CHART-AIS

Rekonstruktion historischer Veränderungen der Akkumulationsraten auf dem antarktischen Eisschild

01.09.2026 bis 31.08.2028

Die Massenbilanz des antarktischen Eisschildes (AIS) spiegelt das Gleichgewicht zwischen Masseneintrag durch Schneefall im Inneren und Massenaustrag an den Rändern durch ozeaninduziertes Schmelzen und Eisbergkalbung wider. Ziel dieses Forschungsantrags ist es, räumlich-zeitliche Veränderungen dieses Masseneintrags, definiert als Surface Mass Balance (SMB; jährliche Nettoakkumulation oder Ablation von Schnee), vom Letzten Glazialmaximum (LGM) bis
zur Gegenwart zu quantifizieren. Eine solche Rekonstruktion ist entscheidend, weil (a) historische SMB-Daten benötigt werden, um Eisschildmodelle zu initialisieren und den AIS-Beitrag zum zukünftigen Meeresspiegelanstieg zu prognostizieren, und (b) räumlich-zeitlich aufgelöste SMB-Felder benötigt werden, um die kontrastierenden Signale aufzuklären, die in mehreren Regionen des AIS berichtet wurden, in denen sowohl SMB-bedingter Massengewinn als auch -verlust beobachtet werden. Obwohl die SMB in einem sich erwärmenden Klima zunehmen kann, bleibt unklar, in welchem Ausmaß dieser Anstieg den Massenverlust des Eisschildes abpuffern oder ausgleichen könnte – und damit den Meeresspiegelanstieg mindern. Für jüngste Trends fehlen Beobachtungsgrundlagen. Firnkernbohrungen liefern ausgezeichnete lokale SMB-Rekonstruktionen, decken jedoch unterschiedliche Zeitintervalle ab und repräsentieren nur begrenzte Flächen. Atmosphärische Reanalysen könnten prinzipiell größere räumliche und zeitliche Abdeckung liefern, verfügen derzeit jedoch nicht über Beobachtungsdaten mit ausreichender räumlich-zeitlicher Auflösung für eine robuste Kalibrierung. Geophysikalische Radarmessungen sind eine etablierte Technik, die diese Abdeckung bereitstellen kann, indem Daten aus Firnkernen räumlich mittels der isochronen Firnschichtung ausgedehnt werden. Jüngste Fortschritte in der luftgestützten Radioglaziologie ermöglichen nun die Auflösung der oberflächennahen Schichtung auf kontinentaler Skala. Mit der bevorstehenden Veröffentlichung dieser Radardaten ist das Projekt besonders zeitgemäß, es wird die Beobachtungsgrundlagen liefern, die benötigt werden, um eine wesentliche Unsicherheit in der Massenbilanz der Antarktis anzugehen, die erforderlich ist, um die Projektionen des Meeresspiegelanstiegs zu verbessern. Hier werde ich die neuesten luftgestützten Radarmessungen nutzen, um die SMB-Raten über das AIS seit 1800 zu rekonstruieren, um zu bestimmen, ob die zunehmende Schneeakkumulation den AIS-Beitrag zum Meeresspiegelanstieg ausgleicht. Ich werde diese jüngsten Veränderungen in einen längerfristigen Kontext stellen, indem ich die SMB seit dem LGM rekonstruiere. Schließlich werde ich die Fähigkeit regionaler Klimamodelle evaluieren, die AIS-SMB zu simulieren, mit dem Ziel, die Modellkapazität zur Projektion zukünftiger Beiträge der Antarktis zum Meeresspiegelanstieg zu verbessern.