Was verbirgt sich unter dem antarktischen Eisschild? Ein Forschungsteam hat eine große Wissenslücke geschlossen – mit überraschenden Erkenntnissen.

Oshkosh – Die Antarktis, der kälteste Kontinent der Erde, birgt unter ihrer kilometerdicken Eisschicht ein faszinierendes geologisches Geheimnis. Eine neue Studie unter der Leitung von Timothy Paulsen von der University of Wisconsin-Oshkosh hat überraschende Erkenntnisse über die verborgene Landschaft unter dem antarktischen Eis ans Licht gebracht.

„Die frühe Erforschung des antarktischen Kontinents offenbarte ein überraschendes Ergebnis, eine 3500 km lange Gebirgskette mit Gipfeln über 4500 m, die das antarktische Festland durchquert“, erklärt Paulsen, Hauptautor der Studie, die in der Fachzeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde. Diese Kette, bekannt als das Transantarktische Gebirge, hält heute den ostantarktischen Eisschild zurück, während er von der Ostantarktis zu niedrigeren Höhen im Rossmeer fließt.

Forschungsteam will Antarktis-Wissenslücke schließen

Bislang gab es im Wissen über die geologische Geschichte der Antarktis eine erhebliche Lücke. „Wir haben die junge und alte Geschichte des Kontinents untersucht, aber es gibt eine Lücke in unserem Verständnis dessen, was in der Antarktis zwischen diesen beiden Zeiträumen geschah“, erläutert Paulsen im Discover Magazine. Die alte Geschichte reicht etwa 500 Millionen Jahre zurück, während die jüngere Geschichte etwa 100 Millionen Jahre alt ist.

Die Gletscher schmelzen – So verändert der Klimawandel die Erde

Auch der Rhonegletscher, der älteste Gletscher der Alpen, wird durch spezielle Decken vor dem Schmelzen geschützt. So soll verhindert werden, dass die Gletscher in den Alpen verschwinden.

Ein Eisberg schwimmt im Juni 2019 durch die Bonavista Bay in Neufundland. Wasser von Eisbergen gilt als „rein“ und wird für bestimmte Produkte vermarktet – unter anderem für Wodka, Likör, Bier und Kosmetik. Gleichzeitig schmilzt das Eis dieser Erde immer schneller – eine schlechte Kombination.

Ein Eisberg an der südöstlichen Küste Grönlands kalbt: Eine große Eismasse bricht vom Apusiajik-Gletscher ab und stürzt ins Wasser.

Der Aletsch-Gletscher ist der größte Gletscher in den Alpen. Wenn nichts getan wird, um den Klimawandel aufzuhalten, könnte er bis zum Ende des Jahrhunderts komplett verschwinden, hat eine Studie im Jahr 2019 gezeigt.

Das Foto stammt aus dem Jahr 2007, doch an der Situation hat sich seitdem nicht viel geändert: Die massiven Gletscher Tibets leiden unter dem Klimawandel und schmelzen. In den vergangenen Jahrzehnten sei das Eis in dieser Region zehnmal schneller geschmolzen als in den Jahrhunderten davor, heißt es in einer Studie aus dem Jahr 2019. Seit der letzten kleinen Eiszeit seien zwischen 400 und 600 Kubikkilometer Eis verschwunden – das entspricht dem gesamten Eisvolumen der europäischen Alpen, des Kaukasus und von Skandinavien.

Der Gletscher Nr. 12 im Laohugou-Tal im westlichen Teil des Qilian-Gebirges in der nordwestchinesischen Provinz Gansu ist der längste Gletscher im Qilian-Gebirge. Da er aufgrund des Klimawandels schrumpft, sind Ausflüge zu dem Gletscher verboten.

Im Sommer 2010 ist vom Petermann-Gletscher vor der Nordwestküste Grönlands ein gewaltiger Eisbrocken abgebrochen. Das Bruchstück hat etwa zweieinhalb Mal die Fläche der Insel Sylt, mit dem Wasser, aus dem der Eisbrocken besteht, könnte der gesamte Wasserverbrauch der USA für vier Monate gestillt werden.

Während seiner Zeit als Bundesaußenminister besucht Heiko Maas (l., SPD) Gletscher bei Pond Inlet in der kanadischen Arktis. Die Erderwärmung ist in dieser Region zwei bis drei Mal so stark wie in anderen Weltregionen.

Um diese Wissenslücke zu schließen, analysierte das Forschungsteam die Chemie von Mineralkörnern aus Gesteinsproben des Transantarktischen Gebirges. Diese Proben stammten aus dem Polar Rock Repository am Byrd Polar and Climate Research Center der Ohio State University, einer Art „Gesteins-Bibliothek“ mit mehr als 60.000 Proben aus der Antarktis.

Unter der heutigen Antarktis gab es dynamische Landschaften

Die Ergebnisse waren überraschend: „Unsere neuen Resultate deuten darauf hin, dass die Grundgebirgsgesteine des Transantarktischen Gebirges mehrere punktuelle Gebirgsbildungs- und Erosionsereignisse erlebten, wodurch Oberflächen entstanden, an denen alte Gesteine fehlen“, erklärt Paulsen. „Diese Ereignisse stehen interessanterweise in Zusammenhang mit größeren plattentektonischen Veränderungen an den Rändern der Antarktis.“

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Die Daten zur Gesteinsabkühlung zeigen, dass diese Abkühlungsphasen zeitlich mit Erosionsereignissen und bekannten geologischen Veränderungen in anderen Teilen der Antarktis zusammenfallen. Dies deutet auf dynamische Landschaften hin, die durch Zyklen von Krustenverformung und möglicherweise auch Vergletscherung entlang des pazifisch-gondwanischen Randes beeinflusst wurden, heißt es in der Studie.

Verborgene Gebirgslandschaften prägen die Antarktis unter dem Eis

„Die Antarktis sollte in dieser Zeit eigentlich sehr ruhig sein, mit wenig Aktivität bis vor etwa 150 Millionen Jahren, als das Transantarktische Gebirge aufstieg“, sagt Paulsen dem Discover Magazine. Aber die analysierten Gesteinsproben zeigten Anzeichen von Abkühlungsereignissen, die auf eine viel dynamischere Geschichte hindeuten.

Diese Entdeckung hat weitreichende Implikationen für unser Verständnis der antarktischen Landschaft und ihrer Wechselwirkung mit den Eisschilden. „Die antarktischen Eisschilde bedecken und maskieren die Geologie des Grundgesteins der Antarktis“, erklärt Jeff Benowitz, Co-Autor der Studie in einer Mitteilung. „Die zeitlich-thermische Entwicklung der transantarktischen Grundgebirgsgesteine kann wichtige Hinweise zum Verständnis der Entwicklung der unter dem Eis liegenden Grundgebirgstopografie der Antarktis liefern.“

Geologische Vergangenheit der Antarktis ist komplex

Sein Kollege Paulsen ergänzt: „Das deutet darauf hin, dass es eine ältere Geschichte der Landschaft gibt, die wahrscheinlich die heutige Landschaft der Antarktis beeinflusst hat.“ Die Studienergebnisse legen nahe, dass die geologische Vergangenheit der Antarktis komplexer ist als bisher angenommen und dass die alten, längst verschwundenen Gebirgsketten möglicherweise einen erheblichen Einfluss auf die Klimageschichte der Erde hatten. Diese Erkenntnisse könnten auch für das Verständnis der aktuellen Klimaveränderungen von Bedeutung sein. (tab)

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