Geologische Bohrmission in der Westantarktis
Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des LIAG-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) will über Bohrungen in die Sedimente des Meeresbodens unter dem Eis des Westantarktischen Eisschildes geologische Erkenntnisse für die Vorhersage des künftigen Meeresspiegelanstiegs gewinnen.
Das Forschungs- und Bohrcamp KIS3.
Der riesige Westantarktische Eisschild enthält genug Eis, um bei seinem vollständigen Abschmelzen den Meeresspiegel um 4-5 Meter anzuheben. Forschungen haben bereits ergeben, dass ein Zusammenbruch einiger Teile des Westantarktischen Eisschilds (WAIS) – wie zum Beispiel das Gebiet um den „Doomsday Glacier“ (Weltuntergangsgletscher, gemeint ist der Thwaites-Gletscher) in der Amundsen-See – aufgrund des warmen Wassers in seiner Nähe unvermeidlich sein könnte. Im Gegensatz dazu ist das Wasser unter dem großen Ross-Schelfeis, in das in dem Forschungsprojekt gebohrt werden soll, noch kalt. Das Ross-Schelfeis dient als stabilisierender Stützpfeiler für das Inlandeis anderer Gebiete des Westantarktischen Eisschildes.
Zusammenbruch des Eisschildes mit geologischen Daten ermitteln
Zu verstehen, bei welcher Temperatur ein unumkehrbares Schmelzen des Ross-Schelfeises und der darauffolgende Zusammenbruch des Westantarktischen Eisschilds ausgelöst werden, ist für die Menschheit von entscheidender Bedeutung. 680 Millionen Menschen auf der ganzen Welt leben in niedrig gelegenen Küstenregionen und sind den Gefahren und Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs ausgesetzt. Um der Herausforderung zu begegnen, haben sich daher Forschende undBohrspezialisten aus 13 Ländern im Rahmen des SWAIS2C-Projekts (Sensitivity of the West Antarctic Ice Sheet to 2°C of warming) zusammengeschlossen.
„Der Westantarktische Eisschild ist eine der Komponenten des Erdsystems, die am stärksten von der zunehmenden Erwärmung betroffen sind. Wir wissen jedoch nicht, wann und wie schnell er schmelzen und den globalen Meeresspiegel um mehrere Meter anheben wird“, sagt Dr. Andreas Läufer, Geologe an der BGR, deutscher Koordinator und Mitglied des SWAIS 2C-Wissenschaftsteams.
SWAIS2C: Forschungsteam campt in der Antarktis
Für das Vorhaben wird das 27-köpfige „On-Ice“-Team in diesem antarktischen Sommer an der KIS3-Bohrstelle campieren und ein Loch von etwa 580 Metern durch das Schelfeis schmelzen. Zwischen Eis und Meeresboden ist der Ozean etwa 55 Meter tief. In den Meeresboden wird dann mit einem speziell entwickelten Bohrsystem gebohrt, um Sedimentkerne aus bis zu 200 Metern Tiefe zu gewinnen.
„Wir wollen in der kommenden Saison bis zu 200 Meter in das darunterliegende, höchstwahrscheinlich verfestigte Zielsediment eindringen. Wir hoffen, dass uns diese Sedimente in Zeiträume bringen werden, in denen der westantarktische Eisschild wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen ausgesetzt war, die für die kommenden Jahrzehnte und Jahrhunderte prognostiziert sind“, erklärt Meeresgeologe Dr. Johann Klages vom AWI, deutscher Ko-Koordinator und Mitglied des SWAIS-2C-Wissenschaftsteams. „Damit können wir dann folgende Fragen beantworten: Wie stabil ist das westantarktische Eis unter diesen Bedingungen und können wir Kipppunkte identifizieren, ab denen der Eisschildrückzug nicht mehr aufhaltbar ist?“, ergänzt Mikropaläontologin Prof. Dr. Denise Kulhanek von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, eine der leitenden Wissenschaftlerinnen des SWAIS-2C-Projekts, die mit ihrer Forschung dazu beiträgt, die vergangenen Veränderungen der Ozeanbedingungen und der Ausdehnung des westantarktischen Eisschildes zu verstehen.
Dr. Arne Ulfers im Bohrzelt vor den Bohrlochsonden.
„Oft kommen Sedimentkerne verformt an die Oberfläche oder es fehlen Teile. Erst Messungen innerhalb des Bohrlochs tragen dazu bei, die Sedimente lückenlos über die gesamte Tiefe der Bohrung so zu erfassen, wie sie ursprünglich abgelagert wurden“, erklärt Dr. Arne Ulfers, Wissenschaftler am LIAG und Projektleiter für die Bohrlochgeophysik, der in diesem Jahr als einziger Forscher aus Deutschland in das Camp auf dem Eis fährt. „Mit der Auswertung der Bohrlochdaten und dem Abgleich mit den Sedimentkernen können wir ein umfassendes räumliches und zeitliches Bild der geologischen Prozesse und den damaligen Umweltbedingungen erhalten. Dadurch kann abgeleitet werden, ob die Sedimente womöglich in einer eisfreien Welt abgelagert wurden. Wir nutzen die Vergangenheit, um uns auf unsere Zukunft vorzubereiten.“
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LIAG setzt seine Bohrlochgeophysik ein
Um die damaligen Gegebenheiten lückenlos abbilden zu können, müssen anschließend im Bohrloch geophysikalische Messungen durchgeführt werden.
(Veröffentlicht: 13. Dezember 2024)