Eisschild

Eiskante des antarktischen Eisschildes auf Mather Island in der Prydz Bay. Im Eis sind Sedimentlagen eingeschlossen, davor ist Moränenmaterial abgelagert.

Als Eisschild oder Inlandeis bezeichnet man einen ausgedehnten, festes Land bedeckenden Gletscher mit einer Fläche von mehr als 50.000 km² (kleinere, ähnlich geformte Gletscher bezeichnet man als Eiskappen). Der Eisschild begräbt das vorhandene Relief nahezu vollständig unter sich. Die Bewegung des Eises wird auch nur unwesentlich von diesem beeinflusst.

Verbreitung von Eisschilden

Eisschild auf Grönland

Gegenwärtig existieren auf der Erde nur die Eisschilde der Antarktis und Grönlands. Während der Eiszeiten, so im Letzten Glazialen Maximum (LGM) vor etwa 21.000 Jahren, bedeckten außerdem der Laurentidische und der Kordilleren-Eisschild große Teile Nordamerikas, der Fennoskandische Eisschild (auch als Skandinavisches Inlandeis bezeichnet) Nordeuropa, der angrenzende Barents-Kara-Eisschild Teile Nordasiens, sowie der Patagonische Eisschild den Süden Südamerikas. Die Existenz eines eiszeitlichen Tibetischen Eisschildes ist umstritten.

Obwohl die Oberfläche eines Eisschildes kalt ist, ist die Eisbasis generell wärmer und erreicht an manchen Stellen den Druckschmelzpunkt. Das dann erzeugte Schmelzwasser kann wie ein Schmierfilm wirken und die Eisbewegung stark beschleunigen. Dadurch können sich schnell fließende Kanäle im Eisschild bilden, die so genannten Eisströme.

Die heutigen Eisschilde sind geologisch relativ jung. Der antarktische Eisschild formte sich zunächst aus Eiskappen im frühen Oligozän, die sich wiederholt ausdehnten und wieder zurückzogen, bis schließlich ab dem Pliozän fast die gesamte Antarktis eisbedeckt war. Der Grönländische Eisschild bildete sich erst im späten Pliozän, einhergehend mit der ersten kontinentalen Vereisung (Eiszeit). Da dies relativ schnell geschah, wurden Fossilien von Pflanzen, die zuvor dort wuchsen, wesentlich besser konserviert als bei dem allmählich entstandenen antarktischen Eisschild.

Antarktischer Eisschild

Während der eiszeitlichen Warmzeiten hatte der antarktische Eisschild eine mit heute vergleichbare Ausdehnung. Verschiedene Blautöne: Eisschild mit unterschiedlicher Mächtigkeit, türkisfarben: Schelfeis, rot: eisfreie Bereiche

Der antarktische Eisschild ist die größte einzelne Eismasse der Erde. Er bedeckt eine Fläche von etwa 14 Millionen km² und enthält 30 Millionen km³ Eis, was ca. 90 Prozent des gesamten Süßwasserbestandes der Erdoberfläche entspricht. Bei vollständigem Abschmelzen würde sich ein globaler Meeresspiegelanstieg von etwa 61,1 Metern ergeben. In der Ostantarktis liegt der Eisschild auf einer großen Landmasse auf, wohingegen sich der Untergrund des Westantarktischen Eisschildes bis zu 2500 m unter dem Meeresspiegel befindet. Ohne die Anwesenheit des Eises wäre hier Meeresgrund; man spricht daher auch von einem marinen Eisschild.

Der antarktische Eisschild ist fast vollständig von Schelfeis umgeben, das von den Eisströmen und Auslassgletschern des Eisschildes gespeist wird. Die größten Schelfeise sind das Ross-Schelfeis, das Filchner-Rønne-Schelfeis und das Amery-Schelfeis.

Neuere Forschungen haben in einem unterirdischen See unter dem antarktischen Eisschild Bakterien gefunden, die ohne Sauerstoff und Licht auskommen.

Grönländischer Eisschild

Der Grönländische Eisschild bedeckt mit 1,7 Millionen km² etwa 82 Prozent der Landfläche von Grönland, hat ein Volumen von 2,85 Millionen km³ und würde bei vollständigem Abschmelzen einen globalen Meeresspiegelanstieg von etwa 7,2 Metern bewirken.

Mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung

Eisabbruch am Inlandeis bei Kangerlussuaq

Aufgrund der globalen Erwärmung wird für den antarktischen Eisschild eine Zunahme des Eisvolumens während des 21. Jahrhunderts prognostiziert. Der Grund dafür ist, dass die Erwärmung in der sehr kalten Antarktis keine nennenswerte Verstärkung des Eisschmelzens bewirken kann, jedoch die Schneefallmenge zunimmt. Der wärmere Grönländische Eisschild wird dagegen wahrscheinlich durch Schmelzen deutlich an Volumen verlieren. Möglicherweise kompensieren sich beide Effekte in etwa. Neuere Daten zeigen, dass Verluste der Eisschilde in Grönland und der Antarktis zwischen 1993 und 2003 sehr wahrscheinlich zum Anstieg des Meeresspiegels beigetragen haben. In der Zeit zwischen 2011 und 2014 gingen in Arktis und Antarktis jährlich insgesamt 503 ±103 km³ Eis verloren; in Grönland hat sich der Eisverlust gegenüber dem Vergleichszeitraum 2003–2009 verzweieinhalbfacht und in der Westantarktis verdreifacht. Die genaue Dynamik dieser Vorgänge ist jedoch noch nicht verstanden und Gegenstand weiterer Forschung. Eine andere Untersuchung besagt, dass sich durch die zusätzliche Wassermasse der Meeresboden absenke, wodurch der Nettoanstieg des Meeresspiegels geringer ausfalle.

Siehe auch

• Folgen der globalen Erwärmung in der Arktis
• Folgen der globalen Erwärmung in der Antarktis
• Polare Eiskappen

Weblinks

• Werkstattgespräch der ETH Zürich mit Kryosphären-Experte Konrad Steffen (WSL/ETH)
• Meltwater Pulse 2B Kurzfilm über die Dynamik von Eisschilden mit Beiträgen von David Archer, James E. Hansen, Richard Alley und Eric Rignot