AWI-Forscher entwickeln Methode zur Vermessung der Plättchen in Antarktis

Meterdicker Eiscocktail

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Schlittenzug für Plättcheneis-Dickenmessungen in der Atka-Bucht. Das Multifrequenz-EM-Gerät wurde im Kanu über das Meereis gezogen.

Bremerhaven - Meereisphysiker des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben eine neue Methode entwickelt, mit der sie erstmals die Verbreitung und Mächtigkeit des sogenannten Plättcheneises in der Antarktis großflächig vermessen können.

Bei diesem Eis handelt es sich um eine mehrere Meter dicke Schicht aus filigranen Eiskristallen unter dem Meereis, über die bisher nur relativ wenig bekannt ist. Das Plättcheneis ist in den Küstengewässern der Ant-arktis sowohl für das Leben im Meer als auch als Indikator für den Zustand schmelzender Schelfeisgebiete von zentraler Bedeutung. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler jetzt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“.

Jedes Jahr im Südwinter friert das Meer rundum den antarktischen Kontinent großflächig zu. Verborgen unter der Eisdecke, bildet sich im selben Zeitraum ein außergewöhnlicher Lebensraum: eine mehrere Meter dicke Schicht aus losen Eiskristallen – dem Plättchen-eis, sagte gestern eine Sprecherin des AWI.

Lange wusste man kaum etwas über diese einzigartige Eismasse. In den vergangenen Jahrzehnten aber haben Forscher herausgefunden, dass das Plättcheneis in einigen Regionen um die Antarktis maßgeblich zur Massenbilanz des Meereises beiträgt und gleichzeitig einen einmaligen Lebensraum darstellt: An und zwischen den Platten gedeihen unzählige Algen, welche die Basis eines ganz eigenen Ökosystems darstellen. Sie sind Nahrung für Kleinkrebse und Fische, die zwischen den Eisplättchen Schutz vor größeren Räubern wie Robben und Pinguinen finden.

Jetzt gelang es einem Forscherteam des AWI, der Jacobs-Universität und der Universität Uppsala erstmals, eine Methode zu entwickeln, mit der sich das Plättcheneis großflächig erfassen lässt: Die Wissenschaftler setzten ein sogenanntes Multifrequenz-EM-Gerät ein. EM steht für „elektromagnetische Induktionsmessung“. Dabei handelt es sich um ein physikalisches Verfahren, das die elektrische Leitfähigkeit des Untergrundes misst, wie es heißt. Mit der neuen Methode konnten die Forscher die Übergänge von Meereis zu Plättcheneis und Wasser nun erstmals zentimetergenau bestimmen, ohne dafür aufwendig Löcher ins Eis zu bohren und die Dicken mit Maßbändern zu messen.

„Unsere Ergebnisse haben uns selbst überrascht“, sagt der AWI-Meereisphysiker und Co-Autor Dr. Mario Hoppmann. „Mit dem Multifrequenz-EM-Gerät konnten wir nicht nur die Dicke des Plättcheneises relativ genau bestimmen. Wir konnten sogar das Eisvolumen der Plättcheneisschicht errechnen.“ Um weiträumig Daten zu sammeln, vermaßen die Forscher große Flächen der zugefrorenen Atka-Bucht im Weddellmeer in der Nähe der deutschen Antarktis-Forschungsstation „Neumayer-Station III“. Die Forscher legten das Multifrequenz-EM in ein Kajak, das sie an ein Schneemobil hängten. Mit dem Gespann fuhren sie dann stundenlang und über Wochen hinweg immer wieder über das Meereis der Atka-Bucht. „Wir haben dabei unter anderem festgestellt, dass das Plättcheneis einen Jahresrhythmus hat“, sagte Hoppmann. Im Juni, zu Beginn des antarktischen Winters, sammeln sich unter dem Meereis die ersten Plättchen. Im Laufe des Winters wächst die Schicht, bis sie zum Winterende im Dezember bis zu fünf oder sogar zehn Meter dick ist und dann im Laufe des Sommers wieder schrumpft. „Will man die Situation des ant-arktischen Eises verstehen und einen möglichen Einfluss des Klimawandels abschätzen, muss man daher künftig wahrscheinlich auch das Plättcheneis stärker berücksichtigen“, so Mario Hoppmann.

gn

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