Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Geophysiker der Universität Münster untersuchen Klimaveränderungen in der Antarktis

14.10.2004


Polarforschung vom heimischen Schreibtisch aus


Die Polarforscher vom Institut für Geophysik der Universität Münster brauchen kein kostspieliges Forschungsschiff, keine große Forschungscrew, ja noch nicht einmal einen Eskimopelz. Zusammen mit Vermessungskundlern der Technischen Universität Dresden entwickeln sie derzeit ein Verfahren, das ihnen Erkenntnisse über die polaren Eisschilde direkt auf den Schreibtisch liefert.

Im Zentrum des Projektes steht der antarktische Weddellmeer-Sektor. Während am Nordpol nur Eismassen auf dem Ozean schwimmen, liegt der Eispanzer des Südpols auf einer Festlandsmasse. Am Rand dieser Eismasse sitzt das so genannte Schelfeis. Es wird von Meerwasser unterspült und bildet den Übergang vom Inlandeis zum Meer. Enorme Eismassen brechen hier ins Meer ab und treiben als Eisberge nach Norden. "Das Schelfeis liefert den Schlüssel zum Verständnis der globalen Klimaveränderungen", betont Prof. Dr. Manfred Lange, Leiter des Forschungsprojektes und Direktor des Instituts für Geophysik. Wie jedes Eis sei auch das antarktische nicht statisch, es bewege sich im Laufe der Jahre in Richtung der Schelfeise, um ins Meer zurück zu fließen. "Die Schelfeise stellen eine Art Ausflussbecken dar", meint Lange. Durch den Eisverlust würden sie den antarktischen Schneefall wieder ausgleichen und somit eine entscheidende Rolle für die Regulation des antarktischen Massenhaushaltes spielen.


Die Bewegungen des Eises lassen sich anhand von Satellitenaufnahmen nachvollziehen. Sie ähneln stark dem Laufe eines Flusses. Wie ein Flussdelta mündet das Eis schließlich in die Schelfeise. "Nur sehr viel langsamer", so Lange. Das Eis fließe im Inland nur rund einen Meter pro Jahr, an den Schelfeisen immerhin mit bis zu 1000 Meter pro Jahr. Insgesamt verlagere sich dabei der Massenhaushalt - also das Gleichgewicht zwischen Massengewinn durch Schneefall und Massenverlust durch die Schelfeistafeln - mit steigender Erderwärmung immer mehr in Richtung eines Massengewinns. "Das Schmelzen der Polkappen ist ein weit verbreiteter Irrtum", so Lange. Bei einer zunehmenden Erwärmung der Erdatmosphäre enthalte die vom Äquator zu den Polen strömende Luft mehr Feuchtigkeit, so dass der Schneefall an den Polen zunehme und sich die Masse des antarktischen Eises vergrößere. Erst mit einer zunehmenden Erwärmung der Ozeane selbst sei ein Abschmelzen der Polkappen zu befürchten: "Dann droht sich der gesamte West-Antarktische Eisschild von der Inlandeismasse zu lösen."

Umso deutlicher wird die Wichtigkeit der Schelfeise als Regulatoren des antarktischen Massenhaushaltes. Wie viel Eis tatsächlich vom Inland zu den Schelfeisen fließt, will das Forschungsteam nun klären. Aufschluss über den so genannten Massendurchsatz sollen zum einen die Fließgeschwindigkeit und zum anderen die Mächtigkeitsverteilung des Eises an der Grenze zwischen Inlandeis und Schelfeis geben. Diese Zone wird als Aufsetzzone bezeichnet, da hier das Schelfeis an der Festlandeismasse aufsitzt. "Im Verlaufe dieser Zone macht die Bewegungsart des Eises einen grundlegenden Wandel durch", betont Lange. Das Inlandeis sitze auf einer felsigen Festlandsmasse auf, welche den Fluss der tiefer liegenden Eisschichten enorm verlangsame. Im Schelfeis dagegen sei die Fließgeschwindigkeit entlang der gesamten Tiefe des 100 bis 1000 Meter dicken Eises konstant.

Die Aufsetzzone erstreckt sich über einige hundert Meter bis mehrere Kilometer. Ihr genauer Verlauf lässt sich anhand von Satellitenmessungen bestimmen, da sich die Schelfeise mit den Gezeiten auf und ab bewegen. Der Massendurchsatz im Bereich der Aufsetzzone - also die Fließgeschwindigkeit und die Mächtigkeitsverteilung des Eises - soll für etwa 60 Längengrade im Weddellmeer-Sektor bestimmt werden. Dazu nutzen die Forscher die so genannte Radar-Interferometrie, bei der elektromagnetische Strahlen von Satelliten auf die Oberfläche des Eises gesandt und deren reflektiertes Signal wieder vom Satelliten erfasst wird. Dies erlaubt die Bestimmung der Fließgeschwindigkeit des Eises. In einem weiteren Verarbeitungsschritt gehen diese Daten wiederum in nummerische Modellierungsverfahren ein. Spezielle in Münster entwickelte Computerprogramme können von der Fließgeschwindigkeit auf die Mächtigkeitsverteilung und damit auf den Massendurchsatz des Eises schließen. Dabei berücksichtigen sie auch den Wandel der Fließgeschwindigkeit des Eises.

"Die Methode ermöglicht mit vergleichsweise wenig Aufwand eine kontinuierliche und flächendeckende Erfassung des Massenhaushaltes", betont Lange. Konventionelle Verfahren wie zum Beispiel Radar- oder GPS-Messungen seien zwar sehr hilfreich, aber stets an aufwändige und kostspielige Expeditionen gebunden. Das Projekt DYMEKA - Dynamik und Massenhaushalt des Eises im Küstenbereich der Antarktis - läuft seit Beginn des vergangenen Jahres. "Die Programme sind fertig. Wir geben jetzt die ersten Daten ein", so Lange. Erste Ergebnisse erhoffen sich die Forscher in rund einem halben Jahr. Gefördert wird das Projekt vom BMBF und der DFG bis Ende 2005. Bis dahin möchten die Forscher allerdings doch einmal die heimischen Büros verlassen, um vor Ort die Leistungsfähigkeit des entwickelten Verfahrens mittels konventioneller Verfahren zu bewerten.

Brigitte Nussbaum | idw
Weitere Informationen:
http://earth.uni-muenster.de/polargeophysik/haupt.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Biber verändern das Gesicht der Arktis
16.07.2018 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Drohnen zählen Tiere in Afrika
11.07.2018 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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