National Snow and Ice Data Center
In der Antarktis gibt es eine Reihe von Schelfeisgebieten. Die Formationen finden sich auch entlang der arktischen Küsten. Credit: Ted Scambos, NSIDC
Was ist ein Schelfeis?
Schelfeise sind dauerhaft schwimmende Eisschichten, die mit einer Landmasse verbunden sind.
Die meisten Schelfeise der Welt liegen an der Küste der Antarktis. Schelfeis kann sich aber auch überall dort bilden, wo Eis vom Land in kalte Meeresgewässer fließt, so auch an einigen Gletschern der nördlichen Hemisphäre. An der Nordküste der kanadischen Ellesmere-Insel befinden sich mehrere bekannte Schelfeise, darunter das Markham- und das Ward-Hunt-Schelfeis.
Wie bilden sich Schelfeise?
Das Eis riesiger Eisschilde sickert durch Gletscher und Eisströme langsam ins Meer. Wenn der Ozean kalt genug ist, schmilzt das neu eingetroffene Eis nicht sofort. Stattdessen kann es an der Oberfläche schwimmen und größer werden, wenn das Gletschereis dahinter weiter ins Meer fließt. Entlang geschützter Küsten können die so entstandenen Schelfeisflächen, gestützt durch das Gestein von Halbinseln und Inseln, Tausende von Jahren überdauern. Schelfeise wachsen, wenn sie Eis vom Land hinzugewinnen, und sie schrumpfen gelegentlich, wenn Eisberge an ihren Rändern kalben. Dieses Geben und Nehmen verhilft ihnen zu einer dynamischen Stabilität.
Warum sind Schelfeisplatten wichtig?
Da Schelfeisplatten bereits im Meer schwimmen, tragen sie nicht direkt zum Anstieg des Meeresspiegels bei, wenn sie brechen. Der Zusammenbruch von Schelfeis könnte jedoch indirekt zum Meeresspiegelanstieg beitragen. Eisströme und Gletscher drücken ständig auf die Schelfe, aber die Schelfe stoßen schließlich auf Küstenmerkmale wie Inseln und Halbinseln, wodurch ein Druck entsteht, der ihre Bewegung in den Ozean verlangsamt. Wenn ein Schelfeis zusammenbricht, verschwindet der Gegendruck. Die Gletscher, die das Schelfeis gespeist haben, beschleunigen sich und fließen schneller ins Meer hinaus. Da Gletscher und Eisschilde auf dem Land ruhen, tragen sie, sobald sie in den Ozean fließen, zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
Das Ross-Schelfeis in der Bucht der Wale ist der südlichste schiffbare Punkt der Erde. Credit: Michael Van Woert, National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) NESDIS, ORA
Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Gletscher hinter Schelfeis nach einem schnellen Rückzug des Schelfeises bis zum Fünffachen an Geschwindigkeit zunehmen können. Eine aktuelle Studie über eine solche Beschleunigung der Gletscher finden Sie in der Pressemitteilung von 2004, Antarctic Glaciers Accelerate in Wake of Ice Shelf Breakup.
Was passiert mit den Schelfeisen?
In den letzten dreißig Jahren haben Wissenschaftler eine Reihe von ungewöhnlichen Schelfeiseinbrüchen auf der Antarktischen Halbinsel beobachtet. Obwohl es nicht ungewöhnlich ist, dass Schelfeis große Eisberge abbricht, dauert dieser Prozess normalerweise Monate bis Jahre, da sich langsam Risse im Eis bilden. Nach einer Kalbung erholen sich die Schelfe in der Regel über einen Zeitraum von Jahrzehnten.
In den letzten Jahren sind die Schelfe auf der Antarktischen Halbinsel und entlang der Nordküste Kanadas rasch zerfallen. Im März 2008 zog sich das Wilkins-Schelfeis in der Antarktis um mehr als 400 Quadratkilometer zurück. Später im selben Sommer brachen mehrere Schelfeise entlang der Ellesmere-Insel im Norden Kanadas innerhalb weniger Tage ab.
Im Gegensatz dazu erfolgten die Zusammenbrüche in den vergangenen Jahren über einen Zeitraum von Wochen und hinterließen eine Suppe aus stückigem Eis und kleinen Eisbergen. Die verbleibenden Schelfeisflächen haben sich um bis zu 90 Prozent zurückgezogen, und mehrere sind wiederholt zusammengebrochen. Weitere Informationen über die jüngsten Einbrüche finden Sie unter Wilkins-Schelfeisabbruch und Larsen-Schelfeisabbruch. Mehr über den aktuellen Zustand der Schelfeisgebiete erfahren Sie unter Zustand der Kryosphäre: Eisschelfe.
Dieses Satellitenbild zeigt schwimmende Eisbrocken vom Zusammenbruch des Wilkins-Schelfeises 2008. Credit: Cheng-Chien Liu, National Cheng-Kung University, und Dr. An-Ming Wu, National Space Organization, Taiwan
Warum bricht ein Schelfeis zusammen?
Wissenschaftler gehen davon aus, dass die jüngsten Schelfeisbrüche sowohl in der Arktis als auch in der Antarktis mit dem Klimawandel zusammenhängen. Die meisten der sich rasch zurückziehenden Schelfe in der Antarktis befinden sich auf der Antarktischen Halbinsel. Die Antarktische Halbinsel ragt nach Norden in Richtung Südamerika, in wärmere Gewässer. Die Halbinsel hat sich seit 1950 um 2,5 Grad Celsius erwärmt und ist damit einer der Orte auf der Erde, die sich am schnellsten erwärmen.
Wissenschaftler führen den raschen Zusammenbruch des Schelfeises auf die wärmeren Luft- und Wassertemperaturen sowie auf das verstärkte Schmelzen der Schelfeisoberfläche zurück. Auch der Rückgang des Meereises könnte eine Rolle spielen.
Warme Luft lässt die Oberfläche des Schelfeises schmelzen, so dass sich Tümpel mit Schmelzwasser bilden. Wenn das Wasser durch kleine Risse im Schelfeis nach unten sickert, vertieft, erodiert und vergrößert es diese Risse. In einem weiteren Prozess schmilzt wärmeres Wasser das Schelfeis von unten her auf, wodurch es dünner und anfälliger für Risse wird. Wissenschaftler haben beide Prozesse bei allen Schelfeisen beobachtet, die sich in den letzten Jahren schnell zurückgezogen haben.
Warme Temperaturen allein erklären jedoch nicht den schnellen Zusammenbruch des Schelfeises. Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das schwindende Meereis um die antarktische Halbinsel und die arktischen Schelfeise in Kanada ebenfalls zu den jüngsten Zusammenbrüchen beigetragen haben könnten. Meereis bildet eine Schutzschicht zwischen einem Schelfeis und dem umgebenden Ozean und dämpft die Kraft großer Wellen und Stürme. Wenn das Meereis abnimmt, prallen mehr Wellen auf die Schelfeisflächen. Die größten Wellen können ein Schelfeis verformen und verbiegen, was die Instabilität erhöht und möglicherweise zu einem Zusammenbruch führt.
Das Larsen-Schelfeis auf der antarktischen Halbinsel hat eine beispiellose Serie von Zusammenbrüchen erlebt. Credit: Ted Scambos, NSIDC
Wie kann ich mehr erfahren?
NSIDC Resources
State of the Cryosphere: Ice Shelves. Hier finden Sie ausführliche Informationen über Schelfeis.
Larsen Ice Shelf Breakup Events. Lesen Sie Pressemitteilungen und finden Sie Bilder zu Abbrüchen am Larsen-Schelfeis.
Wilkins-Schelfeis: Abbrüche. Lesen Sie Pressemitteilungen und finden Sie Bilder zu Aufbrüchen auf dem Wilkins-Schelfeis.
NSIDC-Daten
NSIDC verteilt wissenschaftliche Datensätze zu Schelfeis. Siehe Erweiterte Datensuche, um mehr über unseren Datenbestand zu erfahren.
Outside Resources
Earth Observation for Polar Monitoring: Aktuelle Ansichten der antarktischen Schelfeisflächen und Küstenlinie: Regelmäßige Bilder von antarktischen Schelfeisen und Küstenlinien aus Envisat ASAR-Daten (http://www.polarview.aq/iceshelf/iceshelf.php).
European Space Association, Keeping an eye on the Wilkins Ice Shelf: Aktuelle Bilder des Wilkins-Schelfeises, ganzjährig aktualisiert (http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Keeping_an_eye_on_Wilkins_Ice_Shelf).