Marine Ursachen und Folgen von Instabilitäten des ostantarktischen Eisschildes im Indischen Sektor des Südpolarmeeres (Acronym: MarEASI)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julia Gottschalk
• Fachliche Zuordnung: Geologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542079859

Erst seit wenigen Jahren wird die Stabilität des ostantarktischen Eisschildes (engl. East Antarctic Ice Sheet, EAIS) als ein wichtiger Kipppunkt im globalen Klimasystem begriffen, was in den folgenden Aspekten begründet liegt: Erstens speichert das EAIS riesige Mengen an Wasser und hat das Potenzial, den eustatischen Meeresspiegel bei einer Destabilisierung um mehrere Meter anzuheben; und zweitens kann es empfindlich auf die Erwärmung des Ozeans unterhalb ostantarktischer Schelfeise reagieren, insbesondere in den Regionen, die unterhalb des Meeresspiegels auf Grundgestein aufliegen (wie es der Fall im Aurora- und Wilkes-Subglazialbecken ist). Trotz der Bedeutung des EAIS für das globale Klima sind die Dynamiken und Instabilitäten des Eisschildes und insbesondere die ozeanischen und atmosphärischen Steuerungsmechanismen für vergangene und zukünftige Klimarandbedingungen nur unzureichend bekannt. Dies erschwert robuste Prognosen der Auswirkungen von EAIS-Dynamiken auf das globale Klima und den Meeresspiegel in der Zukunft. Aufgrund fehlender Beobachtungen und Daten vom ostantarktischen Rand und dem indischen Südozean klafft eine große Lücke in unserem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen dem Ozean, dem EAIS und seinen Schelfen, was räumlich-zeitliche Skalen von EAIS-Rückgängen und Auswirkungen auf den Südozean einschließt. Im Rahmen der Forschungsarbeiten des multidisziplinären East Antarctic Ice Sheet Instability (EASI)-Konsortiums wird die FS Polarstern neue Sedimentkerne aus dem Indischen Südozean und den Hang-/Schelfregionen nahe dem Aurora-Subglazialbecken (87–112°E) gewinnen. Das Forschungsprojekt MarEAIS wird diese einzigartigen Sedimentkernarchive nutzen, um 1) Veränderungen der Temperatur des zirkumpolaren Tiefenwassers und dessen Wechselwirkungen mit den ostantarktischen Eisrändern zu untersuchen, und 2) Schwankungen im Auftrieb von zirkumpolarem Tiefenwasser und die damit möglicherweise einhergehende Freisetzung von Wärme und CO2 in die Atmosphäre zu rekonstruieren. Außerdem werden Auswirkungen von EAIS-Instabilitäten auf den Südozean, d.h. Schmelzwassereinträge und möglichen Einbrüche in der Bildung von Antarktischem Bodenwasser, untersucht. Die Forschungsarbeiten fokussieren sich auf die letzten beiden Deglaziationen, dem Temperaturoptimum im Holozän (11-5 kyr vor heute) und dem Klimaoptimum des letzten Interglazials, d.h. dem Marinen Isotopenstadium 5e (129-116 kyr vor heute), was die Untersuchung von relevanten Extremszenarien von EAIS-Dynamiken ermöglicht. Sie werden entscheidende Einblicke in vergangene polare Prozesse, die Auswirkungen und die Mechanismen liefern, die mit Interaktionen zwischen dem Südozean und EAIS-Dynamiken einhergehen, insbesondere wie empfindlich EAIS möglicherweise gegenüber der Klimaerwärmung ist. Diese Einblicke werden dringend benötigt, um das Potenzial einer Destabilisierung des EAIS und deren Auswirkungen auf das globale Klima mithilfe numerischer Erdsystemmodelle besser einschätzen zu können.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Internationaler Bezug: Australien, Frankreich
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Zanna Chase; Dr. Elisabeth Michel; Dr. Taryn Noble