Verbesserung unseres Verständisses der glazial isostatischen Anpassung in der Antarktis | ANT-GIA

Die glazial-isostatische Anpassung (GIA) beschreibt die verzögerte Antwort der festen Erde auf sich verändernde Eismassen und ist für die Quantifizierung des derzeitigen Eismassenverlustes in der Antarktis notwendig. Desweiteren beeinflusst GIA als dynamischer Prozess die Stabilität des Antarktischen Eisschildes. Der bekannteste als marine Eisschildinstabilität (MISI) bezeichnete Prozess beinhaltet die Rückkopplungen zwischen Eis, Ozean und fester Erde und wird allein für einen durch den Thwaites-Gletscher verursachten zukünftigen global gemittelten Meeresspiegelanstieg von 65 cm verantwortlich gemacht. GIA fungiert dabei stabilisierend, was durch die Viskosität des oberen Erdmantels kontrolliert wird. Allerdings ist die Antarktische Viskositätsstruktur nur ungenügend bekannt. Die GIA-Modellierung in der Antarktis muss also wesentlich verbessert werden um ihre Rolle für zukünftige Meeresspiegelprojektionen abschätzen zu können.

Eine realistische Modellierung von GIA-Signalen in verschiedenen Regionen der Antarktis erfordert detaillierte Kenntnisse bezüglich des Erdinneren sowie zurückliegender und heutiger glazialer Prozesse. Diese müssen auf geodätischen Beobachtungen fußen. Das Antarktis-weite unter der Leitung der TU Dresden entwickelte GNSS-Datenprodukt GIA-REGAIN verknüpfen wir mit vor kurzen verbesserten lateral heterogenen Erdstrukturen am GFZ. Dies erlaubt uns Unsicherheiten in GIA-Modellergebnissen wesentlich zu reduzieren und bestehende Inkonsistenzen in GNSS-Beobachtungen zu beseitigen.

Dazu kombinieren wir die sich unterscheidenden Expertisen in den beiden Gruppen für die Realisierung und Analyse von in-situ Beobachtungen und für die fortschrittliche GIA-Modellierung. Wir nutzen Qualität und Quantität von geodätischen und geophysikalischen Beobachtungsdaten bezüglich (a) der durch GNSS gemessene Bodenbewegungen und (b) der Struktur und Rheologie der Antarktischen Lithosphäre und des oberen Mantels. Zusätzlich zu Untersuchungen des gesamten Kontinentes konzentrieren wir uns in regionalen Untersuchungen auf die Amundsensee-Einbuchtung in der Westantarktis und den indischen Sektor in der Ostantarktis. Damit stehen folgende Ziele im Mittelpunkt: Unsicherheiten bezüglich der Schlüsselparameter einzugrenzen und verbleibendende Lücken in der GIA-Modellierung festzumachen, wie zum Beispiel den Einfluss einer transienten Rheologie oder eines Holozänen Wiederanwachsens des Eisschildes in Teilen der Antarktis.

  • 01.09.2025 - 31.08.2028

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

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