Eisschild

Datei:2007 eiskante-mather hg.jpg

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

Als Eisschild, auch Eiskalotte oder Inlandeis,<ref>Vgl. Eiskalotte und Inlandeis im Lexikon der Geowissenschaft auf Spektrum.de.</ref> wird eine ausgedehnte Vergletscherung kontinentalen Ausmaßes bezeichnet, die aufgrund ihrer Mächtigkeit das Untergrundrelief – bis auf einige herausragende Gipfel (Nunataks) – vollständig flächenhaft bedeckt und eine Ausdehnung von mehr als 50.000 km² hat; kleinere gleichartige Vergletscherungen werden Eiskappen genannt.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20060829001754/http://gemini.oscs.montana.edu/~geol445/hyperglac/glossary.htm%7C{{#if:Glossary of Important Terms in Glacial Geology|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20060829001754/http://gemini.oscs.montana.edu/~geol445/hyperglac/glossary.htm}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Glossary of Important Terms in Glacial Geology}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://gemini.oscs.montana.edu/~geol445/hyperglac/glossary.htm%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Glossary of Important Terms in Glacial Geology}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://gemini.oscs.montana.edu/~geol445/hyperglac/glossary.htm}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Glossary of Important Terms in Glacial Geology}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:https://web.archive.org/web/20060829001754/http://gemini.oscs.montana.edu/~geol445/hyperglac/glossary.htm{{#if: 2006-08-29 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Eisschilde entstehen durch gefrorenen Niederschlag. Derzeit lagern in arktischen und antarktischen Eisschilden etwa zwei Drittel des Süßwassers der Erde.

Verbreitung von Eisschilden

Datei:Greenland big.png

Eisschild auf Grönland

Gegenwärtig existieren auf der Erde nur zwei Eisschilde: jener der Antarktis und der Grönlands. Beide unterliegen den „Eiswüstenklimaten“ der polaren Klimazonen. Während der Eiszeiten, so im Letzten Glazialen Maximum (LGM) vor etwa 21.000 Jahren, bedeckten außerdem noch 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.

Ob Wasser fest und damit zu Eis wird, hängt von Temperatur und Druck ab. Der Gefrierpunkt reinen Wassers bei Normaldruck definiert den Nullpunkt der Celsiusskala 0 °C; gelöste Salze erniedrigen den Gefrierpunkt. Erstarrtes Wasser schmilzt bei höherem Druck schon bei Temperaturen unterhalb von 0 °C. An Stellen, wo der Druckschmelzpunkt erreicht wird, entsteht Schmelzwasser. An der Basis der Eisdecke wirkt es wie ein Schmierfilm, der dem Gefälle des Untergrundes folgende Eisbewegungen beschleunigt zu einem basalen Gleiten. Liegt die Eistemperatur nicht unter dem Druckschmelzpunkt, können sich deutlich schneller fließende Anteile im Eisschild bilden, die sogenannten Eisströme. Wegen des geothermischen Wärmeflusses sind die Eistemperaturen der aufliegenden unteren Schicht allgemein wärmer als die höheren.

Die heutigen Eisschilde sind geologisch verhältnismäßig jung. Der antarktische Eisschild formte sich zunächst im frühen Oligozän aus Eiskappen, die sich wiederholt ausdehnten und wieder zurückzogen, bis dann 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 beim antarktischen Eisschild.

Datei:Antarctica interglacial hg.png

Ausdehnung und Struktur des antarktischen Eisschildes in einem Interglazial – dem heutigen Zustand vergleichbar
Legende:
rot – eisfreie Bereiche (2,8 %)
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blau getönt – Eisschild nach Mächtigkeitsstufen (1000 m)

Antarktischer Eisschild

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

Unter dem antarktischen Eisschild ist an vielen Stellen aufgrund von Erdwärme, wegen Reibungswärme, infolge vulkanischer Tätigkeit und durch den Druck lastenden Eises – mit daher abgesenktem Gefrierpunkt – flüssiges Wasser zu finden, das sich in hunderten subglazialer Seen sammelt. Der größte bekannte ist der Wostoksee; im 2013 erbohrten Lake Whillans wurden Mikroorganismen gefunden, ebenso im Mercer Lake.

Datei:Inlandeis Grönland low.jpg

Eisabbruch am Inlandeis Grönlands bei Kangerlussuaq

Grönländischer Eisschild

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Der grönländische Eisschild bedeckt mit 1,7 Millionen km² etwa 82 Prozent der Landfläche von Grönland, hat ein Volumen von rund 3 Millionen km³ und würde bei vollständigem Abschmelzen einen globalen Meeresspiegelanstieg von etwa 7 Metern bewirken.<ref name=":0" />

Mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung

Im dritten Sachstandsbericht des IPCC von 2001 wurde für den antarktischen Eisschild eine Zunahme des Eisvolumens während des 21. Jahrhunderts prognostiziert als Folge der globalen Erwärmung. Hierbei wurde angenommen, dass der allgemeine Anstieg der jährlichen Durchschnittstemperatur bis dahin noch keine nennenswerte Verstärkung des Eisschmelzens in der sehr kalten Antarktis bewirken kann, jedoch die Schneefallmenge deutlich zunehmen wird.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:TAR Climate Change 2001: The Scientific Basis — IPCC|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=TAR Climate Change 2001: The Scientific Basis — IPCC}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.ipcc.ch/report/ar3/wg1/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=TAR Climate Change 2001: The Scientific Basis — IPCC}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.ipcc.ch/report/ar3/wg1/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=TAR Climate Change 2001: The Scientific Basis — IPCC}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2022-02-03 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Der vergleichsweise wärmere Eisschild Grönlands verliert noch deutlicher an Volumen. Neuere Daten geben Hinweise, dass die Verluste der Eisschilde in Grönland und der Antarktis zwischen 1993 und 2003 sehr wahrscheinlich zu einem Anstieg des Meeresspiegels beigetragen haben.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Klimaänderung 2007, Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Klimaänderung 2007, Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/IPCC2007-SYR-SPM-german.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Klimaänderung 2007, Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/IPCC2007-SYR-SPM-german.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Klimaänderung 2007, Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:Intergovernmental Panel on Climate Change20075f{{#if: 2022-02-03 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Siehe auch

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

Einzelnachweise

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