Zur Seeeisdicke im atlantischen Sektor des Südozeans
Mit dem rapiden Rückgang des arktischen Meereises hat auch die antarktische Meereisfläche mehr wissenschaftliches Interesse auf sich gezogen.
Im Gegensatz zu seiner Ausdehnung und Konzentration, kann die Dicke des Eises jedoch noch nicht mit ausreichender Genauigkeit von Satelliten
aus bestimmt werden. Für die antarktische Meereisfläche sind außerdem keine U-Boot-gestützten Sonardaten vorhanden. Die einzige Möglichkeit,
die langfristige Entwicklung der antarktischen Meereisdicke zu überwachen, ist der Einsatz von verankerten Sonargeräten – sogenannten Upward
Looking Sonars (ULS).
Abb.1: Verankerung mit ULS
Die Sonargeräte sind am oberen Ende einer am Meeresboden verankerten Schnur befestigt, welche von Auftriebskörpern senkrecht im Wasser gehalten
wird. Um den störenden Einfluss der bewegten Meeresoberfläche zu reduzieren und die ULSs vor Eisbergen zu schützen, werden die Geräte ca. 150m
unter der Meeresoberfläche platziert. Die vom ULS ausgesendeten Ultraschall-Impulse werden an der Unterseite des Meereises reflektiert und von
einem Empfänger aufgezeichnet. Aus der Laufzeit des Signals lässt sich dann auf den Tiefgang und damit die Dicke der Eisschicht schließen. Seit
1990 unterhält das Alfred-Wegener-Institut (AWI) ein Messsystem von ULS-Geräten auf 13 Positionen im Atlantischen
Sektor des Südozeans.
Abb.2: Die ULS-Messkette im Südozean. Dargestellt sind die gemessenen Eisdicken im Zeitraum 1990-2007.
Das Projekt „The Sea Ice Thickness in the Atlantic Sector of the Southern Ocean“ beschäftigt sich mit der Analyse der ULS-Daten, hinsichtlich
der Variabilität der Meereisdicke und möglichen Langzeittrends. Das Hauptziel ist, die Antriebsmechanismen für Veränderungen der Meereisdicke
zu bestimmen. Dazu werden mögliche Korrelationen zwischen der Eisdicke und anderen Parametern des Ozeans und der Atmosphäre (z.B. Southern Annular
Mode (SAM)) untersucht.
So hat z.B. die Dynamik des Eises einen Einfluss auf die Eisdicke, indem sich Presseisrücken auftürmen oder sich offene Stellen bilden,
in welchen neues Eis entsteht. Wie in Abb. 3 zu erkennen ist, scheint es im Antarktischen Küstenstrom nahe dem Fimbul-Eisschelf einen
Zusammenhang zwischen dem SAM-Index und der Driftgeschwindigkeit des Eises zu geben. Der SAM-Index bezeichnet den zonal gemittelten
Luftdruckunterschied zwischen dem 40. und 70. Breitengrad und ist damit ein Maß für die Stärke der Westwinde
um die Antarktis.
Abb.3: SAM-Index [Nan and Li, 2003] und Eisdriftgeschwindigkeit [Fowler, 2003/07] nahe dem Fimbul-Eisschelf (ULS-232) zwischen
1996 und 2006 (gleitende 12-Monats-Mittelwerte).
Über die Windstärken könnte sich z.B. die Signatur des Southern Annular Mode auch in der Entwicklung der Eisdicken niederschlagen. Ein weiteres
Ziel des Projektes ist die Erstellung eines konsistenten ULS-Datensatzes, welcher zur Validierung von satellitengestützten Abschätzungen der
Meereisdicke und Meereismodellen dienen kann.
Scientists
Eberhard Fahrbach
Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
Bremerhaven
Axel Behrend
Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
Bremerhaven
Research areas
Weddelmeer
Publications
Behrendt A, Fahrbach E, Hoppema M, Rohardt G, Boebel O, Klatt O, Wisotzki A, Witte H, (submitted). Variations of Winter Water properties
and sea ice along the Greenwich meridian on decadal time scales. Deep Sea Research Part II.
Núñez-Riboni I, Fahrbach E, 2009a. Seasonal variability of the Antarctic Coastal Current and its driving mechanisms in the Weddell
Sea. Deep Sea Research I - Oceanographic Research Papers 56, 1927-1941. DOI:10.1016/j.dsr.2009.06.005.
Núñez-Riboni I, Fahrbach E, 2009b. An observation of the banded structure of the Antarctic Coastal Current at the prime
meridian. Polar Research 29, 322-329.
Homepage
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Research funding organisation
German Research Foundation
Project number: FA 436/3
Funding period: 2008-2010
