EDGE

Ästuarine Dynamik in der Aufsetzzone (EDGE)

24.07.2026 bis 24.07.2029

Die polaren Eisschilde beschleunigen den Meeresspiegelanstieg (Otosaka et al., 2023), und ein Großteil des Massenverlusts wird durch Prozesse an den Eis-Ozean-Grenzen angetrieben, wo die Schmelzraten am höchsten sind. Unterschiede in der Art und Weise, wie diese Prozesse implementiert werden, sind für eine erhebliche Streuung der Modellvorhersagen verantwortlich (z. B. Goelzer et al. (2020) für Grönland und Berends et al. (2023) für die Antarktis). Es wurden erhebliche Fortschritte bei der Kopplung von Eis- und Ozeanmodellen erzielt, welche die Dynamik der Eis-Ozean-Grenze erfassen, die üblicherweise als binäre Aufsetzlinie entlang eines idealisierten Eis-Bett-Ozean-Kontaktpunkts definiert wird (De Rydt et al., 2024). Beobachtungen (Rignot et al., 2024) und Modellierungen (Bradley et al., 2024) deuten jedoch darauf hin, dass sie besser als räumlich verteilte, ästuarine Aufsetzzone beschrieben wird, die einen zweiseitigen Austausch von Salzwasser aus dem Ozean und Süßwasser aus dem Eisschild beinhaltet (Parizek, 2024). Prozesse innerhalb dieses Systems können eine selbstverstärkende, destabilisierende Rückkopplung auslösen, die zu deutlich verstärktem basalem Schmelzen weit landeinwärts der idealisierten Aufsetzlinie führt (Bradley et al., 2024).

Eine wesentliche Unbekannte in ästuarinen Zonen ist die Rolle der Ozeangezeiten, die aufgrund begrenzter Beobachtungsdaten bisher nicht in die Modellphysik einbezogen wurden. Genau hier kann unser Antrag die entscheidenden Daten und das Prozessverständnis liefern, die notwendig sind, um Vorhersagen zu verbessern. Wir stellen die Hypothese auf, dass Wasseraustauschprozesse zwischen Eis und Ozean unter marin endenden Gletschern anhand von vertikalen Hebungen und Senkungen der Eisoberfläche im Zentimeterbereich sowie zeitlich variierenden Wassereigenschaften an der Eisfront identifiziert werden können. Die raumzeitliche Variabilität dieser Messgrößen wird die Bedingungen aufzeigen, unter denen Ozeanwasser landeinwärts eindringt. Um dies zu testen, kombiniert unser Projektteam zwei Instrumente, die beide Messgrößen gleichzeitig erfassen können: ein terrestrisches Radarinterferometer (TRI) (Drews et al., 2021) und Wasserprobenahme mittels unbemanntem Luftfahrzeug (UAV) (Hansen et al., 2025). Grönland bietet ein ideales Umfeld, um unsere Hypothese zu testen. Die dort beobachteten Prozesse dienen als Analogon für antarktische Aufsetzzonen, die aufgrund des Fehlens von Fjorden und umgebenden Felsklippen mit dieser Instrumentierung nicht zugänglich sind. Das Projekt ist zeitlich besonders günstig, da es Synergien mit einer parallel stattfindenden großen Forschungsschiffkampagne im selben Gebiet nutzen kann (durchgeführt vom dänischen Exzellenzzentrum CIFAR), die den Fernfeld-Ozeanantrieb sowie die Fjorddynamik erfasst und damit unsere Messungen in der Aufsetzzone ergänzt. Beobachtungen sich ändernder Ozeaneigenschaften zusammen mit gleichzeitigen eisdynamischen Veränderungen auf Gezeitenzeitskalen wurden bisher noch nicht erreicht und werden dringend benötigte Informationen zu einer Reihe grundlegender Phänomene der Glaziologie liefern, darunter die Migration von Aufsetzzonen.