Dezember 5, 2021

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Erwärmung der Welt: Bohrprojekt in der Antarktis soll Einblick in die Klimazukunft geben

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Mit genug Eis, um den Meeresspiegel um mehr als 13 Fuß anzuheben, hätte das Verschwinden des westantarktischen Eisschildes katastrophale Folgen für Küstengemeinden, einschließlich des Staates New York.

Um herauszufinden, ob die Reduzierung der Treibhausgasemissionen dazu beitragen könnte, dieses Szenario zu vermeiden, wird ein multinationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Binghamton und der Colgate University in den Meeresboden unterhalb der Plattform von Ross in der Antarktis bohren.

Das Projekt wird als Westantarktische Eisschild-Sensitivität 2C (SWAIS 2C) bezeichnet und konzentriert sich auf die Empfindlichkeit des Eisschildes gegenüber einer globalen Erwärmung von 2 Grad Celsius (3,6 Grad Fahrenheit). Die gesammelten Sedimentkerne werden Aufschluss über das Verhalten des Eises geben, als die globalen Temperaturen in den kommenden Jahrzehnten so warm waren wie erwartet, knapp über dem 1,5-Grad-C-Ziel des Pariser Abkommens vor fünf Jahren.

Die Daten könnten auch zeigen, ob es im Klimasystem einen Kipppunkt gibt, ab dem große Mengen Landeis schmelzen und die Ozeane ansteigen lassen.

„Diese Informationen werden benötigt, um zu beurteilen, ob Klimamodelle in der Lage sind, die in wärmeren Perioden der Erdgeschichte beobachtete Variabilität zu erfassen, bevor Annahmen über die Zukunft getroffen werden“, sagte Molly Patterson, Assistenzprofessorin für Geologie und Umweltstudien an der Binghamton University.

Patterson ist einer der Hauptwissenschaftler hinter dem Projekt, zu dem auch Denise Kulhanek, Affiliate Research Associate an der Binghamton University, und Harold Orville Whitnall Professor of Geology an der Colgate University, Amy Leventer, gehören. Zum SWAIS 2C-Team gehören auch einige der weltbesten Antarktis-Wissenschaftler unter der Leitung von Patterson und Richard Levy von der Victoria University of Wellington in Neuseeland.

Auf US-amerikanischer Seite wird die National Science Foundation (NSF) 680.000 US-Dollar an Finanzmitteln und Ressourcen zur Verfügung stellen, um Bohr- und Feldoperationen zu unterstützen, darunter 340.000 US-Dollar für den Betreiber des Projekts in Neuseeland an die University of Nebraska-Lincoln und 340.000 US-Dollar in Flugstunden. um Feldoperationen zwischen Forschungsstationen in den Vereinigten Staaten und Neuseeland und dem abgelegenen Feldstandort des SWAIS 2C-Projekts zu unterstützen.

Die NSF wird auch den sieben teilnehmenden US-Universitäten (Binghamton, Colgate, Columbia University, Northern Illinois University, University of Nebraska-Lincoln, Central Washington University und Rice University) Forschungsunterstützung in Höhe von 2,9 Millionen US-Dollar zur Verfügung stellen, wobei der Großteil der Mittel an ein Team geht von Nachwuchswissenschaftlern und Postdoktoranden. Die Unterstützung amerikanischer Institutionen erfolgt durch NSF-OPP-Stipendien 2035035, 2034719, 2034990, 2034996, 2034999, 2035029 und 2034883

Das Projekt wird durch eine kombinierte Finanzierung von 4,6 Millionen US-Dollar aus Neuseeland, den Vereinigten Staaten, Deutschland, Australien, Großbritannien und Südkorea unterstützt, mehreren anderen Ländern, die sich anschließen möchten. Den Leitern des SWAIS 2C Science-Projekts gelang es, 1,2 Millionen US-Dollar aus dem International Continental Scientific Drilling Program für Feldbohrungen und Betriebskosten zu sichern, das erste für ein antarktisches Bohrprogramm.

„Wir haben ein Team aus Bohrern, Ingenieuren, Feldexperten und Wissenschaftlern zusammengestellt, das der Aufgabe gewachsen ist“, sagte Levy. “Die Ergebnisse werden uns zeigen, wie stark der Eisschild der Westantarktis schmelzen könnte, wenn wir die Ziele des Pariser Abkommens verfehlen.”

Im November 2022 wird das SWAIS 2C Readiness Team von der Scott Base zu einer 750 Meilen langen Reise über das Ross-Schelfeis zur Siple Coast aufbrechen, wo Landeis auf den Ozean trifft und zu schweben beginnt. Sobald das Bohrcamp eingerichtet ist, wird das erweiterte wissenschaftliche Team der Gruppe beitreten und während des antarktischen „Sommers“ bis Februar 2023 arbeiten. SWAIS 2C-Feldkampagnen sind für die nächsten drei Jahre geplant.

Niemand hat jemals den antarktischen Meeresboden so weit von einer großen Basis oder so nahe am Zentrum des westantarktischen Eisschildes gebohrt. Ingenieure am Antarctic Research Center der Victoria University of Wellington haben vier Jahre lang eine einzigartige Technologie entwickelt, mit der etwa 880 Meter Eis in heißem Wasser gebohrt werden können, bevor Sedimentproben bis zu 220 Meter unter der Oberfläche entnommen werden.

Der westantarktische Eisschild gilt als anfällig für den Klimawandel, da ein Großteil des Eises auf Grundgestein Tausende von Fuß unter dem Meeresspiegel liegt; gleichzeitig ist es der Erwärmung des Südlichen Ozeans ausgesetzt. Das Projekt wird Wissenschaftlern helfen festzustellen, ob die Eiskappe bei der letzten Erwärmung der Erde kollabiert ist und ob die Erreichung der Ziele des Pariser Abkommens dies verhindern könnte, bemerkte Tim Naish von der Victoria University of Wellington, der für das Programm der Antarctic Science Platform verantwortlich ist.

„Die Tatsache, dass so viele Länder sich uns bei diesen Bemühungen anschließen, unterstreicht die Dringlichkeit, den westantarktischen Eisschild besser zu verstehen, der nach wie vor die größte Unsicherheit für die Projektionen des Meeresspiegelanstiegs darstellt“, sagte Rob McKay, Direktor des Antarctic Research Center in New Seeland.

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