Inversion geophysikalischer Daten aus Satelliten-, Aero- und seismologischen Studien zur Temperaturbestimmung der Antarktis

 

Antragsteller

Professor Dr. Jörg Ebbing 
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel 
Institut für Geowissenschaften 
Abteilung Angewandte Geophysik

 

Projektbeschreibung

Die thermische Struktur des Antarktischen Kontinents ist nur ungenau bekannt, ist aber ein wichtiger Parameter für eine Reihe von Anwendungen auf verschiedensten Skalen, wie z.B. Modellierung der Eisänderungen oder der Glazial-Isostatischen Landhebung. Verschiedenste Methoden wurden über die Jahre verwendet, um die thermische Struktur des Kontinents und des geothermischen Wärmefluss zu bestimmen, jedoch selten durch direkte Messungen, sondern oft als Abschätzung aus Satellitendaten oder seismologischen Modellen, oder einer Kombination von diesen. Diese führt zu äußerst unterschiedlichen und nicht miteinander konsistenten Abschätzungen des Wärmeflusses. In unserem Projekt wollen wir die unterschiedlichsten geophysikalischen Beobachtungen in einem konsistenten Modell zusammenführen, das Information der neuen Satellitenmissionen GOCE, Swarm und SMOS zusammen mit seismologischen und aerogeophysikalischen Daten berücksichtigt. Dies geschieht im Rahmen einer integrierten Inversion mit welcher die Unsicherheiten der einzelnen Methoden und die Kopplung der einzelnen geophysikalischen Produkte untersucht werden. Um dies zu erreichen, wollen wir einen existierenden geophysikalisch-petrologischen Inversionsalgorithmus für die die spezifischen Bedingungen der Antarktis erweitern, um den geothermischen Wärmefluss unter dem Eis bestimmen zu können und Eis-Temperatur-Profile mit berücksichtigen zu können. Unsere Resultate werden mit Abschätzungen zur Wärmeproduktion in der Kruste verknüpft. Hierzu verwenden wir eine Karte der geologischen Provinzen der Antarktis basierend auf Analyse von Anomalien des Schwere- und Magnetfeldes. Im letzten Teil des Projektes wird untersucht in wieweit unser thermisches Modell die Modellierung zur Entwicklung der Eismächtigkeit und des glazial-isostatischen Ausgleichs verbessert. Speziell untersuchen wir ob durch unsere kombinierte Inversion ein Datenprodukt erstellt werden kann, dass eine hohe Genauigkeit hat und eine hinreichende räumliche Auflösung für anschließende Studien bietet. Die ist ein wichtiger Aspekt um Studien der Festen Erde und Kryosphäre stärker zu verknüpfen.

 

DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme

Internationaler Bezug: Australien, Großbritannien, Italien, Niederlande, USA

Kooperationsparter/innen: Professorin Dr. Samantha Hansen; Dr. Giovanni Macelloni; Dr. Irina Rogozhina; Dr. Wouter van der Wal

Förderung seit 2018