen definiert unser Verständnis darüber neu, wie das Eis solcher Eiskappen fliesst“, sagen die Forscher. Das habe weitreichende Bedeutung für die Rekonstruktion und Vorhersage der Eisdecken-Entwicklung.
Die Eiskappe über dem Südpol enthält einen Grossteil des gesamten Eisvorrats der Erde. Ihre Entwicklung prägt daher sowohl die globalen Klimamuster als auch das Auf und Ab der Meeresspiegel. Mit Hilfe der neuen Karte entdeckten die Forscher unter anderem einen zuvor unbekannten Grat, der sich einmal quer von Osten nach Westen durch den gesamten Kontinent zieht. Ausserdem identifizierten sie zahlreiche neue „Zubringer“, die das Eis vom Inland zu den Küstengletschern transportieren.
Auf Schmierseife Richtung Küste
Anders als bisher gedacht gleiten diese gewaltigen Eisströme dabei selbst im Kontinentinneren teilweise wie auf Schmierseife: Feuchtes Sediment, Schmelzwasser oder andere Gleithilfen lassen die Eisdecke an manchen Stellen besonders schnell rutschen, an anderen bremst ein rauerer Untergrund sie aus.
Dadurch bewege sich das Eis nicht so gleichförmig wie bisher angenommen, sondern je nach Ort sehr unterschiedlich, schreiben die Forscher. Durch das Gleiten seien die Eisströme von Küsten und Innerem weitaus enger miteinander verbunden als angenommen.
„Das ist eine entscheidende Information, um den zukünftigen Meeresspiegelanstieg vorhersagen zu können“, sagt Thomas Wagner von der US-Raumfahrtbehörde Nasa, die das Projekt finanzierte. „Wenn wir Eis an den Küsten verlieren, weil sich der Ozean erwärmt, dann öffnen wir dadurch auch den Hahn, der das Eis aus dem Inneren abfliessen lässt.“
Für die Karte kombinierten die Forscher Radardaten von fünf Satelliten verschiedener Raumfahrtagenturen, darunter auch „Envisat“ von der Europäischen Raumfahrtagentur Esa. Die insgesamt 900 daraus resultierenden Bildreihen deckten den Zeitraum der Jahre 2007 bis 2009 ab. Mehr als 3000 Erdumkreisungen absolvierten die Satelliten dafür.
Mit Hilfe der im Antarktis-Mosaik eingefangenen Fliessmuster können Forscher nun besser vergleichen, wo das Eis langsamer oder schneller strömt. „Die gemessenen Eisgeschwindigkeiten reichen von wenigen Zentimetern bis zu einigen Kilometern pro Jahr“, schreiben die Forscher. Das entspreche einer Spannbreite von fünf Grössenordnungen. Manchen Gletschern könnte man demnach mit blossem Auge beim Fliessen zusehen – die wälzen sich pro Tag mehrere Meter weit.