Die Ostantarktis beherbergt den gr\u00f6\u00dften Eisschild der Erde, der genug Wasser enth\u00e4lt, um den globalen Meeresspiegel um 52 Meter anzusteigen, wenn er vollst\u00e4ndig schmilzt. Dennoch stellt es Wissenschaftler jahrzehntelang vor ein R\u00e4tsel, wie und warum sich dieser Eisschild gebildet hat.<\/p>\n
Tats\u00e4chlich gibt es zwei miteinander verbundene Geheimnisse. Erstens wurde die Antarktis vor etwa 34 Millionen Jahren mit Eis bedeckt \u2013 ein Zeitraum, der als Eoz\u00e4n-Oligoz\u00e4n-\u00dcbergang bekannt ist \u2013, w\u00e4hrend die Arktisregion weitere etwa 25 Millionen Jahre lang weitgehend eisfrei blieb.<\/p>\n
Der Kohlendioxidgehalt in der Atmosph\u00e4re sank zu dieser Zeit dramatisch und spielte eine wichtige Rolle bei sinkenden Temperaturen. Aber wenn das der einzige Faktor f\u00fcr den \u00dcbergang gewesen w\u00e4re, h\u00e4tten beide Pole gemeinsam abk\u00fchlen m\u00fcssen. Das haben sie nicht getan.<\/p>\n
Das bedeutet, dass der Antarktis wahrscheinlich etwas anderes einen Vorsprung verschaffte.<\/p>\n
Das zweite R\u00e4tsel besteht darin, dass die Meeresoberfl\u00e4chentemperaturen im S\u00fcdpolarmeer etwa 10 Millionen Jahre lang unerwartet warm blieben, nachdem sich der ostantarktische Eisschild gebildet hatte. Dies ist nicht das, was wir erwarten w\u00fcrden, wenn sich der Eisschild ausschlie\u00dflich als Reaktion auf die globale Abk\u00fchlung gebildet h\u00e4tte; in diesem Fall h\u00e4tten sich auch die umliegenden Ozeane erheblich abk\u00fchlen m\u00fcssen.<\/p>\n
Meine neue Studie mit Kollegen aus Gro\u00dfbritannien und Deutschland, die in Science ver\u00f6ffentlicht wurde, weist auf eine Antwort hin, die tief unter den Eisschilden vergraben ist: die Berge der Antarktis und die geologischen Zeitlupenkr\u00e4fte, die sie aufgebaut haben.<\/p>\n
Diese Geschichte beginnt vor etwa 170 Millionen Jahren, als die Antarktis und Afrika zum letzten Mal als Teil des Superkontinents Gondwana miteinander verbunden wurden. Ihre Spaltung schickte die Antarktis auf eine Flugbahn in Richtung S\u00fcdpol \u2013 und dieser massive Bruch l\u00f6ste auch eine Kette von Ereignissen weit unter der Oberfl\u00e4che aus. https:\/\/www.youtube.com\/embed\/lypwH_V5k6c?wmode=transparent&start=0 Afrika und die Antarktis brachen w\u00e4hrend der Jurazeit vor etwa 170 Millionen Jahren auseinander.<\/p>\n
Wenn Kontinente auseinanderbrechen, quillt hei\u00dfes Material aus dem Erdmantel unter ihnen auf, k\u00fchlt ab und sinkt dann ab. Diese Wirbelbewegung destabilisiert die Basis des Nachbarkontinents und l\u00f6st eine Reihe von Lavalampen-\u00e4hnlichen Instabilit\u00e4ten aus, die nach und nach Teile seiner tiefen Wurzeln entfernen.<\/p>\n
Diese als \u201eMantelwellen\u201c bezeichneten St\u00f6rungen breiten sich \u00fcber Millionen von Jahren unter den Kontinenten aus und legen dabei mehr als 1.000 Kilometer zur\u00fcck, w\u00e4hrend sie sich durch das hei\u00dfe, klebrige Gestein unter der Landmasse bewegen.<\/p>\n
Mein Forschungsteam hat dieses Ph\u00e4nomen vor einigen Jahren entdeckt. In zwei Nature-Artikeln haben wir mehrere unabh\u00e4ngige Beweislinien zusammengestellt, die alle auf die gleiche Schlussfolgerung hindeuteten: Mantelwellen k\u00f6nnen diamanthaltige Vulkanausbr\u00fcche ausl\u00f6sen \u2013 heftige Explosionen, die Magma aus den tiefen Wurzeln der Kontinente, mehr als 150 Kilometer unter der Oberfl\u00e4che, schleudern.<\/p>\n
Wir haben auch herausgefunden, dass diese Mantelwellen unerkl\u00e4rliche Impulse emporhebenden Landes erzeugen k\u00f6nnen, weit entfernt von den Riftzonen, an denen der Kontinent urspr\u00fcnglich brach.<\/p>\n
Mithilfe von Computermodellen, die simulieren, wie sich Landschaften \u00fcber zig Millionen Jahre hinweg entwickeln, haben wir nun nachvollzogen, welche Auswirkungen diese Wellen in der Ostantarktis gehabt haben k\u00f6nnten. Nahe der K\u00fcste bildete die Rissbildung eine mehr als zwei Kilometer hohe, klippenartige Struktur, die als Steilstufe bezeichnet wird.<\/p>\n
Hunderte Kilometer landeinw\u00e4rts riss die Mantelwelle Gestein tief unter dem Kontinent weg. Wie ein Hei\u00dfluftballon, der nach dem Abwerfen seines Ballasts aufsteigt, hob sich das dar\u00fcber liegende Land langsam an, wodurch ein riesiges Plateau entstand und eine Erosionswelle \u00fcber die Landschaft ausbrach.<\/p>\n
Der Aufschwung h\u00f6rte hier nicht auf. Es wanderte weiter ins Landesinnere und brauchte etwa 100 Millionen Jahre, um das Gamburtsev-Gebirge zu erreichen, das \u00fcber 1.500 km von der K\u00fcste entfernt liegt. Dieser Bereich ist jetzt unter 3 km oder mehr Eis begraben. https:\/\/www.youtube.com\/embed\/Z45erzWI0cw?wmode=transparent&start=0 Wie sich die Landschaft der Ostantarktis \u00fcber einen Zeitraum von 125 Millionen Jahren bis vor 34 Millionen Jahren ver\u00e4nderte, als sich erstmals eine kontinentweite Eisdecke bildete.<\/p>\n
Die H\u00f6he ist f\u00fcr Eis von enormer Bedeutung. Die Lufttemperatur sinkt pro 100 H\u00f6henmeter um etwa 1 \u00b0C, so dass selbst eine geringf\u00fcgige zus\u00e4tzliche Anhebung dazu f\u00fchren kann, dass ein Gebirge nicht mehr jeden Sommer seinen Schnee verliert, sondern das ganze Jahr \u00fcber bleibt.<\/p>\n
Bis vor etwa 50 Millionen Jahren lagen die meisten Gamburtsev-Berge unterhalb von 1,5 km, zu niedrig, als dass viel Schnee den Sommer \u00fcberdauern k\u00f6nnte. Unsere Modelle zeigen jedoch, dass die Hebungswelle (siehe Video oben) ab etwa dieser Zeit diese Bergregion erreichte und einen Gro\u00dfteil der Bergkette auf \u00fcber 2 km anhob. In dieser H\u00f6he k\u00f6nnten Schnee und Eis bestehen bleiben und beginnen, sich anzusammeln.<\/p>\n
Nach unseren Berechnungen hatte vor etwa 45 Millionen Jahren ein ausreichender Teil der Landschaft der Ostantarktis diese Schwelle \u00fcberschritten, damit Gebirgsgletscher Fu\u00df fassen und sich ausbreiten konnten.<\/p>\n
Einem anderen Teil unserer Analyse zufolge begann sich genau zu diesem Zeitpunkt die Eisdecke zu bilden. Zum Zeitpunkt der kontinentalen Vereisung waren die globalen Temperaturen von einem H\u00f6chstwert von etwa 30 \u00b0C vor 50 Millionen Jahren auf nahezu 20 \u00b0C gesunken. https:\/\/datawrapper.dwcdn.net\/Fr2Sy\/4\/<\/p>\n
Als sich im Hochland Gletscher bildeten, kam es zu zwei R\u00fcckkopplungsschleifen. Erstens reflektieren Eis und Schnee weitaus mehr Sonnenlicht als blo\u00dfes Gestein, sodass das Wachstum der Eisdecke die umliegende Region weiter abk\u00fchlte. Unsere Modellierung legt nahe, dass allein dadurch die globale Temperatur um etwa 1 \u00b0C gesenkt wurde.<\/p>\n
Zweitens enthielt die Luft \u00fcber der Antarktis mit der Abk\u00fchlung weniger Wasserdampf, ein starkes Treibhausgas. Trockenere Luft f\u00fchrte zu einer schw\u00e4cheren Isolierdecke \u00fcber der Region, wodurch die Temperaturen noch weiter sanken.<\/p>\n
Zusammengenommen f\u00fchren diese R\u00fcckkopplungsschleifen dazu, dass sich die Eisdecke von ihren Hochburgen in den Bergen bis zur K\u00fcste ausdehnt und schlie\u00dflich zu der einzigen Eisdecke verschmilzt, die wir heute sehen.<\/p>\n
Entscheidend ist, dass die globale Abk\u00fchlung von etwa 1 \u00b0C nicht ausreichte, um die Arktis einzufrieren, da die Landmassen der n\u00f6rdlichen Hemisph\u00e4re nicht \u00fcber die H\u00f6he verf\u00fcgten, um diese Schwelle zu \u00fcberschreiten. Es w\u00fcrde noch etwa 25 Millionen Jahre und deutlich niedrigere CO\u2082-Werte und globale Temperaturen dauern, bis sich auch dort gro\u00dfe Eisschilde bilden k\u00f6nnten.<\/p>\n
Die durch die Bildung des Eisschildes verursachte Temperatur\u00e4nderung reichte auch nicht aus, um die Temperaturen in den Polarmeeren rund um die Antarktis sinken zu lassen, was beide R\u00e4tsel um den Ursprung des Eisschildes in Einklang brachte.<\/p>\n
Unsere Arbeit zeigt, wie die Geologie die Voraussetzungen f\u00fcr Eiszeiten schafft. Die H\u00f6he des Landes bestimmt, ob es in einem bestimmten Klima kalt genug ist, um Eis zu bilden.<\/p>\n
Dieses Konzept ist wichtig f\u00fcr andere Klimaereignisse in der Vergangenheit der Erde. Wenn tief in der Erde liegende Prozesse eine Landschaft f\u00fcr Eis konditionieren k\u00f6nnen, lange bevor das Klima so weit abk\u00fchlt, dass sich Eisschilde bilden, k\u00f6nnten auch sie zu fr\u00fcheren Eiszeiten beigetragen haben.<\/p>\n
Das Verst\u00e4ndnis des Wachstums fr\u00fcherer Eisschilde kann uns auch Hinweise auf die Zukunft geben. Unsere Studie zeigt, dass die Bedingungen, die f\u00fcr die Bildung eines kontinentalen Eisschildes erforderlich sind, au\u00dferordentlich spezifisch sind und dass die Bildung geologischer Zeitr\u00e4ume erforderlich ist.<\/p>\n
Wenn Eisschichten schmelzen, verschwinden sie jedoch viel schneller, als sie sich gebildet haben. Und wenn sie einmal verloren sind, k\u00f6nnen sie nicht einfach nachwachsen.<\/p>\n
Thomas Gernon, Professor f\u00fcr Erd- und Klimawissenschaften, Universit\u00e4t Southampton<\/em><\/p>\n wird von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n Hauptfoto von Djwosa von Pixabay<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Die Ostantarktis beherbergt den gr\u00f6\u00dften Eisschild der Erde, der genug Wasser enth\u00e4lt, um den globalen Meeresspiegel um 52 Meter anzusteigen, wenn er vollst\u00e4ndig schmilzt. Dennoch<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15202,"comment_status":"closed","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[101],"tags":[16300,4337,81,9,15,608,85,21,524,744,16301],"class_list":["post-15201","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-oekologie","tag-antarktis","tag-arktis","tag-der","tag-die","tag-ist","tag-jahren","tag-millionen","tag-von","tag-vor","tag-warum","tag-zugefroren","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\n