Nachweis anthropogener Klimaeinflüsse in Schnee und Firn der Ostantarktis: Charakterisierung von Niedrigakkumulationsgebieten mittels Multiparameteranalyse aus Schnee- und Firnkernen

Stipendiatin/Stipendiat: Alexander Weinhart

Die Antarktis ist einer der großen Treiber im globalen Klimasystem. Gleichzeitig bieten die Eismassen ein enormes Potential für die Klimaforschung. Aus Eisbohrkernen der Ostantarktis haben wir bisher Informationen über das Klima der letzten 800.000 Jahre erhalten. Eiskerne sind jedoch immer Punktinformationen, wir besitzen bis heute wenige Daten zur großflächigen klimatischen Charakterisierung dieser Region. In Gebieten mit niedrigen Akkumulationsraten wie der Ostantarktis treten zudem Prozesse auf, die die ursprünglich eingetragenen Klimasignale stark verändern können. Gerade die Interpretation von Klimasignalen auf kurzen Zeitskalen wird dadurch sehr schwierig. Die wichtigen Fragen, die sich hieraus ableiten lassen, sind: Wie kommt ein Klimasignal im Schnee bzw. Firn zustande? Welche Schlüsse lassen sich daraus für Klimarekonstruktionen auf kurzen Zeitskalen ziehen?

In dieser Studie soll durch hochauflösende Multiparameteranalyse das Ostantarktische Plateau genauer charakterisiert werden. Dabei bestehen hauptsächlich zwei Ziele:

  • Die Verbesserung des Prozessverständnisses: Wie werden Klimaproxies in den Schnee eingetragen und was sagen uns die Signale wirklich aus? Wie stark variieren Signale auf zeitlicher und räumlicher Ebene?
  • Die Darstellung der klimatischen Veränderung der Ostantarktis: Sehen wir einen Einfluss des Klimawandels bereits im Schnee der Ostantarktis? Ist ein anthropogener Einfluss auf den Klimawandel dort sichtbar?

Auf einer Traverse im Zeitraum Dezember 2016 bis Februar 2017 über das ostantarktische Plateau wurden großflächig und in hoher Auflösung Schneeproben genommen. Dazu wurden hohle Karbonfaserrohre von einem Meter Länge benutzt, die konsekutiv beprobt bis zu vier Meter tiefe Schneeprofile ergeben. Durch die geringe Akkumulationsrate von 5-10 cm/a enthalten mehrere Jahre bzw. Jahrzehnte Klimageschichte.
Zusätzlich wurden in dieser Kampagne drei Firnkerne bis zu einer Tiefe von 200m gebohrt, zwei weitere Kerne stehen aus einer früheren Expedition zur Verfügung. Diese dienen für die absolute zeitliche Datierung, der Abschätzung der Akkumulationsrate und für den Vergleich der Snow liner auf längeren Zeitskalen.
Die Snow liner und Firnkerne werden zuerst mit dem non-destruktiven Computertomographen auf Dichte und Mikrostruktur untersucht. Anschließend werden die Liner in einzelne Proben geschnitten und weiter analysiert.
Mittels Ionenchromatographie werden enthaltene Ionen, mit Cavity-Ring-Down-Spectroscopy wird die Isotopensignatur (2H Sauerstoff 18O) ermittelt.
Alle Parameter sollen genutzt werden, um die Prozesszusammenhänge der Parameter untereinander und deren Depositionsverhalten zu untersuchen sowie deren zeitliche und räumliche Variabilität und die Veränderungen der klimatischen Bedingungen der Antarktis darzustellen.

Förderzeitraum:
01.12.2016 - 30.11.2019

Institut:
Alfred-Wegener-Institut
Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Betreuer:
Prof. Dr. Olaf Eisen

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URL: http://www.awi.de/ueber-uns/organisation/mitarbeiter/alexander-weinhart.html