Subglacial landscape reveal potential future glacial lakes in the Southern Andes
Diese Studie präsentiert die erste regionale Rekonstruktion der subglazialen Topographie in den Südan-Anden und zeigt auf, dass die zurückweichenden Gletscher der Region über 3.900 potenzielle zukünftige Seen hinterlassen werden, die in der Lage sind, nahezu 300 km³ Wasser zu speichern, was erhebliche Auswirkungen auf zukünftige Süßwasserressourcen und Gefahren durch Gletscherseeausbrüche hat.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Wenn Gebirgsgletscher unter einem wärmeren Klima zurückweichen, legen sie das Land frei, das sie einst bedeckten. Dieser freigelegte Boden ist nicht immer flach; Jahrhunderte der Bewegung des Eises haben tiefe Hohlräume und Becken in das anstehende Gestein gegraben, ganz ähnlich wie ein Fluss einen Canyon formt. Wenn das Eis verschwindet, können sich diese Hohlräume mit Schmelzwasser füllen und neue Seen bilden. Diese Transformation ist nicht nur eine Veränderung der Landschaft; sie gestaltet die Art und Weise neu, wie Wasser durch Bergregionen fließt, verändert das Risiko plötzlicher Überschlemmungen und beeinflusst die Menge an Wasser, die letztlich den Ozean erreicht. Für die Gemeinschaften, die flussabwärts leben, ist das Verständnis darüber, wo diese zukünftigen Seen entstehen werden und wie viel Wasser sie halten können, eine Frage der Sicherheit und des Überlebens.
Ein Forschungsteam hat nun die verborgene Landschaft unter den Gletschern der Südanden kartiert, einer gewaltigen Gebirgskette, die sich von den ariden Norden Chiles bis zur Südspitze Südamerikas erstreckt. Durch die Kombination von Satellitenbildern des aktuellen Eises mit neuen, detaillierten Radarmessungen vom Boden aus haben sie die Form des unter dem Eis verborgenen Grundgebirges rekonstruiert. Ihre Arbeit enthüllt eine riesige, unsichtbare Topografie, die bald freigelegt wird, wenn das Eis schmilzt. Die Studie liefert das erste regionale Bild davon, wo diese zukünftigen Seen erscheinen werden, und schätzt, wie viel Wasser sie speichern können.
Die Forscher fanden heraus, dass die Südanden ein Gesamtvolumen an Eis von etwa 5.961 Kubikkilometern beherbergen. Wenn all dieses Eis schmelzen und in den Ozean fließen würde, würde es den globalen Meeresspiegel um etwa 14,8 Millimeter anheben. Doch die Geschichte endet nicht mit dem Ozean. Während das Eis zurückweicht, legt es 3.951 ausgeprägte Vertiefungen im anstehenden Gestein frei, die in der Lage sind, Seen zu bilden. Diese zukünftigen Seen haben das Potenzial, fast 299 Kubikkilometer Wasser zu speichern. Dies ist eine bedeutende Menge, die etwa 5 Prozent des gesamten Eisvolumens der Region entspricht. Tatsächlich ist diese Interzeptionsrate im Vergleich zu anderen Gebirgszügen weltweit ungewöhnlich hoch, in denen zukünftige Seen typischerweise einen viel kleineren Bruchteil des schmelzenden Eises halten.
Die Verteilung dieser zukünftigen Seen ist keineswegs gleichmäßig. Die große Mehrheit befindet sich im südlichen Teil der Kette, speziell innerhalb der drei großen Eisfelder von Patagonien. Diese drei massiven Eiskörper enthalten mehr als 97 Prozent des gesamten Eises der Region und beherbergen nahezu das gesamte potenzielle Seevolumen. Im Gegensatz dazu werden in den trockeneren, nördlichen Abschnitten der Anden, wo Gletscher kleiner sind und in höheren Lagen liegen, weitaus weniger Seen entstehen. Doch in diesen nördlichen Regionen könnte selbst eine geringe Menge an neuem Wasserspeicher kritisch sein. Die Zentralanden, die Heimat der Stadt Santiago und ihrer sieben Millionen Einwohner, verlassen sich stark auf Gletscherschmelzwasser für ihre Wasserversorgung. Die Studie zeigt, dass die freigelegten Hohlräume in diesem Gebiet genug Wasser speichern könnten, um mit der Kapazität bestehender großer Stauseen zu konkurrieren, was einen potenziellen Puffer gegen die schweren Dürren bieten könnte, die die Region in jüngster Zeit geplagt haben.
Um diese Karte zu erstellen, haben die Wissenschaftler nicht einfach die Form des Bodens unter dem Eis geraten. Sie verwendeten eine Methode, die auf den physikalischen Eigenschaften der Fließbewegung von Eis basiert. Eis verhält sich wie ein plastisches Material, das sich verformt, wenn die Spannung durch sein eigenes Gewicht zu groß wird. Durch die Messung des Gefälles der Gletscheroberfläche und die Kalibrierung ihres Modells mit hunderten Kilometern neuer Radardaten, die von 48 verschiedenen Gletschern gesammelt wurden, konnte das Team die Mächtigkeit des Eises mit größerer Genauigkeit als je zuvor berechnen. Sie nutzten auch Informationen darüber, wohin Gletscher bereits zurückgewichen sind, um die Form des Grundgebirges in der Nähe der Ränder des verbleibenden Eises abzuleiten. Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen, eine detaillierte Karte der subglazialen Landschaft zu erstellen, die sie dann nutzten, um jede Vertiefung zu identifizieren, die tief genug ist, um Wasser zu halten.
Die Ergebnisse bestätigen, dass die Südanden ein globaler Hotspot für die Bildung zukünftiger Gletscherseen sind. Die Forscher schätzen, dass diese Seen etwa 298,6 Kubikkilometer Wasser speichern werden. Während der Großteil dieses Volumens in den tiefen, stark erodierten Becken Patagoniens konzentriert ist, besitzen die kleineren Seen im Norden einen strategischen Wert für die Wassersicherheit. Die Studie hebt auch die Gefahren hervor, die mit diesen neuen Seen verbunden sind. Wenn ein Gletscher in einem tiefen See endet, kann das Wasser das Schmelzen und Aufbrechen des Eises beschleunigen, was zu einem schnellen Rückzug führt. Darüber hinaus können diese Seen ihre natürlichen Dämme durchbrechen lassen, was katastrophale Überschwemmungen verursachen kann. Die neuen Karten identifizieren genau, wo diese tiefen Becken liegen, sodass Wissenschaftler und Planer antizipieren können, wo solche Gefahren am wahrscheinlichsten auftreten werden.
Dieses Inventar ist keine Vorhersage darüber, wann diese Seen entstehen werden, sondern vielmehr eine Karte ihrer maximalen potenziellen Größe, sobald das Eis vollständig verschwunden ist. Das tatsächliche Wasservolumen in diesen Seen wird davon abhängen, wie viel Sediment sie im Laufe der Zeit auffüllt und wie schnell die Gletscher zurückweichen. Dennoch bietet die Karte eine physische Grundlage für das Verständnis der Zukunft der Wasserressourcen und der natürlichen Gefahren in den Anden. Indem sie die verborgene Landschaft unter dem Eis offenlegen, bietet die Studie einen klaren Blick auf die Wassertürme, die mit dem Verschwinden der Gletscher entstehen werden, und hilft den Gemeinschaften, sich auf eine sich verändernde hydrologische Zukunft vorzubereiten.
Ertrinken Sie in Arbeiten in Ihrem Fachgebiet?
Erhalten Sie tägliche Digests der neuesten Arbeiten passend zu Ihren Forschungsbegriffen — mit technischen Zusammenfassungen, in Ihrer Sprache.