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Eine bahnbrechende neue Karte hat die Landschaft unter dem antarktischen Eispanzer mit beispielloser Klarheit enthüllt, eine Leistung, die laut Forschern unser Verständnis des Kontinents erheblich verbessern könnte.
Wissenschaftler nutzten Satellitendaten und Erkenntnisse über die Bewegung der Gletscher, um die darunter liegende Topographie der Antarktis abzuleiten.
Die Analyse deckte Beweise für Tausende von bisher unbekannten Hügeln und Kämmen auf und erstellte Karten von verborgenen Bergketten mit beispielloser Klarheit.
Obwohl das Forschungsteam die inhärenten Unsicherheiten anerkennt, glaubt es, dass diese verfeinerten Karten aufzeigen könnten, wie die Antarktis auf die eskalierenden Auswirkungen des Klimawandels reagieren wird, und welche Folgen dies für den globalen Meeresspiegel hat.
„Es ist, als würde man von einer körnigen, niedrig auflösenden Filmkamera zu einem hochauflösenden Digitalbild übergehen, was ein viel klareres Bild der verborgenen Merkmale des Kontinents liefert“, sagte Dr. Helen Ockenden, Hauptautorin und Forscherin an der Universität Grenoble-Alpes, gegenüber BBC News.
Die Satellitentechnologie hat Wissenschaftlern ein umfassendes Verständnis der Oberfläche der Antarktis ermöglicht, aber die darunter liegende Landschaft ist weitgehend rätselhaft geblieben.
Tatsächlich ist mehr über die Oberflächen bestimmter Planeten in unserem Sonnensystem bekannt als über die Topographie unter dem antarktischen Eispanzer.
Forscher haben nun jedoch das entwickelt, was sie für die umfassendste und detaillierteste Karte dieser verborgenen Landschaft bis heute halten.
„Ich bin unglaublich gespannt darauf, das komplette antarktische Grundgestein zu untersuchen“, sagte Professor Robert Bingham, ein Glaziologe an der Universität von Edinburgh und Mitautor der Studie. „Ich finde es wirklich bemerkenswert.“
Traditionelle Methoden mit bodengestütztem oder luftgestütztem Radar wurden verwendet, um das Eis zu durchdringen, das in einigen Gebieten eine Dicke von 4,8 Kilometern (3 Meilen) erreicht. Diese Vermessungen folgen jedoch typischerweise bestimmten Linien oder Spuren.
Diese Vermessungslinien können Dutzende von Kilometern voneinander entfernt sein, so dass Wissenschaftler die dazwischen liegenden Gebiete interpolieren müssen.
„Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, die Form des schottischen Hochlands oder der europäischen Alpen zu verstehen, wenn sie mit Eis bedeckt wären und die einzigen verfügbaren Daten von gelegentlichen Flügen im Abstand von mehreren Kilometern stammen würden. Sie würden die scharfen Berge und Täler verpassen, von denen wir wissen, dass sie existieren“, erklärte Bingham.
Die Forscher verfolgten einen neuartigen Ansatz, bei dem sie satellitengestützte Daten über die Eisoberfläche mit physikalischen Modellen der Eisbewegung integrierten, die anhand bestehender Vermessungsspuren validiert wurden.
„Es ist ähnlich wie beim Kajakfahren auf einem Fluss, wo das Vorhandensein von Felsen unter der Oberfläche durch Wirbel angezeigt wird. Eis fließt anders als Wasser, aber wenn es sich über einen Kamm oder Hügel im Grundgestein bewegt, spiegelt sich dies in der Oberflächen-Topographie und der Geschwindigkeit des Eises wider“, erklärte Ockenden.
Während die wichtigsten antarktischen Bergketten bereits bekannt waren, hat die neue Methodik Zehntausende von bisher unentdeckten Hügeln und Kämmen freigelegt und detailliertere Informationen über versunkene Berge und Canyons geliefert.
„Es ist unglaublich faszinierend, diese neu enthüllten Landschaften zu erkunden und ihre Merkmale zu beobachten“, sagte Ockenden.
„Es erinnert an das erste Mal, als man eine topografische Karte des Mars sah und dachte: ‚Wow, das ist so interessant, das sieht ein bisschen aus wie Schottland‘ oder ‚das sieht nach nichts aus, was ich jemals zuvor gesehen habe.'“
Eine bemerkenswerte Entdeckung ist ein tiefer Kanal, der in das antarktische Grundgestein innerhalb des Maud-Subglazialbeckens eingeschnitten ist.
Dieser Kanal ist durchschnittlich 50 Meter tief, 6 Kilometer breit und erstreckt sich über fast 400 Kilometer (etwa 250 Meilen) – ungefähr die Entfernung von London nach Newcastle in der Luftlinie.
Die neue Karte wird wahrscheinlich nicht endgültig sein, da sie auf Annahmen bezüglich des Eisflusses beruht, was unweigerlich zu Unsicherheiten führt.
Es bleibt noch viel über die Gesteine und Sedimente zu entdecken, die unter dem Eis begraben sind.
Andere Forscher stimmen jedoch zu, dass diese Karten in Verbindung mit zukünftigen boden-, luft- und weltraumgestützten Vermessungen einen wertvollen Fortschritt darstellen.
„Dies ist ein sehr wertvolles Produkt“, sagte Dr. Peter Fretwell, leitender Wissenschaftler am British Antarctic Survey in Cambridge, der nicht direkt an der Studie beteiligt war, aber umfassend zu früheren Kartierungsbemühungen beigetragen hat.
„Es bietet die Möglichkeit, die Lücken zwischen bestehenden Vermessungen zu schließen“, fügte er hinzu.
Forscher vermuten, dass ein detaillierteres Verständnis der Kämme, Hügel, Berge und Kanäle Computermodelle verbessern könnte, die zur Vorhersage zukünftiger Veränderungen in der Antarktis verwendet werden.
Diese Landformen beeinflussen die Geschwindigkeit, mit der sich Gletscher bewegen und in einem sich erwärmenden Klima zurückziehen.
Die Geschwindigkeit der Eisschmelze in der Antarktis gilt weithin als eine der größten Unsicherheiten in der Klimaforschung.
„[Diese Studie liefert] ein klareres Bild zukünftiger Ereignisse und der Geschwindigkeit, mit der das antarktische Eis zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen wird“, stimmte Fretwell zu.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
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