Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Expedition zu den Gletschern der Antarktis

02.02.2017

Forschung soll Prognosen für globalen Meeresspiegelanstieg verbessern

Wie hat sich der westantarktische Eisschild im Wechsel von Kalt- und Warmzeiten verändert? Und was bedeutet das für den heutigen und zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels? Das sind die Kernfragen, mit denen 50 wissenschaftliche Fahrtteilnehmer unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts am kommenden Montag, den 6. Februar 2017 mit dem Forschungsschiff Polarstern von Punta Arenas (Chile) in Richtung des antarktischen Amundsenmeeres aufbrechen. In dieser Region ist der Eismassenverlust derzeit so groß, wie nirgends sonst in der Antarktis. Erstmalig in der Antarktis soll das Meeresboden-Bohrgerät MARUM-MeBo70 zum Einsatz kommen.


Eisberg nahe Pine Island

Foto: Alfred-Wegener-Institut / J. Grobys

Risse im antarktischen Larsen-Schelfeis und im Brunt-Eisschelf, das die britische Polarstation Halley beheimatet, stehen derzeit unter Beobachtung. Noch stärker als in diesen Regionen im atlantischen Sektor der Antarktis schreitet der Eismassenverlust jedoch im pazifischen Sektor des Kontinents voran: im Amundsenmeer. Hierhin führt die aktuelle Expedition des Forschungsschiffes Polarstern, um Veränderungen des Eisschildes und seinen Beitrag zur Höhe des Meeresspiegels in der Vergangenheit zu untersuchen und so Prognosen für die Zukunft zu verbessern.

Der globale Meeresspiegel ist zwischen den Jahren 1901 und 2010 um 19 Zentimeter angestiegen. Prognosen für die Zukunft schwanken zwischen 26 und 82 Zentimeter Anstieg bis zum Ende des Jahrhunderts. Diese Szenarien haben noch große Unsicherheiten und neueste Modelle zeigen, dass möglicherweise noch bis zu einem Meter mehr Anstieg zu erwarten ist. Zukunftsprognosen für den Meeresspiegelanstieg sind wichtig, weil sie mögliche Anpassungen und Minimierung der Auswirkungen des Klimawandels beispielsweise durch Küstenschutzmaßnahmen mitbestimmen.

Während Computermodelle die Kopplung zwischen Eis und Ozean mittlerweile gut abbilden, liegen noch immer zu wenige Daten über das Verhalten der Eisschilde in der Antarktis vor. „Wir wollen deshalb erforschen, mit welcher räumlichen und zeitlichen Variabilität und in welchem Tempo sich der westantarktische Eisschild in der Vergangenheit vorgeschoben und zurückgezogen hat“, sagt Dr. Karsten Gohl vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI).

„Insbesondere in der Region des Amundsenmeeres beobachten wir seit einigen Jahrzehnten einen ungewöhnlich rapiden Eisschildrückzug, der als Vorläufer für einen Kollaps des gesamten westantarktischen Eisschildes vermutet wird“, berichtet der wissenschaftliche Fahrtleiter der Polarstern-Expedition.

Das Amundsenmeer liegt im pazifischen Sektor der Antarktis. Hier münden die beiden großen Pine-Island- und Thwaites-Gletscher ins Meer, über die gewaltige Eismassen des westantarktischen Eisschildes in den Ozean gelangen. Typisch für den Eisschild der Westantarktis ist, dass ein Großteil seiner Basis unter dem Meeresspiegel auf dem Kontinent aufliegt.

Bereits heute zirkuliert relativ warmes Meerwasser auf dem Kontinentalschelf des Amundsenmeeres, was dazu führt, dass die Aufsatzzonen des Festlandeises und die vorgelagerten aufschwimmenden Schelfeise empfindlich reagieren: Wird der Ozean wärmer, so lässt er das Schelfeis von unten schmelzen und verschiebt die Aufsatzzone weiter landeinwärts. In der Folge zieht sich der Gletscher zurück und hinterlässt einen offenen oder nur von dünnem Meereis bedeckten Ozean, wo vorher ein hunderte Meter dicker Eisschild lag.

Genau solche Veränderungen in der Eisbedeckung machen sich Geowissenschaftler zunutze: Anhand von Sedimentkernen auf dem eisfreien Kontinentalschelf wollen sie herausfinden, wann und wie weit das Amundsenmeer in der Erdvergangenheit von Eis bedeckt oder offen war. Die entsprechenden Informationen stecken in den Resten von Kleinstalgen (Foraminiferen und Diatomeen), die als Sedimente im Meeresboden lagern.

Um diesen Sedimenten ihre Geheimnisse zu entlocken, kommt erstmals in der Antarktis das Meeresboden-Bohrgerät MeBo70 des MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen zum Einsatz. Es kann Kerne bis zu einer Gesamtlänge von 70 Metern erbohren. Anschließende Analysen - wie die Artbestimmung der Algen und die Altersdatierung - erlauben dann Rückschlüsse auf die früheren Wassertemperaturen und die Vereisungsgeschichte des Amundsenmeeres.

„Wir wollen Sedimente aus den Epochen der Erdgeschichte beproben, die analog zu den Klimabedingungen sind, die wir in den kommenden 100 bis 200 Jahren erwarten“, sagt Karsten Gohl. Dabei steht einerseits die letzte Warmzeit vor der heutigen vor etwa 125.000 Jahren im Fokus. Andererseits ist das Erdzeitalter des Pliozän von großem Interesse: Vor drei bis fünf Millionen Jahren lag die Temperatur zwei bis drei Grad über derjenigen unmittelbar vor Beginn der Industrialisierung und der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre entsprach mit etwa 400 ppm (Parts per Million) dem heutigen.

Durch verschiedene Prozesse wie das Heben und Senken des antarktischen Kontinents und Erosion liegen im Amundsenmeer geologische Schichten ganz unterschiedlichen Alters oben am Meeresboden. An bis zu neun verschiedenen Stellen sollen Sedimentkerne mit dem MeBo erbohrt werden. „Zwischen den Bohrlokationen führen wir geophysikalische Messungen durch, um die Informationen zu verknüpfen und so die Vereisungsgeschichte des Amundsenmeeres auch in der Fläche darstellen zu können“, erläutert der AWI-Geophysiker Gohl.

„Wir hoffen, dass das Bohrverfahren und unsere Messtechniken unter den harschen antarktischen Bedingungen gut funktionieren und wir am 19. März mit vielen hundert Metern Sedimentkernen in Punta Arenas wieder einlaufen“, so der Fahrtleiter. Anschließend stehen dann Laboruntersuchungen und Datenanalysen an. Neben den Geowissenschaftlern warten auch Klimamodellierer am AWI sowie Forscher der beteiligten Partnerinstitute MARUM, British Antarctic Survey und deutscher und britischer Universitäten schon gespannt auf die Daten.

Hintergrund: Zahlen zum Meeresspiegelanstieg

Der globale Meeresspiegel ist zwischen den Jahren 1901 und 2010 um 19 Zentimeter angestiegen, das bedeutet eine Rate von 1,7 Millimeter pro Jahr. Für den Zeitraum von 1993 bis 2010 gibt die Wissenschaft durchschnittlich 3,2 Millimeter Meeresspiegelanstieg pro Jahr an (IPCC 2013).
Es gilt als sehr wahrscheinlich, dass Grönlands Gletscher im letzten Interglazial zwischen 1,4 und 4,3 Meter zur Höhe des Meeresspiegels beigetragen haben. Nur mit einer mittleren Gewissheit können die Wissenschaftler in dem Bericht des Weltklimarates bei derzeitiger Datenlage dafür angeben, dass die Eisschilde der Antarktis einen zusätzlichen Beitrag geleistet haben.
Für die Periode 2081 bis 2100 wird ein Meeresspiegelanstieg im Vergleich zu den Jahren 1986 bis 2005 zwischen 0,26 und 0,55 Meter beziehungsweise zwischen 0,45 und 0,82 Meter prognostiziert - je nach verwendetem Szenario und Modell (diese Werte sind wahrscheinlich, d.h. sie werden mit sogenannter mittlerer Sicherheit angegeben).

(Quelle: IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.; Download: http://ar5-syr.ipcc.ch/)

Hinweise für Redaktionen:

Der Bayerische Rundfunk wird in der Radio-Sendung IQ - Wissenschaft und Forschung auf Bayern 2 regelmäßig von der Expedition berichten. Den Link zur Sendung finden Sie nach Expeditionsstart in der Online-Version dieser Pressemitteilung.

Dort gibt es auch druckbare Bilder: http://www.awi.de/nc/ueber-uns/service/presse/pressemeldung/expedition-zu-den-gletschern-der-antarktis.html

Den wissenschaftlichen Fahrtleiter Dr. Karsten Gohl erreichen Sie per E-Mail: Karsten.Gohl(at)awi.de.

Ihre Ansprechpartnerin in der Pressestelle des Alfred-Wegener-Instituts ist Dr. Folke Mehrtens (Tel.: 0471 4831-2007; E-Mail: Folke.Mehrtens(at)awi.de).

Das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Ralf Röchert | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.awi.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Birgt Mikroplastik zusätzliche Gefahren durch Besiedlung mit schädlichen Bakterien?
21.02.2018 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus
19.02.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Geheimtinte: Von antiken Rezepturen bis zu High-Tech-Varianten

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neuer Sensor zur Messung der Luftströmung in Kühllagern von Obst und Gemüse

22.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Neues Prinzip der Proteinbindung entdeckt

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics