GPS-Messungen: Der Erde wächst eine Beule

GPS-Daten aus der Westantarktis zeigen Erstaunliches: Das Land hebt sich rapide, unserem Planeten wächst eine Beule - die verändert sogar die Erddrehung und macht die Tage länger.

Antarktis: Beule verändert die Erddrehung

Foto: Corbis

Hamburg - Klimaforscher mahnen seit langem, die Gletscherschmelze in der Antarktis werde gravierende Auswirkungen haben. Was sie aber nicht auf der Rechnung hatten: Der Eisschwund auf dem Südkontinent lässt der Erde eine Beule wachsen - und die verändert sogar die Erddrehung. Doch auch andere Kräfte sind am Werk.

Um mindestens 15 Millimeter pro Jahr beult sich die Erdkruste aus, berichtet eine Gruppe um Grace Nield von der Newcastle University in Großbritannien im Fachblatt "Earth and Planetary Science Letters" . Das zeigen Messungen von sieben GPS-Stationen, die verstreut an der Küste des nördlichen Zipfels des Südkontinents stehen.

Betroffen von der Hebung scheint ein riesiges Gebiet: die Westantarktische Halbinsel, die sich wie ein Finger nach Südamerika streckt. Abseits der Stationen, in Regionen größten Gletscherschwundes, dürfte die Ausbeulung noch weitaus stärker ausfallen, meinen die Forscher.

"Die Hebungen, die wir über mehr als ein Jahrzehnt gemessen haben, würde man eigentlich über Jahrtausende erwarten", erklärt Nield.

Was geht in der Antarktis vor?

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Eine Ursache schien leicht gefunden: Von Eislast befreit, hebt sich der Boden wie eine Waage, von der Gewicht genommen wurde. So federn noch heute, 11.000 Jahre nach dem Ende der Eiszeit, Teile Nordeuropas um wenige Millimeter pro Jahr nach oben - Gebiete, die einst unter Gletschern einsanken, wippen hoch.

Doch in der Antarktis gibt es eine weitere Ursache für die akute Schwellung: Es brodelt im Untergrund. Weltweit schmort unter der felsigen Erdoberfläche ab etwa 60 Kilometer Tiefe ein tausend Grad heißes Gestein-Magma-Gemisch, auf dem die Erdplatten an der Oberfläche treiben wie Eisberge im Meer. Verringert sich das Gewicht des Treibguts, schwimmt es auf wie Korken im Wasser.

Und das geschehe derzeit in der Antarktis: Das schwindende Eis sorge dafür, dass die Erdkruste hochfedere - jedoch deutlich schneller als zu erwarten wäre. Ursache scheinen unterirdische Hitzewallungen.

Die zähflüssige Gesteinsglut im Erdinneren dränge überraschend stark nach oben, berichten die Forscher - sie hebe den Untergrund. Ihre Berechnungen zeigten erstmals, dass die Strömungen des Erdmantels unter der Antarktis "viel schneller" flössen als erwartet. "Dass die Gletscherschmelze sich bis in Hunderte Kilometer Tiefe auswirkt, ist faszinierend", sagt Peter Clark von der Newcastle University, Mitautor der Studie.

Wie eine Eistänzerin

Offenbar liege unter dem Eis eine vulkanisch aktive Zone, ein sogenanntes Backarc-Becken - solche Regionen entstehen hinter der Kollisionsfront zweier Erdplatten: Ein Plattencrash setzt die Erdkruste unter Spannung. Wo sie aufreißt, drängen die zähflüssigen Eingeweide der Erde nach oben. Schließlich läuft Magma aus, wie Blut aus einer Wunde. Die Entdeckung von Vulkanen unter dem Eispanzer der Westantarktis passe zu ihrer Theorie, meinen Nield und ihre Kollegen.

Seit 2002 hat sich die Hebung stetig beschleunigt. Das Ungleichgewicht scheine folglich damals akut geworden zu sein, meint der Geophysiker Bernhard Steinberger vom Helmholtz-Zentrum Potsdam GFZ. Die rasche Hebung lasse sich am ehesten mit der ungewöhnlichen Aufwärtsbewegung der zähflüssigen Region im Erdinneren erklären, der Asthenosphäre, bestätigt der Forscher. "Wenn durch weiteres Abschmelzen des Eises das Ungleichgewicht größer wird, könnte sich die Hebung sogar weiter beschleunigen", sagt er.

Die Beule wirkt sich auf den gesamten Globus aus. "Die Drehgeschwindigkeit der Erde sollte sich durch Abschmelzen des Eises und Massenverschiebungen im Erdinneren geringfügig verlangsamen", sagt Steinberger. Die Tage werden also um den Bruchteil einer Sekunde länger. Ursache ist der Eistänzerin-Effekt: Wie eine Eistänzerin, die bei einer Pirouette ihre Arme ausstreckt, dreht sich der Planet mit Beule langsamer.

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