Validierung, Verdichtung und Interpretation von Satellitendaten zur Bestimmung von Magnetfeld, Schwerefeld, Eismassenhaushalt und Krustenstruktur in der Antarktis unter Nutzung flugzeuggestützter und bodengebundener Messungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Dronning-Maud-Land, Ostantarktis, wurden aerogeophyisikalische Daten zum Schwereund Magnetfeld und zur Eisoberflächentopographie und Eisdicke sowie geodätische, geophysikalische und glaziologische Daten in zwei ausgesuchten Testgebieten (zentrales bzw.westliches DML) gewonnen. Mit Hilfe der durchgeführten Analysen konnte ein umfassendes, teilweise sehr detailliertes Bild zum Schwerefeld, zum Magnetfeld, zum Akkumulationsmuster, zur Deformation der Erdkruste und zur Krustenstruktur gewonnen werden. Im Rahmen der aerogeophysikalischen Arbeiten konnten bisher nicht vermessene Regionen beflogen werden. Die neuen Anomaliemuster südlich der Heimefrontfjella sind vielversprechende Hinweise, dass dieser Teil der Antarktis über die kombinierte Auswertung von magnetischen Daten und geologischer Beprobung noch Überraschungen hinsichtlich der älteren tektonischen Geschichte liefern wird. Eine Neubewertung der bisherigen geologischen Kartierungen östlich der Station SANAE IV ist sicherlich erforderlich. Der Vergleich der Schwerekarten verdeutlicht, dass eine regionale, detaillierte Kartierung von Schweredaten aus den derzeitigen Satellitenbeobachtungen (CHAMP, GRACE) nicht ableitbar ist. Im Zuge des VISA-Projektes stellt die Erstellung eines 3D Schweremodells für ein derartig großes Gebiet in der Antarktis einen ersten Versuch dar, die diversen geophysikalischen Informationen zusammenzuführen. Dieses Modell wird auch für die weiteren Vergleiche mit Satellitendaten bzw. Massenbilanzmodellen benötigt. Aus glaziologischer Sicht konnte zwischen den Bohrpunkten die räumliche Variabilität der Akkumulation erfolgreich bestimmt und somit ein wichtiges Teilziel des Projektes erreicht werden. Um einen möglichen längerfristigen zeitlichen Trend in den Akkumulationsraten auszumachen, sind in der Zukunft deutlich tiefere Firnkerne wünschenswert. Für eine realistische Validierung von Satellitendaten (GRACE) müssten zudem glaziologische, geophysikalische als auch geodätische (vor allem Relativgravimetrie) Bodenmessungen für wesentlich grössere Gebiete mit einer Ausdehnung von über 100 km realisiert werden, um die Auflösungsgrenze der Satellitendaten zu überschreiten. Dieses Ziel war, obwohl im Projektantrag formuliert, aufgrund der logistischen Randbedingungen und der komplizierten antarktischen Umweltbedingungen nicht vollständig realisierbar. Besonders für die seismologischen Registrierungen bedeuteten die relativ kurzen Beobachtungszeiträume eine starke Einschränkung. So konnten die zwei Programmpunkte „lokale Seismizität“ und „Ableitung von Herdmechanismen“ nicht bearbeitet werden, da während des Betriebs der Seismometerstationen schlicht keine Erdbeben registriert werden konnten. Da jedoch einige geeignete teleseismische Beben stattfanden, konnten neue Erkenntnisse über die Struktur des oberen Erdmantels gewonnen werden. Auch hier wären längere Zeitreihen wünschenswert gewesen, jedoch lieferten die erzielten Ergebnisse wertvolle neue Einblicke in Struktur und Dynamik des oberen Erdmantels unterhalb des Untersuchungsgebietes. Insgesamt aber wurde das Hauptziel der wissenschaftlichen Aktivitäten in diesem Projekt erreicht. Es liegt ein Grunddatensatz vor, der mit den Satellitenmessungen verglichen werden und für weitere Interpretationen verwendet werden kann. Die im Rahmen der VISAKampagnen gewonnenen Daten bilden eine wertvolle Informationsquelle, um insbesondere die aus GRACE-Daten abgeleiteten antarktischen Massenvariationen zu korrigieren und zu interpretieren. Da die Größe des postglazialen Ausgleichs hierbei immer noch eine große Unsicherheitsquelle darstellt, werden die im Rahmen von VISA durchgeführten GPSMessungen auf Fels und die Untersuchungen zur Krustenstruktur wesentlich zu einer besseren Modellierung beitragen. Für eine sichere Bestimmung der Massenbilanz der Ostantarktis ist eine Fortführung der durchgeführten Experimente wünschenswert. Nur lange und qualitativ gute Datensätze werden in der Zukunft gesicherte Aussagen zu dieser Fragestellung ermöglichen und entscheidende Randbedingungen für zukünftige Eisschildmodelle liefern.
