Emmy Noether Nachwuchsgruppe SNOWflAke

SNOWflAke (Learning from local snow properties for large-scale Antarctic ice pack volume) untersucht die Rolle des Schnees auf dem antarktischen Meereis bei sich verändernden atmosphärische Bedingungen, welche somit die Meereis-Massenbilanz des Südozeans beeinflussen könnten.

Durch die Kombination von Beobachtungen, Modellentwicklung und -evaluierung wird diese Forschung daher unser Prozessverständnis des antarktischen Meereises und seiner Schneeauflage im Klimasystem des Südlichen Ozeans deutlich verbessern – sowohl aus heutiger Sicht als auch für zukünftige Klimaszenarien unter zunehmender globaler Erwärmung.

Die Dicke der Schneeauflage auf dem Meereis ist eine wesentliche Klimavariable, da sie den Energie- und Impulsaustausch an den Atmosphäre-Meereis-Ozean-Grenzflächen dominiert und aktiv zum Massenhaushalt des Meereises beiträgt. Das Antarktische Meereis zeichnet sich dabei durch eine ganzjährige Schneeauflage aus, die im Sommer das Schmelzen an der Oberseite verhindert und gleichzeitig das Meereiswachstum durch umfangreiche Schnee-zu-Eis-Umwandlungsprozesse verstärkt. Das fehlende Wissen sowohl über die Schneedicke als auch über die komplexe saisonale Schichtung innerhalb des Schnees führt zu erheblichen Unsicherheiten in großskaligen Datenprodukten aus der satellitenbasierten Fernerkundung. Auch die genaue Darstellung dieser kleinskaligen Prozesse innerhalb der Schneeauflage in numerischen Modellen bleibt eine große Herausforderung. Dies führt zu wesentlichen Unsicherheiten in den Energie- und Massenbilanzen des Antarktischen Meereises, wie sie im Sonderbericht des IPCC “Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate” dargelegt sind.

Im Rahmen des Projekts soll daher die Hypothese getestet werden, dass saisonale Veränderungen der Schneeeigenschaften auf dem antarktischen Meereis sensitive Indikatoren für sich ändernde atmosphärische Einflüsse sind, da sie Schnee-Albedo-Rückkopplungen auslösen könnten, die das Schmelzen und den Rückgang des Meereises beschleunigen. Diese Hypothese ist wichtig, da Schnee aufgrund weit verbreiteter Schnee-zu-Eis-Umwandlungsprozesse bisher zu einer positiven antarktischen Meereis-Massenbilanz beigetragen hat. Die gegenwärtige Klimaerwärmung könnte diese Entwicklung umkehren und zu einem verstärkten Abschmelzen der Oberfläche führen, wie es derzeit für das arktische Meereis der Fall ist - mit möglichen Rückkopplungen auf das weltweite Klima. 

Um diese Lücken zu schließen, fokussiert sich SNOWflAke auf folgende Arbeitsfelder: