Von Steve Gorman
LOS ANGELES (Reuters) – Ingenieure, die NASA-Raumschiffe zur Erkundung ferner Welten bauen, entwerfen eine Flotte von Unterwasser-Robotersonden, um zu messen, wie schnell der Klimawandel riesige Eisschilde rund um die Antarktis schmelzen lässt und was dies für den Anstieg des Meeresspiegels bedeutet.
Ein Prototyp dieser Tauchfahrzeuge, der vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in der Nähe von Los Angeles entwickelt wird, wurde in einem Laborlager der US-Marine in der Arktis getestet, wo er im März unter dem Meeresfrost von Beaufort im Norden Alaskas eingesetzt wurde.
„Diese Roboter sind eine Plattform, um wissenschaftliche Instrumente an die am schwersten zugänglichen Orte der Erde zu bringen“, sagte Paul Glick, Ingenieur bei JPL Robotics und Hauptforscher des IceNode-Projekts, in einer am Donnerstag auf der Website NASA Web veröffentlichten Zusammenfassung.
Ziel dieser Sonden ist es, genauere Daten über die Geschwindigkeit zu liefern, mit der das sich erwärmende Meerwasser rund um die Antarktis das Küsteneis des Kontinents schmilzt, sodass Wissenschaftler Computermodelle verbessern können, um den zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels vorherzusagen.
Das Schicksal des größten Eisschildes der Welt steht im Mittelpunkt von fast 1.500 Akademikern und Forschern, die sich diese Woche im Süden Chiles zur 11. Konferenz des Wissenschaftlichen Ausschusses für Antarktisforschung trafen.
Eine im Jahr 2022 veröffentlichte JPL-Analyse ergab, dass das Ausdünnen und Zerbröckeln des antarktischen Schelfeises seine Masse seit 1997 um etwa 12 Billionen Tonnen verringert hat, doppelt so viel wie frühere Schätzungen.
Sollte das Meereis des Kontinents vollständig schmelzen, würde dies laut NASA zu einem Anstieg des Meeresspiegels um rund 60 Meter führen.
Eisschelfs, schwimmende Flecken gefrorenen Süßwassers, die sich kilometerweit vom Land bis ins Meer erstrecken, brauchen Tausende von Jahren, um sich zu bilden und als riesige Stützpfeiler zu fungieren, die Gletscher zurückhalten, die andernfalls leicht in den umgebenden Ozean abrutschen würden.
Satellitenbilder haben gezeigt, dass das „kalben“ von Eisbergen von außen schneller erfolgt, als die Natur das Schelfwachstum wieder auffüllen kann.
Gleichzeitig erodieren die steigenden Meerestemperaturen die Kontinentalschelfs von unten, ein Phänomen, das Wissenschaftler mithilfe der IceNode-Tauchsonden genauer untersuchen wollen.
Die zylindrischen Fahrzeuge, etwa 2,4 Meter lang und 25 cm im Durchmesser, würden bei Eisbohrungen oder von Schiffen auf See abgeworfen.
Obwohl sie nicht mit Antriebsmitteln ausgestattet sind, würden die Robotersonden mithilfe einer speziellen Steuerungssoftware mit den Strömungen treiben, um „Erdungszonen“ zu erreichen, wo der gefrorene Süßwasserschelf auf das Salzwasser des Ozeans und des Landes trifft. Diese Hohlräume sind selbst für Satellitensignale undurchdringlich.
„Ziel ist es, Daten direkt an der Schnittstelle zwischen schmelzendem Eis und Ozeanen zu erhalten“, sagte Ian Fenty, Klimawissenschaftler am JPL.
Bei der Ankunft an ihren Zielen ließen die Tauchboote ihren Ballast fallen und schwebten nach oben, um sich unter der Eisscholle niederzulassen, wobei sie ein dreigliedriges „Fahrwerk“ freigaben, das an einem Ende des Fahrzeugs hing.
Die IceNodes würden dann über einen Zeitraum von bis zu einem Jahr kontinuierlich Daten unter dem Eis aufzeichnen, einschließlich saisonaler Schwankungen, bevor sie freigegeben werden, um auf offene Meere zu driften und die Messwerte per Satellit zu übertragen.
Zuvor wurde die Ausdünnung des Schelfeises durch Satellitenhöhenmesser dokumentiert, die die sich ändernde Höhe des Eises von oben maßen.
Während eines Feldtests im März wurde ein IceNode-Prototyp 100 Meter in den Ozean abgesenkt, um Daten zu Salzgehalt, Temperatur und Strömung zu sammeln. Frühere Tests wurden in der kalifornischen Monterey Bay und im Winter unter der gefrorenen Oberfläche des Lake Superior vor der Küste der oberen Halbinsel von Michigan durchgeführt.
Letztendlich glauben Wissenschaftler, dass 10 Sonden ideal wären, um Daten aus einer einzelnen Schelfeishöhle zu sammeln, aber „wir müssen noch einiges an Entwicklung und Tests durchführen“, bevor wir einen Zeitplan für den groß angelegten Einsatz entwickeln, sagte Glick.
(Berichterstattung von Steve Gorman in Los Angeles; Redaktion von Sandra Maler)