Das komplexe Eigenleben der Eisschilde

Glaziologin Prof. Dr. Angelika Humbert,  Leiterin der Arbeitsgruppe zur Eisschildmodellierung und Professorin an der Universität Bremen

Eisschilde

Gletscher

Eismassenverluste

Meerespiegelanstieg

Beobachtungen zeigen, dass sich die Eisschilde Grönlands und der Antarktis rasant verändern. Die Gletscher an den Rändern der Eisschilde beschleunigen ihr Fließtempo: Sie transportieren so mehr Eis aus dem Landesinneren in den Ozean und erhöhen damit den Meeresspiegel. Der Eispanzer Grönlands schmilzt zudem im zunehmenden Maße an seiner Oberfläche und verliert dadurch Masse. Diese vielen komplexen Prozesse abzubilden sowie ihre Wechselwirkungen zu verstehen, stellt uns Wissenschaftler vor eine enorme Herausforderung. Am AWI nutzen wir sogenannte „kontinuumsmechanische Methoden“, um Computermodelle zu entwickeln, mit denen wir das Verhalten der Eisschilde simulieren können. Ein großer Teil dieser Simulationen projiziert die zukünftige Entwicklung der Eisschilde. Wir simulieren und untersuchen aber auch Prozesse wie das Kalben von Eisbergen, die Verdichtung von Schnee zu Firn zu Eis oder subglaziale Hydrologie. Letztere umfasst Forschungsfragen wie: Wie viel Flüssigwasser befindet sich unter dem Eisschild? Wie gelangt es dorthin und inwiefern beeinflusst es die Fließgeschwindigkeit der Eismassen?

Wir entwickeln außerdem Methoden zur Analyse von Satellitendaten, um den Beitrag der Eisschilde zum globalen Meeresspiegelanstieg zu quantifizieren und Veränderungen der Gletschersysteme zu detektieren und zu beobachten. Satellitendaten werden aber auch für Prozessstudien und zur Datenassimilation benötigt. Für all diese Fragen arbeiten wir vor allem mit hochauflösenden Radarsatelliten, mit optischen Satelliten und satellitengestützten Altimetern (Höhenmesser).

Unsere Studien zeigen bisher vor allem eins: Die Eismassen Grönlands und der Antarktis verändern sich in der Realität schneller und stärker als in unseren Computersimulationen – ein kaltes, nasses Multi-Skalen-Problem, welches sich nicht so leicht lösen lässt.