Lithosphärendynamik und Eisschilddynamik der West Antarktis

• Antragstellerin: Professorin Dr. Cornelia Spiegel
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 365716854

Das westantarktische Riftsystem (WARS) ist eines der größten kontinentalen Grabenbrüche der Erde. Außerdem bildet er die Unterlage des westantarktischen Inlandeises (WAIS), welches momentan durch hohe Rückzugsraten und hohe Massenverluste gekennzeichnet ist. Ein komplettes Kollabieren des WAIS, wie es von einigen Forschern vorhergesagt wird, hätte einen globalen Meeresspiegelanstieg von drei bis fünf Metern zur Folge. Vorhersagen zur Zukunft des WAIS sind allerdings mit hohen Unsicherheiten behaftet, da dessen Entwicklung in der Vergangenheit kaum bekannt ist, vor allem bezüglich der Reaktion auf frühere globale Klimaschwankungen und langfristige tektonische Veränderungen. Die für Frühling 2017 angesetzte Polarstern Expedition PS 104 bietet nun die Gelegenheit, Proben aus dem wenig erforschten Amundsen Sektor der Westantarktis zu sammeln und zu untersuchen. Im Rahmen dieser Expedition werden auch zum allerersten Mal Sedimente aus dem Amundsen Meer erbohrt. Anhand dieser Sedimente können frühere Vorstöße und Rückzüge des WAIS rekonstruiert werden. Im Zuge des hier beantragten Projekts möchten wir und folgenden Themen und Fragestellungen widmen: (i) Einfluss der geodynamische Entwicklung auf die Vereisungsgeschichte: Wann bildete sich in der Westantarktis Topographie aus? Diese ist eine Grundvoraussetzung, um eine kontinentale Vereisung erst zu ermöglichen. Wo befinden sich Ausläufer des WARS und wann waren diese aktiv? Die tief eingeschnittenen Rifttäler können Wegsamkeiten für warmes Ozeanwasser darstellen und aktives Rifting kann mit erhöhten Wärmeflüssen verbunden gewesen sein. (ii) Langfristige Glazialentwicklung: Wann begann die kontinentale Vereisung der Westantarktis und wie hat das WAIS auf frühere Episoden klimatischer Erwärmung und Abkühlung reagiert? (iii) Ausbildung heutiger Eisverhältnisse: Wie und wann wurde die heutige Eiskonstellation nach Ende des letzten glazialen Maximums erreicht? Lief der Eisrückzug als kontinuierlicher Prozess oder eher episodisch ab, evtl. gekoppelt an holozäne Klima- und Meeresspiegelschwankungen? Diese Themen wollen wir anhand einer Kombination von thermochronologischen Datierungen, Isotopenuntersuchungen, petrographischen Verfahren und Oberflächendatierungen untersuchen. Diese Methoden sollen an Festgesteinen, den erbohrten marinen Sedimenten und an Findlingen angewendet werden. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag, um die langfristige WAIS Geschichte besser zu verstehen und so die zukünftige Entwicklung des WAIS und seines Einflusses auf die menschliche Gesellschaft besser vorhersagen zu können. Der Projektantrag hat Bezüge zu zweien der übergeordneten Themenkomplexe des SPPs, nämlich zu den Bereichen Development of the continent und Dynamics of climate systems components.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Frank Lisker