Dies ist was passiert, in die Antarktis, in 100 Jahren


In gemäßigten Teilen der Welt Eis ist nur Eis, sondern in der Antarktis, Eis ist alles. Es definiert Antarktis: Erde südlichen polaren Eiskappe, eine 5,4 Millionen Quadrat-Meile Eisschild deckt 98 % des Kontinents. Aber in den nächsten hundert Jahren steht der Antarktis zu viel von diesem Eis, vor allem in der westlichen Hälfte verlieren.

Leben auf dem Eis

Lawrence-Schelfeis. Bild: NASA

Auf etwa die Hälfte der Küste der Antarktis ragen schwimmende Böden aus Eis heraus ins Wasser. Eisströme, Gletscher, fließen oder bergab aus dem Inneren an die Küste, und wenn das Eis das Meer erreicht, es schwimmt. Diese Eismassen noch verbunden sind, um Eis-Blätter auf dem Land, aber sie steigen und fallen mit der Flut. Eis auch bildet auf der Oberfläche des Meeres.

Hört man "Eis", Sie können sich vorstellen, Eisberge, aber sie sind zwei verschiedene Dinge. Eisberge sind Stücke von Gletschern, die abgebrochen haben und schwebte heraus zum Meer; Sie sind mehrere Kilometer dick, und sie sind in der Regel aus Süßwasser (der Antarktis Eis Blatt hält mehr als 60 % des Süßwassers der Welt).

Meereis, auf der anderen Seite ist genau das, was es klingt: Blätter des gefrorenen Meer Wasser, in der Regel nur ein paar Meter dick. Den Südpol Winter frieren die Meere bis das Eis eine Fläche von Ozean fast die Größe des Kontinents selbst bedeckt. Am Ende des Winters beginnt das Eis zu schwinden, obwohl einige Meereis entlang der Küste durch den Sommer verweilt.

Leben in der Antarktis hängt das Meereis. Eis bedeutet Schutz und Sicherheit, und es ist ein Substrat für das Leben. Krill-Larven vor Fressfeinden verstecken und Futter von Algen an der Unterseite der schwebenden Meereis und mehrere Arten von Pinguinen und Robben leben, jagen und vermehren sich auf dem Eis. Krill sind auch an der Basis des Nahrungsnetzes für andere südliche Ozean Raubtiere aus Robben, Wale, also sinkende Meereis möglicherweise das gesamte Ökosystem bedroht.

"Verlierst du aufs Eis, dann Sie wesentliche Lebensraum für eine sehr wichtigen Arten an der Basis des Nahrungsnetzes für alle Pinguine verloren haben", sagte NOAA Biologe Jefferson Hinke. "Du wirst verlieren die Fähigkeit der Krill, wirklich zu reproduzieren und dann sind alle Ihre Raubtiere, die plötzlich auf, dass bestimmte Beute angewiesen sind mit einem großen Loch in ihrer Ernährung sowie hinterlassen." "

Antarktische Krill. Bild-Gutschrift: Uwe Kils

Stürmischer See voraus

Ein Großteil der Region Empfindlichkeit an den Klimawandel ist aufgrund der antarktischen Halbinsel, ein 800-Meile Landstreifen, die sich nach Norden in den südlichen Ozean erstreckt. Der Antarktis Isolierung schützt die meisten des Kontinents; Es ist umgeben von den kalten Gewässern des südlichen Ozeans, Antarktis, ohne Unterbrechung durch Land dessen Strom fließt in eine rasche umkreisen. Dies sind einige der gewalttätigen, stürmische Gewässer der Welt, aber für die Antarktis, sie wirken als Puffer.

"Ich sehe das irgendwie wie ein großes Kissen: die bloße Tatsache, dass die Antarktis ist eine isolierte Land Masse umgeben durch diese Ozeane und sehr starke starke Winde," sagte Paläoklima Forscher Elizabeth Thomas der Cambridge University und des British Antarctic Survey. Aber der antarktischen Halbinsel ragt in den südlichen Ozean, fangen die volle Kraft des Windes und des Meeres.

Wir sehen nun eine Verschiebung im Wettergeschehen. Es ist das Produkt einer komplexen Reihe von Interaktionen zwischen atmosphärische Systeme, aber die eigentliche Ursache ist wärmeres Wasser Tausende von Meilen entfernt – und natürlich ist die Ursache , dass Treibhausgas-Emissionen. "Änderungen im Meeresspiegeldruck im tropischen Pazifik, Änderungen im Meer Oberflächentemperaturen in den tropischen und Westpazifik scheinen eng im Zusammenhang mit Änderungen im Niederschlag in diesem Teil der West-Antarktis," sagte Thomas.

Die El Niño Southern Oscillation, ein Klima-Muster, angeheizt durch periodische Veränderungen in der Temperatur des Wassers im tropischen Pazifik, hilft das wärmere Wasser nach Süden zu verschieben. Dabei interagiert es mit dem südlichen ringförmigen Modus, einen Gürtel der Westwinde, die in regelmäßigen Abständen von Norden nach Süden verschiebt. Wenn die SAM in seine "positive" Phase ist, verlagern die Winde Süd, tragen mehr Niederdruck-Systeme und Stürme in die Antarktis. Insbesondere gab es eine Zunahme der Sturmaktivität in einer stürmischen Niederdruck-System namens Amundsen Meer niedrig, in der Nähe der Basis der Halbinsel.

Schwindende Meereis

Antarktische Meereis. Bild: Jason Auch

Das wärmere Wasser bedeutet Meer Eis bildet sich später in der Saison, so viel des Ozeans erstreckt sich nicht und schmilzt schneller als früher. So obwohl der Rest des Kontinents langsam Meer Eis in den letzten Jahren gewonnen hat, hat es sich auf dem Rückzug in der westlichen Antarktis gewesen. In dieser Hinsicht erzählen nicht das große Bild die ganze Geschichte.

"Sehr oft antarktische Meereis als bezeichnet eine Sache. Sie hören Menschen berichten "Eis im antarktischen Meer steigt", und deshalb, weil sie das Meereis in den verschiedenen Bereichen kombiniert und kommen mit einem Trend, obwohl es eigentlich ziemlich klein ist ", sagte Thomas. "Aber es ist sehr, sehr große regionale Unterschiede. Also, Antarktis ist riesig, im südlichen Ozean ist riesig und es gibt große Unterschiede zwischen was geschieht in der Bellingshausen-See, die nur an der antarktischen Halbinsel grenzt, und was passiert in der Ross-See. " Um die Bellingshausen-See ist Meereis seit dem frühen20. Jahrhundert rückläufig.

Dünnes Eis-Regale

Schematische Darstellung einer Schelfeis. Bild: www.AntarcticGlaciers.org

Die Küstenstadt Eismassen der West-Antarktis schmelzen entfernt, zu. Wenn warmes Wasser die Grundlagen der schwimmenden Eismassen erreicht, schmilzt das Eis von unten, in so basalen schmelzen genannten. Schelfeis in der Antarktis haben immer einige basale schmelzen, aber nicht annähernd so viel wie heute erlebt. Bis zu den letzten Jahrzehnten fanden Schneefall genug, um die kleine Menge des Eises zu basalen schmelzen jedes Jahr, so dass die Eismassen ungefähr die gleiche Größe blieb – aber wie Geschwindigkeiten schmelzendes, Schneefall nicht sich schnell genug bauen, um das Eis zu ersetzen verloren zu ersetzen.

Das ist trotz der Tatsache, dass West-Antarktis empfängt mehr Schnee als früher. Ellsworth Land bekommt ungefähr fünf Fuß Schneefall Ansammlung jedes Jahr nach Thomas und ihre Kollegen die ist ca. 33 % mehr, als es in den frühen 1900er Jahren empfangen. Ihr Team 300-jährigen Eis Kerndatensätze von drei Gletschern in West-Antarktis untersucht und festgestellt, dass Niederschläge Preise im Bereich ziemlich von 1700 bis 1900 stabil hatte, dann begann, stieg im gesamten20. Jahrhundert . Die Veränderung beschleunigt deutlich ab den späten 1970er Jahren.

Die gleichen Stürme, die warmes Wasser auf der Basis der West-Antarktis-Schelfeis bringen bringen auch mehr Feuchtigkeit, und das bedeutet mehr Schnee – viel davon. "Meereis fungiert als einen großen Deckel auf das Meer, so dass Sie effektiv einen großen Film über den Ozean... setzen, der Feuchtigkeitsaufnahme von der Oberfläche des Ozeans, verhindert", sagte Thomas. "Weniger Meereis ist wie das Meer den Deckel abnehmen und ermöglicht es uns, auf dieser Ebene Oberflächenfeuchtigkeit zugreifen."

Einige der Eismassen der Region, wie der Pine Island-Gletscher schmelzen noch so schnell, dass sogar fünf Fuß Schnee pro Jahr nicht ausreicht um das verlorene Eis zu ersetzen. So erhalten Schelfeis dünner und Erdung Linie den Punkt wo das Schelfeis hält auf dem Boden ruhen und beginnt, schwimmende bekommt weiter zurückgedrängt. Das macht die Regalen instabil, und schließlich können sie zusammenbrechen.

Wir haben bereits gesehen, wie das aussieht. Im Jahr 2002 brach ein Eisschelf die Größe von Rhode Island in den südlichen Ozean. Es hatte ein Unterwasser Ökosystem der Chemotrophic Mikroben rund um Meeresboden Öffnungen eine halbe Meile unterhalb der Oberfläche beschützt.

Die Prozesse, die Küste von West-Antarktis verändern werden voraussichtlich in den nächsten Jahren fortgesetzt. "Sicherlich alle Beweise scheint zu sein, dass wir gonna get diese Stärkung in den Winden [die zirkumpolare Westwinde], was darauf hindeutet", sagte Thomas. "Du wirst mehr auflandigem Wind bekommen, die wollen diese Schmelzen von warmem Wasser erreichen die Zungen der Gletscher zu fahren. Ich vermute, dass wenn wir in die Zukunft gehen, wir gehen zu sehen mehr Schelfeis Zusammenbruch beginnen."

Adelie-Pinguine. Bild: Chown SL, Sinclair BJ, Leinaas HP, Gaston KJ: hemisphärische Asymmetrien in der Biodiversität – eine ernste Angelegenheit für Ökologie. PLoS Biol

Die Zukunft des Südpols

Das könnte große Veränderungen für die Antarktis Ökosystem bedeuten. Es sei denn, sie schnell anpassen können, könnten Spezies, die verlassen sich auf dem Eis als ein Ort, um Futter zu suchen und zu züchten aus der Halbinsel-Region als ihren Lebensraum Änderungen verschwinden. "Krabbenfresserrobbe versiegelt und Adelie-Pinguine sind extrem anfällig," sagte NOAA pinniped Forscher Mike Goebel. "Wenn das Eis verschwindet, basierend auf ihrer Distributionen heute wir wissen sie ablehnen und verschwinden."


Krabbenfresserrobbe Dichtung. Bild: Liam Quinn

Adelie-Pinguine sind bereits rückläufig. "Es ist nicht so, dass sie völlig verschwinden, aber ich würde erwarten, dass ihre Bevölkerung weiterhin in der Region der Halbinsel, zumindest für die absehbare Zukunft sinken", sagte Hinke.

Größeren Schneefall macht alles noch schlimmer. "Für Arten wie [Adelie] Pinguine, die auf dem Land zu züchten und bauen Nester aus Felsen, wenn es schneit, fallen zu bekommen und dann die Vögel auftauchen und ihre Nistplätze sind nicht überall zu finden," sagte er. "In welchem Fall sie schmelzen nur kleine Tuben Schnee in den unteren Teil einer Schneewehe und ihre Eizellen einfrieren lassen, und daher nicht, oder sie bekommen in ihren Nestern begraben." Infolgedessen, die Anzahl der Küken produzieren Adelie Pinguin Brutkolonien variiert stark von Jahr zu Jahr, und es bleibt abzuwarten, ob die Vögel ihre Zuchtzyklen oder Nistgewohnheiten an die neuen Gegebenheiten der westlichen Antarktis Wetter anpassen werden.

Aber ein Artenschwund ist manchmal eine andere Art zu gewinnen. Gentoo Pinguine sind Einzug in einige des Territoriums, die durch das zurückgehende Eis eröffnet. Gentoos in der Regel Leben weiter nördlich haben, aber sie vor kurzem in Schachteln Gelände auf der Halbinsel. Wenn das Meereis in West-Antarktis verschwinden weiterhin, könnte Ökologen Gentoo Pinguine Adelie ersetzen und Kinnriemen Pinguine in der Region zu sehen. "Es ist eine interessante Mischung aus einigen profitieren und einige/profitieren nicht von den Veränderungen, die geschehen," sagte Hinke.

Anderen nördlichen Arten sind nicht so viel Glück. Robben teilen ihre Reichweite mit dem Gentoo, aber ihre tatsächlich zurückgegangen in den letzten Jahren – vor allem, weil sie Seeleoparden gegessen habe. Seeleoparden Jagd auf Meereis auf einer gemischten Kost von Krill und jungen Krabben Esser Dichtungen. "Aber weil das Eis zurückgegangen ist, scheinen sie mehr Jagd auf Fell Jungrobben werden, und wegen dieser Pelz Dichtungen rückläufig sind," sagte Goebel.

Verschlafenen Fur Seal Pup. Bild: Les Williams

Und zwar deshalb, weil Krabben Esser Dichtungen wie Seeleoparden, nur Rasse und gebären auf dem Meereis; Es ist auch der einzige Ort, wo, den Sie jagen. Seeleoparden haben eine bessere Chance; Sie können auf dem Land heraus zu schleppen und jagen Krill vom Ufer entfernt. "Aber niemand je gesehen hat diese Rasse oder Pup auf dem Land," sagte Goebel. Ihr Schicksal kann davon abhängen, ob sie die Gewohnheit abholen können.

Und wenn der Krill mit dem Meereis verschwinden, könnte viele von der Antarktis Raubtiere – ganz zu schweigen von der Welt bereits gefährdet Walpopulationen – in ernsthaften Schwierigkeiten.

Eine eisfreie Zukunft?

Antarktis. Bild: NASA

Wie wird West-Antarktis in einem Jahrhundert ab jetzt aussehen? Es wird wahrscheinlich etwas wärmer sein; Durchschnittstemperaturen auf dem Kontinent gestiegen ca. 0.5⁰ Celsius (ca. 0,9 Fahrenheit) jedem Jahrzehnt seit den 1940er Jahren, und dieser Trend zeigt keine Anzeichen einer Umkehr oder zu verlangsamen. Und es wird wahrscheinlich schneereichen und stürmischer, mit weniger vorhersehbar Wetterlagen.

Viel des Meereises, dass jetzt umgibt die Westküste in den Wintermonaten fehlt ein hundert Jahren sein wird, und viele der West-Antarktis-Eis, die Regale in Gefahr sein werden zusammenbrechen; Einige können bereits, einen Beitrag zur globalen Meeresspiegelanstieg gebrochen haben. Einige Arten sind verschwunden, aus der Region, entweder aufgrund von vom Aussterben bedroht oder Migration, und andere Arten werden verschoben haben. Aber Ostantarktis, gepuffert durch den südlichen Ozean sieht nicht viel anders als heute.

Das Schicksal des Kontinents hängt letztendlich von Menschen, die mehrere tausend Meilen weit weg. Die führenden Politiker der Welt treffen in Paris diese Woche hoffen, machen einen deal, die Dinge ausreichend zu globalen Durchschnittstemperaturen von steigenden 2⁰ Celsius über was sie vor der industriellen Revolution waren mehr verändern wird. Auch wenn dieses Ziel erreicht ist, wird der Großteil der westantarktische Eisschild noch im nächsten Jahrhundert, laut einer Studie der Modellierung von Klimaforscher Ricarda Winkelmann und ihren Kollegen, veröffentlicht Anfang dieses Jahres in der Zeitschrift Science fördertinstabil.

Die gute Nachricht ist, dass die meisten der östlichen Antarktis Blätter, danke für den relativen Schutz der im südlichen Ozean Ströme stabil bleibt. Wenn wir das 2⁰ Ziel, das Wilkes-Becken – vermissen eine Fläche auf der gegenüberliegenden Seite des Kontinents von der antarktischen Halbinsel – konnte aber seine Eis schnell zu verlieren.

Einige Beobachter sagen, dass was passiert heute in West-Antarktis könnte eine Vorschau wie die östliche Hälfte des Kontinents auf ähnliche Veränderungen reagieren könnte, wenn die globale Erwärmung unkontrolliert weiter. Das gilt insbesondere für die Tiere, die die eisige Landschaft bewohnen. "Welche Arten von Änderungen in wenn sie, ihren Fortpflanzungserfolg züchten, die Änderungen im Wetter Muster, die wegen der Erwärmung der Luft-Temperaturen auftreten und wärmenden Ozeane - solche Dinge, ich denke, sind gute Vorläufer", sagte Hinke. "Es wird nicht auf wahrscheinlich direkt zuordnen, aber es sieht ein wenig einen Einblick in zukünftige vor."

Aber Thomas behauptet, dass West-Antarktis ein exaktes Modell für das Schicksal der Rest des Kontinents ist. "Ich denke, es wäre Panikmache zu sagen, dass die Geschehnisse in der antarktischen Halbinsel zeugt von was wird für den Rest des Kontinents geschehen," sagte sie. "Denn es ist so riesig, und es gibt so vielen andere Faktoren, dass Änderungen, vor allem für mich, Ost-Antarktis werden sehr langsam zu sein."

Der Antarktis Grundgestein, unter dem Eis. Bild: NASA

Doch egal, langsame Veränderungen immer noch. Gibt es etwa 10.000 Gigatonnen Kohlenstoff in der Welt fossile Brennstoffe verlassen behält sich vor, und Winkelmann Studie prognostiziert, dass wenn wir alles verbrennen, Antarktis nackten Fels in ein paar tausend Jahre sein würde. Wie sie und ihre Kollegen schrieb, zeigen"unsere Ergebnisse, dass derzeit erreichbare Kohlenstoff-Brennstoff-Ressourcen ausreichen, um dem antarktischen Eisschild zu beseitigen."

Bild oben: Christopher Michel

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