Seitenpfad:
- Startseite
- Entdecken
- Pressemitteilungen
- Pressemitteilungen 2016
- 04.04.2016 Forscherteam findet Erklärung für ...
Forscherteam findet Erklärung für Eisschmelze in Grönland
03.04.2016
Heutige Lage des Island-Plumes, Bereiche ausgedünnter Lithosphäre und aktives Schmelzen an der Eisbasis (Grafik: A. Petrunin, GFZ)
Sie zeigen eine weitgefächerte Schmelze unter dem Eisschild und erhöhte Gleitgeschwindigkeiten an der Basis des Eiskörpers. Diese Schmelze führt zu einem schnellen Eisfluss von Grönlands Gletscher-Gipfelregion über 750 Kilometer bis hin zum Nordatlantik. Ihre Ergebnisse haben Irina Rogozhina und Alexey Petrunin, die Leiter_innen der Studie, jetzt im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlicht.
Der Nordatlantik ist tektonisch aktiv. Vor 80 bis 35 Millionen Jahren vor heute bewegten die Prozesse der Plattentektonik Grönland über einen Bereich außergewöhnlich heißen Materials im Erdmantel, der heute noch für den Vulkanismus Islands verantwortlich ist. Dieses heiße Gesteinsmaterial dünnte dabei die Lithosphäre unter Grönland aus und heizte sie auf. So entstand eine große geothermische Anomalie unter einem Viertel der Landmasse Grönlands. Diese alte und langlebige Wärmequelle schuf eine Region mit viel Schmelzwasser unterhalb des Gletschers, auf der das Eis bis heute rutschen und sich schnell bewegen kann. Ungefähr die Hälfte der Eiskappe im nördlichen Zentral-Grönland liegt auf aufgetautem Gesteinsbett und leitet sein Schmelzwasser über ein dichtes hydrologisches Netz unter dem Eis in den Ozean.
Das Geoforschungsteam hat hier zum ersten Mal die enge Kopplung von weit in die Erdgeschichte zurückreichenden Prozessen tief im Erdinnern mit eisdynamischen Vorgängen und dem thermo-hydrologischen Verhalten großer Eisdecken nachgewiesen: „Die geothermische Anomalie, die durch den isländischen Mantel-Plume vor über zehn Millionen Jahren entstand, ist ein wichtiger Motor für die heutige Hydrologie unter dem Eisschild und für die Flussgeschwindigkeit des Eises“, erklärt Irina Rogozhina vom MARUM. „Dieses wiederum beeinflusst allgemein das dynamische Verhalten der großen Eisschilde und möglicherweise auch die zukünftige Reaktion auf Klimaänderungen.”
Bisher war die erdgeschichtliche Vergangenheit des Plumes unter Grönland unter der drei Kilometer dicken Eisdecke verborgen. Ihr Geheimnis konnten die Geoforscher konnten nun mit einer innovativen Kombination von Computermodellen und Datensätzen aus Seismologie, Schweremessungen, Bohrungen, Radarmessungen, Eisdickenmessungen am Boden, vom Flugzeug und von Satelliten aus, entschlüsseln. Die Lage und Ausrichtung des Gebiets erhöhten geothermischen Wärmeflusses zeigt, wo Grönland über den heißen Island-Mantelplume wanderte.
Der unerwartete Zusammenhang von Mantelplumes und Eisdecken zeigt, dass die Einwirkungen auf die Eiskappen auf höchst unterschiedlichen Zeitskalen ablaufen, von Langzeitprozessen der Tektonik vor über zehn Millionen Jahren bis hin zu aktuellen Änderungen über die letzten Monate heutiger Klimaentwicklung. Zugleich ergeben die Ergebnisse der Studie nun auch einen unabhängigen Test für die verschiedenen Modellvorstellungen, wie sich der Nordatlantik öffnete, denn dieser tektonische Vorgang wird seit dreißig Jahren diskutiert und ist bis heute noch nicht vollständig geklärt.
Der Nordatlantik ist tektonisch aktiv. Vor 80 bis 35 Millionen Jahren vor heute bewegten die Prozesse der Plattentektonik Grönland über einen Bereich außergewöhnlich heißen Materials im Erdmantel, der heute noch für den Vulkanismus Islands verantwortlich ist. Dieses heiße Gesteinsmaterial dünnte dabei die Lithosphäre unter Grönland aus und heizte sie auf. So entstand eine große geothermische Anomalie unter einem Viertel der Landmasse Grönlands. Diese alte und langlebige Wärmequelle schuf eine Region mit viel Schmelzwasser unterhalb des Gletschers, auf der das Eis bis heute rutschen und sich schnell bewegen kann. Ungefähr die Hälfte der Eiskappe im nördlichen Zentral-Grönland liegt auf aufgetautem Gesteinsbett und leitet sein Schmelzwasser über ein dichtes hydrologisches Netz unter dem Eis in den Ozean.
Das Geoforschungsteam hat hier zum ersten Mal die enge Kopplung von weit in die Erdgeschichte zurückreichenden Prozessen tief im Erdinnern mit eisdynamischen Vorgängen und dem thermo-hydrologischen Verhalten großer Eisdecken nachgewiesen: „Die geothermische Anomalie, die durch den isländischen Mantel-Plume vor über zehn Millionen Jahren entstand, ist ein wichtiger Motor für die heutige Hydrologie unter dem Eisschild und für die Flussgeschwindigkeit des Eises“, erklärt Irina Rogozhina vom MARUM. „Dieses wiederum beeinflusst allgemein das dynamische Verhalten der großen Eisschilde und möglicherweise auch die zukünftige Reaktion auf Klimaänderungen.”
Bisher war die erdgeschichtliche Vergangenheit des Plumes unter Grönland unter der drei Kilometer dicken Eisdecke verborgen. Ihr Geheimnis konnten die Geoforscher konnten nun mit einer innovativen Kombination von Computermodellen und Datensätzen aus Seismologie, Schweremessungen, Bohrungen, Radarmessungen, Eisdickenmessungen am Boden, vom Flugzeug und von Satelliten aus, entschlüsseln. Die Lage und Ausrichtung des Gebiets erhöhten geothermischen Wärmeflusses zeigt, wo Grönland über den heißen Island-Mantelplume wanderte.
Der unerwartete Zusammenhang von Mantelplumes und Eisdecken zeigt, dass die Einwirkungen auf die Eiskappen auf höchst unterschiedlichen Zeitskalen ablaufen, von Langzeitprozessen der Tektonik vor über zehn Millionen Jahren bis hin zu aktuellen Änderungen über die letzten Monate heutiger Klimaentwicklung. Zugleich ergeben die Ergebnisse der Studie nun auch einen unabhängigen Test für die verschiedenen Modellvorstellungen, wie sich der Nordatlantik öffnete, denn dieser tektonische Vorgang wird seit dreißig Jahren diskutiert und ist bis heute noch nicht vollständig geklärt.
Publikation:
Irina Rogozhina, Alexey G. Petrunin, Alan P. M. Vaughan, Bernhard Steinberger, Jesse V. Johnson, Mikhail K. Kaban, Reinhard Calov, Florian Rickers, Maik Thomas and Ivan Koulakov
Melting at the base of the Greenland ice sheet explained by Iceland hotspot history
In: NATURE GEOSCIENCE, Advance Online Publication, 04 April 2016, DOI: 10.1038/NGEO2689
Weitere Informationen / Interviewanfragen / Bildmaterial:
Jana Stone
MARUM-Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0421 218 65541
Email: [Bitte aktivieren Sie Javascript]
Ulrike Prange
MARUM-Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0421 218 65540
Email: [Bitte aktivieren Sie Javascript]
Irina Rogozhina, Alexey G. Petrunin, Alan P. M. Vaughan, Bernhard Steinberger, Jesse V. Johnson, Mikhail K. Kaban, Reinhard Calov, Florian Rickers, Maik Thomas and Ivan Koulakov
Melting at the base of the Greenland ice sheet explained by Iceland hotspot history
In: NATURE GEOSCIENCE, Advance Online Publication, 04 April 2016, DOI: 10.1038/NGEO2689
Weitere Informationen / Interviewanfragen / Bildmaterial:
Jana Stone
MARUM-Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0421 218 65541
Email: [Bitte aktivieren Sie Javascript]
Ulrike Prange
MARUM-Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0421 218 65540
Email: [Bitte aktivieren Sie Javascript]
Wechselwirkung zwischen Erdmantel und dem Grönländischen Eisschild beim Überqueren der Plume-Spur (Grafik: A. Petrunin, GFZ)