Robert Klatt
Der Untergrund in Südafrika erhebt sich seit 20 Jahren. Neue Messdaten zeigen nun, dass dafür keine tektonischen Prozesse, sondern der Klimawandel verantwortlich sind.
Bonn (Deutschland). Der Untergrund in Südafrika erhebt sich laut GPS-Messstationen seit 20 Jahren im Mittel um Millimeter jährlich. In der Geologie ist man bisher davon ausgegangen, dass dafür Prozesse im Erdinneren verantwortlich sind. Unter Südafrika befindet sich eine Zone, in der heißes Magma aus dem unteren Erdmantel aufsteigt. Der Quathlamba-Mantelplume reicht aber nicht aus, um die gemessene Hebung allein auszulösen.
Forscher der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn haben die Bewegungen der Erdkruste in Südafrika deshalb erneut analysiert. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin JGR Solid Earth haben sie dazu die Messdaten des südafrikanischen GPS-Netzwerks untersucht und diese mit lokalen Niederschlagsmustern und Dürrephasen verknüpft.
„Es ist nämlich ebenso möglich, dass Verluste an Grund- und Oberflächenwasser für die Hebung verantwortlich sind.“
Wie die Forscher erklären, könnte die Erdkruste in Südafrika entlastet worden sein, weil der Boden, große Flüsse und Seen oder Grundwasserreservoire ihre Wasserreserven verloren haben. Es ist somit möglich, dass der Klimawandel und die durch ihn zunehmenden Dürrephasen die Landhebung in Südafrika ausgelöst haben.
In den analysierten Daten konnten die Forscher tatsächlich eine Korrelation zwischen der Bodenhebung und den Regenmengen entdeckten. Während längerer Dürreperioden war die Bodenhebung demnach deutlich stärker als im Durchschnitt.
„Die meisten Zeitreihen zeigen zudem einen positiven Langzeittrend, der um 2012 begann und bis nach 2021 anhielt.“
Um die Ergebnisse zu überprüfen, haben die Forscher zudem Daten der Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) analysiert. Die beiden Satelliten messen die Gravitation der Erde und können so ermitteln, ob und wie sich die Massenverteilung und die Verteilung des Wassers der Erde verändern.
Auch die GRACE-Satellitendaten zeigen, dass die Wasservorräte unter Südafrika abnehmen. Am größten ist der Massenverlust dort, wo auch die Bodenhebung laut den GPS-Messstationen am größten war.
„Allerdings haben diese Messungen nur eine geringe räumliche Auflösung von mehreren hundert Kilometern.“
Die Wissenschaftler haben aufgrund der geringen Auflösung der Satellitendaten die Ergebnisse mit hydrologischen Modellen überprüft. Diese Modelle ermöglichen es, den Einfluss von Dürren auf die Wasservorräte mit sehr hoher Auflösung zu rekonstruieren.
„Auch diese Daten belegen, dass sich der Anstieg vor allem durch Trockenheit und den damit verbundenen Verlust an Wassermasse erklären lässt.“
Die Forscher sind deshalb der Ansicht, dass nicht die Mantelplume, sondern der Klimawandel und die daraus resultierende Trockenheit die Bodenhebungen in Südafrika verursacht haben.
JGR Solid Earth, doi: 10.1029/2024JB030350
