#Antarktis war einst von Flüssen durchzogen

Mit Radaruntersuchungen haben Forschende einen Blick unter das ostantarktische Eisschild und damit in die Vergangenheit des Kontinents geworfen. Demnach wurde die Landschaft in einem Gebiet nahe der Ostküste der Antarktis vor mehr als 14 Millionen Jahren, wahrscheinlich sogar schon vor 34 Millionen Jahren von großen Flüssen geformt – bevor die Antarktis komplett vereiste. Die Berge und Täler sind bis heute unter dem Eisschild erhalten geblieben. Da nur geringfügige Veränderungen durch spätere Eisbewegungen erkennbar sind, gehen die Forschenden davon aus, dass die Eisdecke schnell entstand und seit mindestens 14 Millionen Jahren unberührt ist. Angesichts des Klimawandels könnte sie in Zukunft schmelzen und die darunterliegende Landschaft erstmals freigeben.

Am Übergang vom Eozän zum Oligozän vor rund 34 Millionen Jahren bildeten sich die ersten Gletscher in der Antarktis. Da die Temperaturen deutlich über den heutigen lagen, veränderte sich die Ausdehnung des Eises in den folgenden Jahrmillionen immer wieder, bis sich die Atmosphäre vor rund 14 Millionen Jahren so weit abkühlte, dass ein stabiler Eisschild entstand, der bis heute den Kontinent bedeckt. Sedimentuntersuchungen deuten darauf hin, dass sich der Eisschild in Warmphasen weiter ins Landesinnere zurückzog, doch in welchem Ausmaß das geschah, ist bislang unklar.

Hinweise auf vergangene und zukünftige Veränderungen

Ein Team um Stewart Jamieson von der Durham University in Großbritannien hat nun mit Hilfe von Radaruntersuchungen und der Form und Bewegung der Eisoberfläche die Landschaft unter dem ostantarktischen Eisschild analysiert. „Das Land unter dem ostantarktischen Eisschild ist weniger bekannt als die Oberfläche des Mars“, sagt Jamieson. „Und das ist ein Problem, denn diese Landschaft beeinflusst die Art und Weise, wie das Eis in der Antarktis fließt und wie es auf vergangene, gegenwärtige und zukünftige Klimaveränderungen reagieren könnte.“

Das Forschungsteam fokussierte sich auf eine rund 32.000 Quadratkilometer große Landfläche im Bereich des Aurora-Schmidt-Subglazialbeckens in der östlichen Antarktis, nahe der an der Küste gelegenen Denman- und Totten-Gletscher. „Dieser Bereich des ostantarktischen Eisschildes gilt als anfällig für Klimaveränderungen und Ozeanerwärmung, sowohl in der Vergangenheit, als auch potenziell in der Zukunft“, erklären Jamieson und sein Team. „Wir haben diesen Teil der Landschaft genauer untersucht, um herauszufinden, was er uns über die Entwicklung der Landschaft und der Eisdecke verraten kann.“

Alte Landschaft unter dem Eis

Die Radaruntersuchungen enthüllten unter dem Eis eine Landschaft aus drei Hochlandblöcken, die durch tiefe Täler voneinander getrennt sind. „Diese Landschaft wurde nicht vom Eisschild erodiert und wurde offenbar von Flüssen geschaffen, bevor das Eis auftauchte“, sagt Jamieson. „Wir gehen davon aus, dass diese Landoberfläche mindestens 14 Millionen Jahre alt ist. Möglicherweise stammt sie sogar aus der Zeit des Übergangs von warmen zu glazialen Bedingungen vor 34 Millionen Jahren.“

Da Oberfläche der von Flüssen geformten Landschaft noch immer unter dem Eis erhalten ist, folgern die Forschenden, dass der Übergang zur vollständigen Eisdecke schnell erfolgte und dass der Eisschild in dieser Region seither stabil war. „Der Erhaltungszustand der Landschaft macht es unwahrscheinlich, dass sich die Eisgrenze während der Wärmeperioden der letzten 14 Millionen bis zu diesem Ort ins Landesinnere zurückgezogen hat“, schreibt das Autorenteam. „Die Landschaft stimmt eher mit der Vorstellung überein, dass diese Region der Ostantarktis eine stärkere Erwärmung erfordert, damit der Rückzug des Eises so weit reicht.“

Rückzug des Eisschildes?

Diese Ergebnisse sind auch wichtig für Prognosen zu möglichen Veränderungen angesichts des Klimawandels. „Da die modernen CO2- und Temperaturbedingungen ein seit dem Pliozän beispielloses Niveau erreicht haben, sind wir bei fortgesetzter Verbrennung fossiler Brennstoffe auf dem Weg, atmosphärische Bedingungen zu entwickeln, die denen aus der Zeit zwischen 34 und 14 Millionen Jahre vor heute ähneln, als es etwa drei bis sieben Grad wärmer war als heute“, schreiben die Forschenden. „Durch diesen anthropogenen Einfluss und der damit verbundenen globalen Erwärmung könnte sich unserer Arbeit zufolge der ostantarktische Eisschild wieder soweit zurückziehen, dass die Landschaften am Rande des Aurora-Schmidt-Beckens nur noch von lokalen Eiskappen bedeckt wären.“

Quelle: Stewart Jamieson (Durham University, UK) et al., Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-023-42152-2

© wissenschaft.de – Elena Bernard