Investigations on tidal dynamics and mass balance of ice shelves an on ice-induced crustal deformations in the area of the Pine Island, West Antarctica (R/V "Polarstern" cruise ANT-XXVI/3)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ändern sich die Massen kontinentaler Eiskörper, so rufen sie sogenannte glazialisostatische Bewegungen der festen Erde hervor. In der Antarktis tritt derzeit die größte Massenabnahme im Bereich der Amundsensee, speziell bei den Gletschern der Pine Island Bay auf. Im Rahmen des Vorhabens gelang es erstmalig, in dieser Region vertikale Erdkrustenbewegungen mittels wiederholter GPS-Messungen zu bestimmen. Während Modelle glazialisostatischer Krustenbewegungen für diese Region lediglich 0…6 mm/Jahr vorhersagen, konnten tatsächlich Hebungsraten bis 30 mm/Jahr bestimmt werden, die größten bisher in Antarktika gemessenen Raten überhaupt. Die mit GPS gemessenen Raten konnten durch einen innovativen Auswerteansatz aus Satellitendaten bestätigt werden. Die Kombination von Massenänderungen, detektiert aus der GRACE-Schwerefeldmission, und Höhenänderungen, bestimmt aus Laseraltimetermessungen der ICESat- Mission, führte zu einer unabhängigen Bestimmung der glazialisostatischen Krustenbewegungen für die Region. Die Konsequenzen dieser Ergebnisse sind von großer Bedeutung für die Bestimmung des Beitrages Antarktikas zum globalen Meeresspiegelanstieg: GRACE-Messungen, die mit Modellwerten wegen glazialisostatischer Massenänderungen korrigiert wurden, liefern einen Eismassenverlust von etwa 65 Gt/Jahr für das Gebiet. Mit den im Vorhaben bestimmten neuen Werten für den Anteil der festen Erde an den Massenänderungen erhält man eine Eismassenabnahme von 99 Gt/Jahr, also etwa 50% mehr. Diese Eismassenabnahme entspricht einem eustatischen Meeresspiegelanstieg von +0,27 mm/Jahr. Da die Modelle der Glazialisostasie im Untersuchungsgebiet Werte ergeben, die nicht der Realität entsprechen, müssen sie folglich verbessert werden. Das kann einerseits durch eine Verbesserung der Rekonstruktion früherer Eismassenänderungen für den Zeitraum von der Gegenwart bis zum letzten glazialen Maximum vor 20.000 Jahren gelingen, denn auch frühere Eismassenänderungen wirken sich auf heute messbare Krustenbewegungen aus. Andererseits müssen die Modelle auch hinsichtlich der eingeführten Parameter der festen Erde, hier insbesondere der Viskosität des Erdmantels, hinterfragt werden. Zur Verbesserung beider Modellkomponenten (Eisgeschichte und Physik der festen Erde) können weitere Daten aus dem Untersuchungsgebiet entscheidend beitragen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2012): An Investigation of the Glacial Isostatic Adjustment over the Amundsen Sea Sector, West Antarctica. Global and Planetary Change
Groh, A., H. Ewert, M. Scheinert, M. Fritsche, A. Rülke, A. Richter, R. Rosenau, R. Dietrich
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.08.001)
