Die Dynamik des Grönländischen und Antarktischen Eisschildes in einem sich wandelnden Klima

Die Eisschilde auf Grönland und der Antarktis umfassen etwa 99 % des gesamten Eisvolumens der Erde. Würden die Eisschilde komplett schmelzen, dann könnte der Meeresspiegel dadurch um mehr als 65 Meter ansteigen. Wie kaum eine andere Kraft haben die Eisschilde über die vergangenen Eiszeiten hinweg unsere globale Umwelt geformt. Die Eisschilde spielen außerdem für das globale Klimageschehen eine besonders wichtige Rolle. Sie halten unseren Planeten auf natürliche Weise kühl, denn die Eisoberfläche reflektiert den größten Teil der einfallenden Sonnenstrahlung direkt zurück in den Weltraum. Gleichzeitig reagieren sie aber sehr empfindlich auf bereits geringe Klimaänderungen. Deshalb erweisen sie sich als sogenannte Kippelemente des Erdsystems. Folgen des „Kippens“ wären drastisch und unumkehrbar und hätten wahrscheinlich schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesellschaft. Deshalb ist es besonders wichtig zu erforschen, wie sich die Eisschilde durch die globale Erwärmung verändern. In der Eisdynamik-Gruppe am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung untersuchen wir die physikalischen Prozesse und Veränderungen der Eisschilde und -schelfe und ihre Wechselwirkungen mit der Atmosphäre und dem Ozean sowie mit der festen Erde – von der tiefen Vergangenheit bis in die Zukunft. Unser Team entwickelt das Parallel Ice Sheet Model (PISM) und das Potsdam Ice-Shelf Cavity Model (PICO). Wir untersuchen die langfristige Stabilität der Eisschilde auf Grönland und der Antarktis sowie ihren Beitrag zu künftigen globalen Meeresspiegeländerungen basierend auf unseren Erkenntnissen über die Eisschilddynamik.

Forschungsziele

Umfassendes Verständnis wichtiger eisdynamischer Prozesse, wie beispielsweise dem Schmelzen des Schelfeises an seiner Unterseite, Änderungen der Massenbilanz der Eisschilde, Eisberg-Kalben, oder der Stützwirkung von Eisschelfen
Rekonstruktion / Modellierung der glazial-interglazialen Entwicklung des Antarktischen Eisschildes
Projektionen des zukünftigen Meeresspiegelbeitrages des Grönländischen und Antarktischen Eisschildes
Untersuchung der Langzeitstabilität, der kritischen Schwellenwerte und der Kippdynamik des Grönländischen und Antarktischen Eisschildes

Methoden

Numerische Modellierung mittels Hochleistungsrechner, Ensemblesimulationen
Weiterentwicklung des Parallel Ice Sheet Models (PISM) und des Potsdam Ice Shelf Cavity Models (PICO)
Interaktive Kopplung mit globalen Ozeanmodellen, sowie mit Modellen der isostatischen Bodenhebung und der relativen Meeresspiegelentwicklung

Arbeitsgruppenleiterin

Prof. Dr. Ricarda Winkelmann, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Universität Potsdam

Websites

Eisdynamik-Gruppe am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Landeismodell PISM

Forschungsziele

Methoden

Arbeitsgruppenleiterin

Websites

Projekte mit unserer Beteiligung