Antragsteller:in

Dr. Niels Fuchs
Universität Hamburg
Institut für Meereskunde
Bundesstraße 57
20146 Hamburg

Projektbeschreibung

Unser Projekt MARMOT4antice hat das Ziel, das Verständnis von Salz-, Massen- und Wärmeflüssen im antarktischen Meereis zu vertiefen. Hierfür verfolgen wir einen integrierten Ansatz, der Feldbeobachtungen, Laborexperimente und hochauflösende Prozessmodellierung miteinander verbindet. Die Entstehung und Entwicklung des Meereises in beiden Polargebieten sind entscheidende Faktoren für Klima- und Ökosystemdynamik, da sie wesentliche Austauschprozesse zwischen polarer Atmosphäre, Eis und Ozean beeinflussen. Durch vertikale Massen- und Wärmetransporte, abhängig vom thermodynamischen Zustand des Eises, spielt das Innere des Meereises eine unmittelbare Rolle bei regionalen Austauschprozessen, mit potenziell weitreichenden Auswirkungen im Klimasystem. Einige der fortschrittlichsten Meereismodelle können diese komplexen Eigenschaften mit Hilfe der Mushy-Layer-Theorie abbilden und die Dynamik der im Eis enthaltenen flüssigen Sohle unmittelbar auflösen. Diese Modelle wurden bisher jedoch primär für arktische Bedingungen entwickelt und weisen oft Lücken hinsichtlich spezifischer Komponenten für die antarktische Meereisumgebung auf. Ziel unseres Projekts ist es daher, diese Lücke zu schließen, indem wir grundlegende, antarktisspezifische Eigenschaften beobachten und in das thermodynamische eindimensionale Modell SAMSIM integrieren. Zur Beobachtung der Eigenschaften werden wir übliche vertikale Temperaturmessungen im Eis um ein spezielles Messinstrument erweitern, das den Volumenanteil der flüssigen und festen Phase im Meereis aufzeichnen kann, und dieses im Meereis an der Neumayer-Station III aussetzen. Außerdem werden wir Prozesse in unserem Eislabor nachbilden, um Parameter korrekt im Modell einzubinden. Die Ergebnisse aus den Beobachtungen werden im Modell festgehalten und frei zugänglich gemacht. Damit soll unser Verständnis der Physik des antarktischen Meereises und seines Einflusses auf regionale und globale Klimainteraktionen verbessert und ein Tool für zukünftige physikalische sowie bio-geo-chemische Untersuchungen bereitgestellt werden.

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