Die großen Eisströme von Antarktis und Grönland sind wie gefrorene Flüsse, die Eis von den massiven Eisblechen zum Meer tragen-und eine Veränderung ihrer Dynamik wird erheblich zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Um zu schätzen, wie viel Meeresspiegel steigen wird, verlassen sich die Klimaforscher auf Computersimulationen der Eisströme. Bisher haben sie diese Simulationen auf der Annahme gestützt, dass die Eisströme wie dicker Honig langsam, aber stetig ins Meer fließen.
Satellitenmessungen der Flussgeschwindigkeit von Eisströmen zeigen jedoch, dass solche Simulationen ungenau sind und Mängel aufweisen, um die Realität korrekt widerzuspiegeln. Dies führt zu erheblichen Unsicherheiten bei den Schätzungen, wie viel Masse die Eisströme verlieren und wie schnell und wie schnell und der hohe Meeresspiegel steigen wird.
Eisströme sowohl Judder als auch Fluss
Jetzt hat ein Forscherteam unter der Leitung von ETH -Professor Andreas Fichtner eine unerwartete Entdeckung gemacht: Tief innerhalb der Eisströme gibt es unzählige schwache Beben, die sich gegenseitig auslösen und sich über Entfernungen von Hunderten von Metern ausbreiten. Diese Entdeckung erklärt die Diskrepanz zwischen aktuellen Simulationen von Eisströmen und Satellitenmessungen, und die neuen Ergebnisse sollten sich auch auf die Art und Weise auswirken, wie Eisströme in Zukunft simuliert werden.
„Die Annahme, dass Eisströme nur wie viskosen Honig fließen, ist nicht mehr haltbar. Sie bewegen sich auch mit einer konstanten Stick-Slip-Bewegung“, sagt Fichtner. Der ETH -Professor ist zuversichtlich, dass dieser Befund in Simulationen von Eisströmen integriert wird, was Schätzungen der Veränderungen des Meeresspiegels genauer macht.
Rätsel in Bezug auf Eiskernen gelöst
Darüber hinaus erklären die Eisbeben den Ursprung zahlreicher Verwerfungsebenen zwischen Eiskristallen in Eiskernen aus großen Tiefen. Diese Verwerfungsebenen sind das Ergebnis tektonischer Verschiebungen und sind den Wissenschaftlern seit Jahrzehnten bekannt, obwohl bis jetzt keine Erklärung für sie gefunden wurde.
„Die Tatsache, dass wir jetzt diese Eisbeben entdeckt haben .
Die Studie dieses internationalen Forschungsteams unter der Leitung von ETH Zürich wurde gerade in der Zeitschrift Science veröffentlicht und befasste sich auch mit Forschern des Alfred Wengener Institute, dem Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), der University of Strasburg, dem Niels Bohr Institute (Institute (Niels Bohr NBI), das Schweizer Federal Institute WSL und andere Universitäten.
Feuer und Eis sind verwandt
Die Tatsache, dass diese Eisbeben an der Oberfläche nicht beobachtet werden können und daher bisher unentdeckt geblieben sind, ist auf eine Schicht von Vulkanpartikeln, die 900 Meter unter der Oberfläche des Eiss gefunden wurden, zurückzuführen. Diese Schicht verhindert, dass sich die Beben an die Oberfläche ausbreiten. Die Analyse des Eiskerns zeigte, dass diese Vulkanpartikel aus einem massiven Ausbruch des Mount Mazama in dem heutigen Oregon (USA) vor etwa 700 Jahren stammen. „Wir waren erstaunt über diese bisher unbekannte Beziehung zwischen der Dynamik eines Eisstroms und vulkanischen Ausbrüchen“, erinnert sich Fichtner.
Der ETH -Professor bemerkte auch, dass die Eisbeben von Unreinheiten im Eis beginnen. Diese Verunreinigungen sind auch Reste von Vulkanen: winzige Spuren von Sulfaten, die in vulkanischen Ausbrüchen in die Atmosphäre eingetreten sind und auf halbem Weg um die Welt flogen, bevor sie im Schneefall auf dem Grönland -Eisblech abgelagert wurden. Diese Sulfate verringern die Stabilität des Eiss und befürworten die Bildung von Mikrofissen.
Ein 2.700-Meter-Bohrloch im Eis
Die Forscher entdeckten die Eisbeben mit einem faseroptischen Kabel, das in ein 2.700-Meter-tiefe Bohrloch eingeführt wurde und zum ersten Mal seismische Daten aus einem massiven Eisstrom aufgezeichnet wurde. Dieses Bohrloch wurde von Forschern des East Greenland Ice-Core Project (Eastgrip) unter der Leitung des Niels Bohr Institute in das Eis gebohrt und vom Alfred Wegener Institute stark unterstützt, was zur Extraktion eines 2700 Meter langen Eiskerns führte. Sobald die Bohrungen abgeschlossen waren, nutzten die Forscher die Gelegenheit, um ein faseroptisches Kabel 1.500 Meter in das Bohrloch zu senken und signale Signale aus dem Eisstrom kontinuierlich 14 Stunden lang aufzunehmen.
Die Forschungsstation und das Bohrloch befinden sich am Nordosten von Grönland (NEGIS), etwa 400 Kilometer von der Küste entfernt. Der Negis ist der größte Eisstrom des Grönland -Eisblechs, dessen Rückzug einen großen Beitrag zum aktuellen steigenden Meeresspiegel leistet. Im Bereich der Forschungsstation bewegt sich das Eis mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Metern pro Jahr zum Meer.
Da Eisbeben in den Messungen der Forscher häufig in einem weiten Bereich auftreten, ist ETH -Forscher Fichtner der Ansicht, dass es auch plausibel ist, dass sie überall in Eisströmen auftreten. Um dies zu überprüfen, ist es jedoch notwendig, in anderen Bohrlöchern seismische Messungen dieser Art zu ergreifen – und es gibt bereits Pläne, genau das zu tun.
