Wie Die Antarktis Vor Dem Eis Aussah

Die Antarktis war flach, warm und von Flüssen durchzogen, bevor die Gletscher ihr steiles Tal sägten.

Wie Alaskas mächtiger Yukon floss einst ein breiter Fluss durch die Antarktis und folgte einem sanften Tal, das zu einer Zeit von tektonischen Kräften geprägt war, bevor der Kontinent in Eis gehüllt wurde. Zu verstehen, was passiert ist, als später Eisflüsse das Tal füllten, könnte bestimmte klimatische und geologische Rätsel um den südlichsten Kontinent lösen.

Das Tal ist der Lambert Graben in der Ostantarktis, in dem sich heute der größte Gletscher der Welt befindet. Unter dem Eis gefangen, ist der Graben (deutsch für Graben oder Graben) eine atemberaubende, tiefe Schlucht. Doch vor dem Tiefkühl der Antarktis vor 34 Millionen Jahren war das Tal relativ flach und von einem trägen Fluss gefüllt, so dass Geologen ein Rätsel lösen mussten: Wie wurde Lambert Graben so steil und wann wurde es geschnitzt?

Der Schlüssel zur Geschichte von Lambert Graben wurde in Sedimentschichten vor der Küste in der Bucht von Prydz gefunden. In einer neuen Studie untersuchte Stuart Thomson, ein Geologe an der Universität von Arizona (UA) in Tucson, die Vergangenheit, indem er den vom Fluss abgelagerten Sand und die vom Gletscher zurückgelassenen unordentlichen Haufen entschlüsselte. Der Flusssand ist mit einer dicken Schicht gröberer Sedimente bedeckt, die den Beginn der Gletschererosion im Tal signalisieren, fanden die Forscher heraus. Die Erosionsrate hat sich mehr als verdoppelt, als die Gletscher einzogen, sagte Thomson.

"Der einzige Weg, der passieren könnte, sind Gletscher", sagte er. "Sie fingen an zu mahlen und tiefe Täler zu bilden."

Das Verständnis, wann sich die Gletscher zum ersten Mal durch die Antarktis schlängelten, wird Wissenschaftlern helfen, die Reaktion der Eisdecke auf die Klimaveränderungen der Erde besser zu modellieren, sagten die Forscher.

"Es gibt große Anstrengungen, um zu modellieren, wie Gletscher in der Antarktis fließen, und diese Modelle benötigen eine Landschaft, über die Gletscher fließen können", sagte Thomson gegenüber OurAmazingPlanet. "Sobald diese Modelle vergangene Veränderungen vorhersagen können, können sie genauer vorhersagen, was mit zukünftigen Klimaveränderungen passieren wird."

Die Sedimente enthalten auch Hinweise auf die tektonische Entwicklung der Ostantarktis und auf eine Bergkette, die unter der riesigen, dicken Eisdecke begraben liegt. [Album: Atemberaubende Fotos des antarktischen Eises].

Die Ergebnisse sind in der März-Ausgabe 2013 der Zeitschrift Nature Geoscience aufgeführt.

Geschichte des Eises

Lambert Graben bildete sich während des Zerfalls von Gondwana, einem alten Superkontinent, ein Prozess, der schrittweise ablief. Die Antarktis, Indien und Afrika rissen in der späten Kreidezeit (vor etwa 80 Millionen Jahren) auseinander. Durch die Aufteilung entstanden lange, lineare Täler, die senkrecht zu den kontinentalen Küsten ausgerichtet waren. Zu dieser Zeit war das Erdklima wärmer als heute, und als sich die Antarktis nach Süden bewegte und sich über dem Südpol in ihrer Heimat niederließ, wimmelte der Kontinent von Pflanzen und Tieren.

Wissenschaftler können diese vergangene Umgebung teilweise mit Fossilien und durch Radar, das unter das Eis schaut, rekonstruieren, um die Gesteinsformen darunter abzubilden. Eine 3D-Karte der Antarktis zeigt heute Abgründe, die von Gletschern, schroffen Bergen und anderen Überresten ihrer wärmeren Existenz geschnitzt wurden.

Die Umfragen sagen jedoch nichts darüber aus, wie die Landschaft aussah, bevor das Eis all diese Merkmale herausgearbeitet hat. "Die Leute haben spekuliert, wann sich die großen Fjorde unter dem Eis gebildet haben", sagte Thomson. "Aber niemand weiß es genau, bis Sie die Felsen oder Sedimente probieren."

Thomson und seine Kollegen analysierten Sedimente, die vom Meeresboden vor der Küste des Lambert-Gletschers gebohrt wurden, sowie von Onshore-Moränen, die von Gletschern hochgeschobenen Felshaufen. Tests an Mineralien in Sand und Schlamm halfen ihnen herauszufinden, wann und wie schnell die Oberfläche erodierte.

Die Sedimente sagen Folgendes: Vor etwa 250 bis 34 Millionen Jahren war die Region um den Lambert-Gletscher relativ flach und wurde von langsam fließenden Flüssen entwässert, sagte Thomson. Vor ungefähr 34 Millionen Jahren, was mit einer Abkühlung des Erdklimas zusammenfällt, erschienen große Gletscher, die das spektakuläre Tal prägten, das jetzt unter dickem Eis verborgen ist.

"Es schien sehr früh vor 34 [Millionen] bis 24 Millionen Jahren zu geschehen", sagte Thomson. Die Erosion verlangsamte sich dramatisch, als sich die Eisdecke vor etwa 15 Millionen Jahren stabilisierte, sagte er.

Laut der Studie sind seitdem etwa 1,6 bis 2,5 Kilometer Fels verschwunden, von Gletschern zermahlen und vom Eis weggetragen worden.

"Gletscher können schnell tiefe Täler schnitzen - und das in der Antarktis, bevor es so kalt wurde, dass das meiste davon von 1,6 bis 3,2 km dickem, stationärem Eis bedeckt war", so Peter Reiners, Geologe bei UA Studie Co-Autor, sagte in einer Erklärung.

Hinweise auf vergrabene Bergketten

Der Lambert Graben erstreckt sich etwa 600 km landeinwärts und endet an einem der rätselhaftesten Merkmale der Antarktis - einem eingegrabenen Gebirgszug namens Gamburtsev. Unter dem Eis begraben, erhoben sich die Berge während Gondwanas Rissbildung. Geologische Beweise deuten darauf hin, dass zwei Impulse von Auftrieb von Rissereignissen vor etwa 250 Millionen Jahren und vor 100 Millionen Jahren die gezackten Gipfel nach oben gedrückt haben.

Aber Thomson und seine Kollegen fanden vor 100 Millionen Jahren keine Beweise in den Sedimenten für eine zweite Hebephase. Der Flusssand enthält Mineralien aus dem Gamburtsev-Gebirge, und die winzigen Körner deuten darauf hin, dass die Berge mit einem tektonischen Stoß ihre Höhe erreicht haben.

"Dies unterstreicht sowohl das bemerkenswerte Alter der Bergkette als auch den außergewöhnlichen Grad der Erhaltung der subglazialen Landschaft", schreibt Darrel Swift in einem Begleitartikel in Nature Geoscience. Swift, ein Geologe an der Universität von Sheffield in Großbritannien, war an der Studie nicht beteiligt.

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Bilder: Die majestätischen transantarktischen Berge

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