Antragsteller

Professor Dr. Todd Alan Ehlers
Eberhard Karls Universität Tübingen
Fachbereich Geowissenschaften
Arbeitsgruppe Geologie und Geodynamik

Professor Dr. Olaf Eisen
Alfred-Wegener-Institut
Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Dr. Christoph Mayer
Bayerische Akademie der Wissenschaften
Kommision für Erdmessung und Glaziologie

Projektbeschreibung

Dieses interdisziplinäre Projekt integriert hochauflösende seismische Kartierung mit numerischen Modellen der Eisdynamik, Erosion und des Sedimenttransport zur Quantifizierung der vergangenen und gegenwärtigen Wechselwirkung zwischen Gletschern und der festen Erde. Damit testen wir die Hypothese, dass subglaziale Sedimentproduktion, -transport und -deposition Schlüsselgrössen für die vergangene und gegenwärtige Eisdynamik und Stabilität der Antarktis sind. Wir werden ein physikalisch-basiertes Verständnis hinsichtlich der Interaktion zwischen Eisfluß und der festen Erde erarbeiten, indem wir ein umfassendes Quelle-zur-Senke-Konzept in einem der am besten begrenzten vergletscherten Einzugsgebiete anwenden, dem Ekströmisen in Dronning Maud Land, Antarktis. In Rahmen der gegenwärtigen Diskussion des Klimawandels, Eisschilde-Stabilität und paläoklimatischen Bedingungen werden wir zur Beantwortung der folgenden, drängenden wissenschaftlichen Fragen einen Beitrag leisten: Wie verhalten sich antarktische Einzugsgebiete über mehrere Glazialzyklen? Wie hat sich das gegründete Eis ins Holozän zurückgezogen? Welsches sind die maßgeblichen basalen Eigenschaften für strömenden Eisfluß im Einzugsgebiet? Zu welchem Grad beeinflussen Erosions- und Depositionsprozesse und die unterliegende Schichtpakete Eisdynamik und Stabilität? Zur Beantwortung dieser Fragen werden wir existierende seismische Daten der subglazialen Schichtpakete (z.B. Geomorphologie und Sedimentbecken) mit aero-geophysikalischen Informationen (Eisdicke und interne Stratigraphie aus Radar, Geologie aus Gravimetrie und Magnetik) und Produkten der Satellitenfernerkundung (Oberflächenhöhe und Eisfließgeschwindigkeit) verknüpfen. Ein Fließ-Hydrologie-Modell höherer Ordnung wird zur Quantifizierung von Ekströmisens Eisdynamik verwendet. Anfangsbedingungen (Verteilung flüssigen Wassers und basale Sediment- und Felsbetteigenschaften) werden aus Radar- und Seismikdaten abgeleitet werden. Eisfließsimulationen werden mit einem numerischen Modell der glazialen Erosion, des Transports und der Ablagerung gekoppelt. Diese Modelle werden die Entwicklung der Geometrie, des Massentransports und der basalen Bedingungen des Ekströmisen-Einzugsgebietes über mehrere glazial-interglaziale Zyklen quantifizieren und eine Untersuchung möglicher Rückkopplungen zwischen basalen Sedimenten und der Eisdynamik erlauben. Beobachtete Sedimentstrukturen und Kernprofile werden verwendet, um das simulierte Fließverhalten und die Erosions-/Sedimentations-Prozesse zu validieren. Unter Ausnutzung der abgegrenzten Geometrie des Ekström-Beckens wird das Projekt die Beschränkung der vorherigen, großskaligen Quelle-zur-Senke-Sedimentstudien mit mehreren Quellregionen und unbeschränkten Depositionszonen überwinden. Wir werden die eisdynamische Wechselwirkung mit den liegenden Schichtpaketen und die Kopplung zwischen dem vergletscherten und festen Erdsystem in noch nicht erreichter Genauigkeit quantifizieren können.

DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme

Internationaler Bezug: Antarktis

Förderung seit 2015