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Projekt
Der Einfluss von bruch-induziertem Kalben auf den zukünftigen Meeresspiegelbeitrag der Antarktis
Antragsteller
Professor Dr. Anders Levermann
Fachliche Zuordnung
Physik, Chemie und Biologie des Meeres
Förderung
Förderung von 2014 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257497716
Etwa 90% des Eises aus dem Antarktischen Eisschild wird zu Schelfeis oder zu Gletscherzungen, die in direkten Kontakt mit dem Ozean stehen. Das Kalben von Eisbergen macht bei den Antarktischen Eisverlusten einen großen Anteil aus. Rissprozesse spielen dabei eine wichtige Rolle. Oft bilden sich Risse bereits in sich beschleunigenden Eisströmen oder im Schelfeis durch die starke Scherwirkung entlang von Küstenstreifen. Von dort aus bewegen sie sich stromabwärts in Richtung Abbruchkante und bilden Bandstrukturen aus. Wir haben bereits einen Modellansatz entwickelt, in dem wir die Bildung von Rissen im Eis berücksichtigen und mit Satellitendaten validieren können. Dabei sind auch die Ausbreitung, Heilung und der Transport von Rissen mit dem Eisfluss nicht zu vernachlässigen. Darauf aufbauend konnten wir eine einfache Kopplung von Rissprozessen und der Eisflussdynamik herstellen. Diese Kopplung kann unter bestimmten Bedingungen selbstverstärkend sein und dient daher als Erklärungsgrundlage für verschiedene Beobachtugen in der Antarktis. Basierend auf der vorhergegangenen Arbeit möchten wir das Konzept der "Rissdichte" erweitern und eine Parametrisierung für das Eisbergkalben entwickeln, welche durch die Rissprozesse mitbestimmt wird. Auf Grundlage neuster Erkenntnisse aus Beobachtungen im Feld und aus der Luft (z.B. durch unseren Kontakt am AWI, Christine Wesche), wollen wir bestimmte Größen quantifizieren, die mit dem Eisbergkalben in Zusammenhang stehen, wie beispielsweise die erwartete Länge und Breite von sich ablösenden Eisbergen sowie die durchschnittlichen zeitlichen Abstände zwischen Abbruchereignissen. Um dahin zu gelangen, müssen wir zunächst die vertikale Dimension der Rissbildung besser berücksichtigen. Aber auch Brüche, welche bis zur Eisunterseite reichen (sogenannte Rifts), spielen eine tragende Rolle. Sie können sich über bis zu 100km transversal ausbreiten und bilden somit die "Sollbruchstelle" für zukünftige Eisberge. Mit dieser erweiterten Parametrisierung werden wir die Dynamik des Antarktischen Eisschildes seit dem letzten glazialen Maximum (LGM) mit dem Modell PISM simulieren. In Zusammenarbeit mit Rupert Gladstone und Kollegen (University of Bristol, UK) möchten wir unserer Modellergebnisse nutzen und mit einem Ozeanmodell den Abtransport von Eisbergen für eine veränderliche Küstengeometrie analysieren. Damit lassen sich rekonstruierte Eisbergflussraten aus Ozeansedimentkernen von Michael Weber (Universität Köln) eventuell besser zuordnen. Unser Projekt würde dabei helfen besonders die schnellen Veränderungen in der Vergangenheit besser zu verstehen und somit auch mögliche dynamische Auswirkung eines sich erwärmenden zukünftigen Klimas.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
