Unter dem riesigen Eisschild der Antarktis könnte eine langsame Klima-Rückkopplungsschleife eingesetzt haben. Der Kontinent, der durch das Transantarktische Gebirge geteilt wird, beherbergt vulkanische Giganten wie den Mount Erebus und seinen ikonischen Lavasee. Aber auch mindestens hundert weniger auffällige Vulkane sind in der Antarktis zu finden, von denen sich viele entlang der Westküste konzentrieren. Einige davon ragen über die Erdoberfläche hinaus, andere liegen mehrere Kilometer unter dem antarktischen Eisschild. Solche Vulkane unter einem Gletscher werden als subglazial bezeichnet.
Der Klimawandel lässt das Inlandeis schmelzen und den Meeresspiegel weltweit ansteigen. Durch das Schmelzen lastet auf den darunter liegenden Felsen weniger Gewicht. Welche Folgen das haben könnte, hat ein Team der Brown University in Rhode Island, USA, erforscht.
Anderswo auf der Welt hat das Abschmelzen des Eisschilds bereits nachweislich die vulkanische Aktivität in subglazialen Vulkanen erhöht. Das Team um Allie Coonin führte 4000 Computersimulationen durch, um zu untersuchen, ob der Verlust des Eisschilds auch in der Antarktis die unterirdischen Vulkane beeinflusst. Im Fachmagazin "Geochemistry, Geophysics, Geosystems" berichtete das Team nun, dass das allmähliche Abschmelzen tatsächlich die Anzahl und den Umfang der subglazialen Eruptionen erhöhen könnte.
Wie eine geöffnete Limonadenflasche
Der Grund dafür ist, dass durch die Entladung der Eisschilde der Druck auf die Magmakammern unter der Oberfläche sinkt, wodurch sich das komprimierte Magma ausdehnt. Die Ausdehnung erhöht den Druck auf die Wände der Magmakammern und kann zu Eruptionen führen.
Einige Magmakammern enthalten auch große Mengen an flüchtigen Gasen, die normalerweise im Magma gelöst sind. Wenn das Magma abkühlt und der Überlagerungsdruck abnimmt, lösen sich diese Gase wie Kohlensäure aus einer frisch geöffneten Limonadenflasche und erhöhen den Druck in der Magmakammer, was den Ausbruch eines subglazialen Vulkans beschleunigen kann.
Ausbrüche subglazialer Vulkane sind zwar an der Oberfläche nicht sichtbar, können aber wiederum Auswirkungen auf das Inlandeis haben. Die entstehende Wärme kann das Schmelzen des Eises tief unter der Oberfläche verstärken und den darüber liegenden Eisschild schwächen. Möglicherweise droht in der Antarktis also eine Rückkopplungsschleife: Das schwindende Eis könnte zu mehr Vulkanausbrüchen führen, was das Eis schneller schmelzen lässt, was wiederum den Druck auf die Magmakammern senkt.
Das Forscherteam betont, dass dieser Prozess langsam sei und sich über Hunderte von Jahren hinziehe. Das bedeutet aber, dass die vermutete Rückkopplung anhalten könnte, nachdem die Welt die vom Menschen verursachte Erwärmung eingeschränkt hat. Der Eisschild der Antarktis war während der letzten Eiszeit viel dicker, und es ist möglich, dass der gleiche Prozess der Entladung und Ausdehnung von Magma und Gas auch zu früheren Ausbrüchen beigetragen hat.
