Diese Seminararbeit orientiert sich in Inhalt, Form und Aufbau am fünften Sachbestandsbericht der IPCC, welcher im September 2013 mit dem Ziel den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Forschung zusammenzufassen, publiziert wurde.
Diese Arbeit widmet sich dabei der Kryosphäre der Erde, welche im Rahmen globaler Wandelprozesse sehr gut sichtbare Indikatoren der rezenten Klimaveränderungen hervorbringt. Die Ergebnisse und Entwicklungen des vorhergehenden Sachbestandsberichts der IPCC, welcher nun fünf Jahre zurückliegt, konnten dank verbesserter Mess- und Analysemethoden weitestgehend bestätigt und die große Variabilität globaler Wandelphänomene exakter und detaillierter ermittelt werden.
Im Sinne einer daraus resultierenden Notwendigkeit der räumlichen Differenzierung, sollen im Folgenden die Veränderungen im Bereich der grönländischen und antarktischen Eisschilde behandelt werden. Die Begriffe Inlandeis oder Eisschild, beschreiben per Definition einen Gletscher mit einer mindestens 50.000km² umfassenden Ausbreitung. Während im Pleistozän, zu Zeiten des letzten glazialen Maximums, noch der Großteil Nordamerikas und Skandinaviens mit solchen Eismassen bedeckt waren, beschränken sich die heutigen kontinentalen Inlandeisfelder auf Grönland und die Antarktis. Es handelt sich somit um die größten weltweit existierenden, zusammenhängenden Eismassen, welche ca. 99% des gesamten Eisvolumens und somit den größten globalen Süßwasserspeicher repräsentieren. Angesichts solcher Dimensionen wird die Notwendigkeit einer umfassenden Erforschung des stattfindenden Wandels der Eisschilde deutlich, nicht zuletzt aufgrund der sehr unmittelbaren Bedrohung eines durch abschmelzende Eismassen genährten Meeresspiegelanstiegs. Darüber hinaus induzieren erhöhte Lufttemperaturen in Polargebieten diverse Rückkopplungsmechanismen, sodass Auswirkungen globaler Erwärmung in diesen Regionen sehr unvermittelt und besonders deutlich sichtbar werden.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
1. Grönland – eine Annäherung
2. Antarktis – eine Annäherung
3. Messmethoden
3.1. Massenbilanzmethode
3.2. Lasergestützte Höhenmessung
3.3. Messung des Erdgravitationsfeldes mittels GRACE
4. Massenbilanz: Grönland
5. Massenbilanz: Antarktis
6. Instabilitätsmechanismen
6.1. Interne und atmosphärische Instabilität
6.2. Ozeanbedingte Instabilität
7. Grönland – externe Klimatreiber
7.1. Veränderungen der grönländischen Albedo
7.2. Schmelzwasserinfiltration im Bereich Grönlands
8. Antarktis – externe Klimatreiber
8.1. Eisschelfverluste im Bereich der Antarktis
9. Beiträge der Eisschilde zum Meeresspiegelanstieg
Zusammenfassung
Bibliographie
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die durch den Klimawandel verursachten Massenveränderungen der grönländischen und antarktischen Eisschilde und analysiert deren Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegelanstieg unter Berücksichtigung wissenschaftlicher Messmethoden.
- Aktueller Stand der Massenbilanz von Grönland und der Antarktis
- Wissenschaftliche Messmethoden (Mass, Radar, GRACE)
- Analyse von Instabilitätsmechanismen der Eismassen
- Einfluss externer Klimatreiber (Albedo, Temperatur, Eisschelfverluste)
- Quantifizierung des Beitrags zum Meeresspiegelanstieg
Auszug aus dem Buch
1. Grönland – eine Annäherung
Der grönländische Eisschild, offiziell auch Kalaallti Nunaat (dt.: Land der Menschen), erstreckt sich von 60° - 84° nördliche Breite und besteht aus einer einzigen Eismasse, welche mit einer maximalen Mächtigkeit von 3.280m und einem Volumen von 2,9 Millionen km³ ca. 85% der Insel bedeckt. Der Kollaps des Eisschilds entspräche somit einem potentiellen Meeresspiegelanstieg von ca. 7,36m. (IPCC, 2013. Oberservations: Cryosphere S. 5) Der Querschnitt Grönlands nähert sich einer Kuppelform an, da sich im Innenbereich Eismassen bis zu einer großen Mächtigkeit erheben, zu den küstennahen Ausläufern jedoch sehr viel dünner werden und an den Küsten in Auslassgletscher und schwimmende Gletscherzungen münden. (McKnight T.L. & Hess D. 2009, S. 717 - 719) Mächtige derartige Auslassgletscher wie Hellheim im Südosten, Jakobshavnisbrae im Südwesten oder der Petermanns Gletscher im Nordwesten transportieren Eismassen mit zuletzt zunehmenden Fließgeschwindigkeiten in den Atlantik bzw. das Nordpolarmeer. Die Bewegung des Inlandeises wird durch drei mechanische Prozesse bedingt: die Deformation und Dehnung innerhalb eines Eiskörpers, Eisbewegungen über dem Grundgestein sowie Eisbewegungen auf deformierbaren Sedimenten. Die Bewegung des Eises wird dabei durch die Schubspannung orografisch höher gelegener Eismassen hervorgerufen. Charakteristischerweise sind Fließgeschwindigkeiten mittig und oberflächennah am größten, da Eismassen an der Sohle sowie den Seiten festfrieren können. Häufig gleiten Eisströme auch auf einem Schmelzwasserschmierfilm durch glazial erodierte Fließrinnen, wodurch deren Fließgeschwindigkeiten erhöht werden. (R. Barry & Y.G. Thian, 2011. S. 144) Die Oberflächencharakteristika des grönländischen Eisschildes variieren in erster Linie mit der Höhe, sodass nach Carl Benson (1962) vier Höhenzonen unterschieden werden können: In großen Höhen wird eine Trockenschneezone definiert, welche aufgrund niedriger Jahresdurchschnittstemperaturen (-28° Celsius) meist nicht von Schmelzvorgängen betroffen ist.
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Arbeit orientiert sich am fünften Sachbestandsbericht des IPCC und untersucht die Veränderungen der Kryosphäre als Indikator für den Klimawandel.
1. Grönland – eine Annäherung: Dieses Kapitel beschreibt die physischen Charakteristika und die Bewegungsmechanismen des grönländischen Eisschildes.
2. Antarktis – eine Annäherung: Es erfolgt eine Einführung in die Geographie und Zusammensetzung des antarktischen Eisschildes sowie eine Abgrenzung der verschiedenen Regionen.
3. Messmethoden: Hier werden die technischen Verfahren zur Bestimmung der Massenbilanz von Eisschilden, wie die Massenbilanzmethode und Satellitenmessungen, erläutert.
4. Massenbilanz: Grönland: Basierend auf aktuellen Daten wird der Masseverlust Grönlands sowie die regionale Variabilität der Schmelzraten analysiert.
5. Massenbilanz: Antarktis: Dieses Kapitel betrachtet die komplexen Massenbilanzdaten der Antarktis unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in der Vergangenheit.
6. Instabilitätsmechanismen: Es werden interne, atmosphärische und ozeanbedingte Faktoren untersucht, die zur Destabilisierung der Eisschilde beitragen.
7. Grönland – externe Klimatreiber: Das Kapitel analysiert den Einfluss von Albedo-Veränderungen und Schmelzwasserinfiltration auf die grönländische Eismasse.
8. Antarktis – externe Klimatreiber: Fokus auf Temperaturerhöhungen und den zunehmenden Eisschelfverlusten, insbesondere im Bereich der antarktischen Halbinsel.
9. Beiträge der Eisschilde zum Meeresspiegelanstieg: Zusammenführung der Ergebnisse zur Quantifizierung des Meeresspiegelanstiegs und Ausblick auf zukünftige Prognosen.
Schlüsselwörter
Klimawandel, Eisschild, Grönland, Antarktis, Massenbilanz, Meeresspiegelanstieg, Albedo, Schmelzwasser, Auslassgletscher, Eisschelf, Kryosphäre, IPCC, Klimatreiber, Glaziologie, Satellitendaten
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit?
Die Arbeit analysiert die klimatisch bedingten Massenveränderungen der grönländischen und antarktischen Eisschilde unter Einbeziehung aktueller wissenschaftlicher Daten.
Welche Themenfelder werden zentral behandelt?
Die zentralen Themen sind die Eismassenbilanzen, die Messverfahren zur Erfassung dieser Änderungen sowie die physikalischen und klimatischen Treiber der Instabilität.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, den aktuellen wissenschaftlichen Stand der Veränderungen an den Eisschilden darzulegen und deren unmittelbaren Einfluss auf den globalen Meeresspiegelanstieg aufzuzeigen.
Welche wissenschaftlichen Methoden finden Anwendung?
Es werden Methoden wie die Massenbilanzmethode, lasergestützte Höhenmessungen sowie die Messung des Erdgravitationsfeldes durch GRACE-Satelliten ausgewertet.
Was wird im Hauptteil der Arbeit thematisiert?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Vorstellung der Messmethoden, eine detaillierte Analyse der Massenverluste in Grönland und der Antarktis sowie eine Untersuchung der internen und externen Instabilitätsmechanismen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Publikation?
Wesentliche Begriffe sind unter anderem Kryosphäre, Massenbilanz, Meeresspiegelanstieg, Eisschelfverluste, Albedo und IPCC.
Welche Rolle spielen Eisschelfe bei der Stabilität der Eisschilde?
Eisschelfe dienen als wichtige Stütze für das an Land liegende Eis; ihr Kollaps oder Schmelzen beschleunigt den Abfluss der Gletscher und trägt somit maßgeblich zum Meeresspiegelanstieg bei.
Warum ist das Larsen B Eisschelf ein wichtiges Fallbeispiel?
Der unerwartet schnelle Zusammenbruch des Larsen B Eisschelfs im Jahr 2002 dient als Beleg für die Dynamik und Geschwindigkeit, mit der Wandelprozesse in Polarregionen ablaufen können.
- Arbeit zitieren
- Antonio Salmeri (Autor:in), 2014, Änderungen im Bereich der grönländischen und antarktischen Eisschilde, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/434957
