Linking micro-physical properties to macro features in ice sheets with geophysical techniques

• Antragsteller: Professor Dr. Olaf Eisen
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 52220176

Die Bewegung des antarktischen Eisschildes wird durch Prozesse an seiner Ober- und Unterseite, sowie durch die räumliche Variation der rheologischen Eigenschaften im Eis kontrolliert.Die interne Struktur des Eisschildes stellt ein integriertes Gedächtnis der Wechselwirkung dieser Prozesse und Eigenschaften dar, deren Kenntnis für die Entschlüsselung seiner Geschichte und der Vorhersage seines zukünftigen Verhaltens eine Schlüsselfunktion besitzt.Die beantragte Nachwuchsgruppe befasst sich mit der Detektion der makroskaligen Architektur interner Schichten mittels elektromagnetischer und seismischer Reflexionsverfahren, und dem Verständnis der mikroskaligen physikalischen Eigenschaften, die diese Reflexionen verursachen.Laterale Abbildungen der Schichtarchitektur stellen eine komplementäre Information zu dem direkten Nachweis der reflexionsverursachenden physikalischen Mikroeigenschaften dar, die sich nur durch Eiskerne gewinnen lassen, die aber nur Punktinformationen liefern.Die frequenzabhängigen dielektrischen Eigenschaften von Eis im Bereich von 100 kHz bis 3 GHz werden durch Messungen von Firn- und Eiskernen mittels einer großen Koaxialzelle analysiert.Seismische Eigenschaften, und die Möglichkeit diese durch Experimente an der Oberfläche abzubilden, werden mit Feldstudien in den europäischen Alpen und der Antarktis untersucht.Die Kombination mit physikalischen Eigenschaften von Eiskernen erlaubt Vorwärtsmodellierungen von Seismogrammen und die Identifizierung des Ursprungs seismischer Reflektoren.Die Entwicklung einer Inversionsmethode ermöglicht es, die in den elektromagnetischen und seismischen Daten vorhandene Informationen über mikrophysikalische Eigenschaften zu bestimmen, und somit die Verteilung der physikalischen Eigenschaften in der Eissäule darzustellen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen