Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kartierung von Gletschern

09.10.2015

Vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützte Geologen haben eine neue Methode zur vollständigen Kartierung eines Gletschers entwickelt. Sie konnten im Feldversuch ein Modell bestätigen, das den Einfluss der Klimaveränderungen auf Erosionsvorgänge beschreibt.

Ein Team unter der Leitung von Frédéric Herman von der Universität Lausanne hat mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) den Franz-Josef-Gletscher in Neuseeland kartiert.


Lausanner Geologen haben den Franz-Josef-Gletscher untersucht.

© Benjamin Lehmann

Die Forschenden haben dafür eine neue Technik entwickelt, um die Beziehungen zwischen Klimaerwärmung, Gletscherbewegungen und Erosion der unter der Eismasse liegenden Felsen genauer zu erforschen.

„Es handelt sich um einen alpinen Gletscher von über 10 Kilometern Länge, der denen in der Schweiz ziemlich ähnlich ist“, erläutert Frédéric Herman. „Wir haben diesen Gletscher ausgewählt, weil er sich auf einer tektonischen Verwerfung mit unterschiedlichen geologischen Schichten befindet, die Grafit enthalten. Der Grafit gibt uns Aufschluss über die Erosion.“ Die Ergebnisse sind im Magazin Science (*) erschienen.

Aufschlüsselung der Geschichte des Felsens

Für ihre Arbeit haben die Forschenden zwei Techniken miteinander kombiniert. Mit stereoskopischen Satellitenbildern konnten sie einerseits die Bewegungsgeschwindigkeit der Gletscheroberfläche einschätzen und die Geschwindigkeit extrapolieren, mit der die untere Schicht über den Felssockel kriecht - zwischen 30 und 300 Meter pro Jahr.

Andererseits wollten sie die Intensität der Erosion unter dem Gletscher quantifizieren, also das Ausmass, in dem der Gletscher durch sein Vorrücken den darunterliegenden Fels erodiert. Wie Frédéric Herman erklärt, sind die Forschenden dabei indirekt vorgegangen: „Wir haben die kristalline Struktur des Grafits (fossiler Kohlenstoff organischen Ursprungs) im Gesteinsmehl untersucht, das unterhalb des Gletschers entnommen wurde. Damit sind wir ziemlich genau über die bei der Bildung des Grafits herrschenden Bedingungen informiert, insbesondere über die Temperatur, die zwischen 300 und 700 Grad liegt. Wenn wir diese mit den Proben vergleichen, die wir rund um den Gletscher gesammelt haben, können wir feststellen, woher das Gesteinsmehl stammt. Da die Mehlmenge direkt mit dem Grad der Erosion zusammenhängt, ist es dann möglich, eine Karte zu zeichnen, die die Erosionsstärke unter dem Eis zeigt.“

Zur Ausführung ihrer Kristallstrukturanalyse setzten die Forschenden die Raman-Spektroskopie ein. „Bisher haben Geologen mit der Isotopenanalyse gearbeitet. Hierfür waren sehr schwere Ausrüstungen erforderlich“, erklärt der Forscher weiter. „Allein für die Untersuchung von rund 40 Stellen waren Jahre nötig. Mit unserer Technik konnte Masterstudent Mattia Brughelli in zwei Wochen 4000 Proben analysieren und so eine sehr genaue Gletscherkarte mit einer Raumauflösung von einem Meter erstellen.“

Eine bestätigte Theorie

Diese Messungen bestätigen ein 1979 vorgestelltes theoretisches Modell, das vorhersagt, dass die Erosion nicht einfach proportional zur Kriechgeschwindigkeit des Gletschers ist, sondern von der Quadratzahl der Geschwindigkeit abhängt. „Wir beobachten bereits seit mehreren Jahrzehnten, dass sich die Kriechgeschwindigkeit der Gletscher beschleunigt“, hält Frédéric Herman fest.

„Gemäss unserem Modell wird sich die Erosion nicht linear zur Klimaerwärmung verstärken.“ Das bedeutet mehr Sedimente in alpinen Flüssen, wodurch das Risiko von Murgängen steigt. „Die Erkenntnisse unserer Arbeit machen deutlich, dass die natürlichen Systeme sehr sensibel auf Umweltveränderungen reagieren können – sogar Berge.“

Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit dem Muséum national d’histoire naturelle (France) (Frankreich), der California Institute of Technology (Vereinigte Staaten) und dem Institute of Geological and Nuclear Survey Science (Neuseeland) durchgeführt.

(*) F. Herman et al. (2015). Erosion by an Alpine glacier, Science, vol. 350, 6257, doi/10.1126/science.aab2386

(Für Medienvertreter als PDF-Datei beim SNF erhältlich: com@snf.ch)

Kontakt
Prof. Frédéric Herman
Institute of Earth Surface Dynamics
Universität Lausanne
1015 Lausanne
Tel: +41 (0)21 692 43 80 und +41 (0)79 608 32 98
E-Mail: Frederic.Herman@unil.ch

Weitere Informationen:

http://www.snf.ch/de/fokusForschung/newsroom/Seiten/news-151008-medienmitteilung...

Kommunikation | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie