SALE-UNITED, Forschung an den subglazialen Seen der Antarktis

Wissenschaftler der Kommission für Glaziologie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und Kollegen vom Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven arbeiten zusammen an der Erforschung der physikalischen und dynamischen Bedingungen im subglazialen Wostoksee in der Antarktis. Diese Aktivitäten sind Bestandteil des internationalen Polarjahrprojektes SALE-UNITED (Subglacial Antarctic Lake Environments – Unified International Team for Exploration and Discovery)

Der Schwerpunkt der Forschungen im Wostokseeprojekt liegt bei der detaillierten Untersuchung des Zirkulationsregimes und der Schmelz- und Anfrierprozesse im See. Dazu wurde ein numerisches Zirkulationsmodell einerseits an die speziellen Bedingungen angepasst, andererseits aber auch neue Erkenntnisse aus Feldmessungen (Eisdicke, Eisgeschwindigkeiten, Seegrenzen) in dieses Modell integriert.
Im Wostoksee besteht eine ausgeprägte Wasserzirkulation, die es ermöglicht dass Schmelzwasser von der Eis/Seegrenze in das Seevolumen eingemischt wird. Damit gelangen kontinuierlich auch Nährstoffe, Salze, Staub und potentiell auch Mikroben in den See, wobei diese Partikel eine lange Reise von mehr als 420000 Jahren durch den Eisschild hinter sich haben.

Unsere Untersuchungen zeigen, dass im See derzeit mehr Wasser durch Schmelzen produziert wird, als durch Anfrieren wieder entzogen wird. Dieses Ungleichgewicht wird maßgeblich durch den geothermalen Wärmestrom und den Wärmetransport vom See in das Eis beeinflusst. Die Zirkulation ist hingegen relativ stabil gegenüber Änderungen im Wärmetransport und dem geringen Anteil an gelösten Salzen im See. Die Verteilung des wieder angefrorenen Wassers hängt sehr stark vom Eistransport und der Neigung der Grenzfläche Eis/Seeoberfläche ab. Etwa 11000 km² oder 64% der Seeoberfläche sind von wiedergefrorenem Wasser aus dem See bedeckt. Diese abgelagerte Eisschicht ist im Mittel 90 m dick und erreicht im Bereich der Wostokbohrung etwa 200m. Das Volumen dieser Schicht ist knapp 1000 km³, und entspricht damit immerhin dem 8-fachen des geschätzten Eisvolumens aller Alpengletscher zusammen. Besonders das Ergebnis, dass nur 36% der Seeoberfläche Kontakt mit echtem Gletschereis haben ist wichtig für Sedimentationsprozesse, die Verfügbarkeit von Nährstoffen und zukünftige Planungen der Seebeprobung. Die bisherigen Resultate zeigen, dass die Umwälzung des gesamten Wassers in etwa 30000 Jahre benötigt und damit seit dem Beginn der Seeentstehung vor Millionen von Jahre das gesamte Seewasser schon oftmals vollständig ausgetauscht wurde.

Mehr über SALE-UNITED...

 

  • Schematische Darstellung von Zirkulation und Massenaustausch
  • Modellierte Mächtigkeit von angefrorenem See-Eis an der Eis-See-Grenzfläche des Wostoksees