Antrieb der Eisberge entschlüsselt

Zurzeit schauen Polar­forscher aus aller Welt gespannt auf die Antark­tische Halb­insel. Am Larsen C-Schelfeis beginnt sich ein riesiger Eisberg vom Schelfeis abzulösen. Der zukünftige Eisberg wird etwa 175 Kilometer lang und an seiner breitesten Stelle 50 Kilometer breit sein. Das heißt, seine Gesamt­fläche wird fast 6.000 Quadrat­kilometer betragen und damit etwa siebenmal so groß sein wie das Stadt­gebiet Berlins. Mit einem Gesamt­gewicht von etwa 1300 Giga­tonnen Eis wird der Koloss außerdem fast so viel auf die Waage bringen wie üblicher­weise alle im Zeitraum eines Jahres neu entstan­denen Eisberge in der Antarktis zusammen­genommen.

Wann genau Eisko­losse dieser Größe kalben, lässt sich nicht vorhersagen. Klima­wissenschaftler des Alfred-Wegener-Insti­tutes können jetzt aber ziemlich genau prognos­tizieren, auf welchem Kurs große, mittlere und kleine Eisberge durch das Südpolarmeer wandern nachdem sie von der Schelfeis­kante abgebrochen sind und welche physi­kalischen Kräfte die Eismassen antreiben. Je nach Größe der Eisberge gibt es da nämlich entschei­dende Unter­schiede.

„Eisberge, die nicht länger und breiter als zwei Kilometer sind, treiben innerhalb weniger Monate von der Schelfeis­kante weg und aus dem Küsten­bereich heraus. Der Wind drückt sie auf das offene Meer hinaus, wo sie dann im Laufe von zwei bis drei Jahren in kleinere Stücke zerbrechen und schmelzen“, erläutert Thomas Rackow, Klima­modellierer am Alfred-Wegener-Institut in Bremer­haven. Bei Kolossen von der Größe des Larsen-C-Kandi­daten spiele der Wind dagegen zunächst kaum eine Rolle. Ange­trieben wird die Bewegung hier vor allem durch das Eigen­gewicht des Eisberges und die Tatsache, dass die Oberfläche des Südpolar­meeres keine ebene Fläche ist, sondern sich Richtung Norden neigt. Das heißt, an der Südküste des Weddell­meeres kann der Meeres­spiegel bis zu einem halben Meter höher liegen als im Zentrum des Weddell­meeres. „Wenn große Eisberge treiben, dann rutschen sie zunächst die schräge Meeres­oberfläche hinunter. Ihre Rutsch­bahn verläuft dabei jedoch nicht als gerade Linie, sondern schlägt einen Bogen nach links. Der Grund dafür ist die Corioliskraft, welche auf die Erd­rotation zurückzuführen ist und die Eisberge letztlich auf eine Bahn parallel zur Küste ablenkt, ähnlich dem Verlauf des Küsten­stroms“, erklärt Thomas Rackow.

Die Ablenkung durch die Coriolis­kraft erklärt auch, warum große Tafel­eisberge die ersten drei, vier Jahre in Küsten­nähe verbleiben. Den Sprung hinaus auf das offene Meer schaffen viele von ihnen erst, sobald der Küsten­strom die Küste verlässt oder wenn sie im Packeis gefangen sind und der Wind das Meereis samt Eisberg von der Küste wegschiebt. „Auf diese Weise gelangen dann auch die großen Tafel­eisberge in nörd­lichere Meeres­regionen mit wärmerem Wasser“, so Thomas Rackow.

Einmal in wärmeren Gefilden, beginnen die Tafel­eisberge vor allem an der Unterseite zu schmelzen und folgen je nach Ursprungs­ort einem der vier Haupt­routen, die alles schwimmende Eis der Antarktis Richtung Norden führen. Eine dieser Eisberg-Auto­bahnen führt an der Ostküste der Antark­tischen Halbinsel entlang aus dem Weddell­meer Richtung Atlantik. Eine zweite Ausfahrt zweigt auf Höhe des nullten Längen­grads am Ostrand des Weddell­meeres ab – etwa dort, wo die deutsche Antarktis­station Neumayer III auf dem Ekström-Schelfeis steht. Die dritte Ausfahrt beginnt auf Höhe des Kerguelen-Plateaus in der Ostantarktis und die vierte führt das Eis aus dem Rossmeer Richtung Norden.

Große Eisberge, die einmal den Weg nach Norden einge­schlagen haben, schaffen es häufig sogar, den 60. südlichen Breiten­grad zu überqueren. Das heißt, sie legen bis zu ihrem Schmelztod oft Tausende Kilometer zurück. Einzelne wurden auch schon vor der Küste Südamerikas oder Neusee­lands gesichtet. Wie weit der künftige Larsen-C-Eisberg treiben wird, hängt davon ab, ob er nach dem Abbruch als ganzer Eisberg erhalten bleibt oder schnell in viele kleinere Stücke zerfällt. Zudem könnte der Eisberg auch für einen gewissen Zeitraum auf Grund laufen. „Im ersten Fall stehen die Chancen gut, dass er zunächst für etwa ein Jahr entlang der Antark­tischen Halbinsel durch das Weddell­meer treibt. Dann dürfte er Kurs Richtung Nordosten nehmen. Das heißt, er würde in etwa Süd­georgien und die Südlichen Sandwich-Inseln ansteuern“, sagt Rackow.

Ange­sichts seiner Gesamt­masse dürfte der Larsen-C-Koloss eine Lebens­zeit von acht bis zehn Jahren haben. Älter wird laut Computer­modell kaum einer der weißen Wanderer. Für die neue Studie haben Thomas Rackow und Kollegen die realen Positions- und Größendaten von 6912 antark­tischen Eisbergen in das Bremer­havener Meereis-Ozean-Modell FESOM ein­gespeist und es mit dem dynamisch-thermo­dynamischen Eisberg-Modell des AWI gekoppelt. Im Anschluss simu­lierten die Forscher die Drift und das Schmelzen der Eisberge über einen Zeitraum von zwölf Jahren. Die vom Modell berechneten Routen überprüften sie dann sowohl mit Echtdaten großer Eisberge aus der „Antarctic Iceberg Tracking Database“ als auch mit Positions­daten von GPS-Sendern, die das AWI bereits in den Jahren 2000 und 2002 auf ver­schiedenen Eisbergen im Weddell­meer installiert hatte.

„Bei dieser Studie ging es uns in erster Linie darum, zu verstehen, in welcher Region des Südpolar­meeres die großen Eisberge schmelzen und somit große Mengen Süßwasser in das Meer eintragen. Dass es uns nun auch gelungen ist, die grund­legenden Mecha­nismen so umfassend zu ent­schlüsseln, freut uns aber umso mehr“, sagt Thomas Rackow.

AWI / JOL