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EPICA-Eiskerntiefbohrung im Dronning-Maud-Land abgeschlossen?

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Oerter, H. and EPICA-Team, (2006): EPICA-Eiskerntiefbohrung im Dronning-Maud-Land abgeschlossen? , Arbeiskreis Geologie der Polargebiete der Dt. Ges. für Polarforschung, Würzburg.-6.5.2006. .
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Das European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) sah vor, zwei Eiskernbohrungen in der Antarktis bis zum Untergrund abzuteufen. Hierzu wurden zwei Bohransatzpunkte ausgewählt, die sich durch den Betrag der jährlichen Schneeakkumulation und die Einzugsgebiete für den Niederschlag deutlich von einander unterscheiden sollten. Deshalb wurden der Dome C () und eine Lokalität bei 75° 0° E in Dronning-Maud-Land (DML) ausgewählt. Der Auswahl des Bohransatzpunktes in DML ging ein mehrjähriges Vorerkundungsprogramm voraus, um die glaziologischen Verhältnisse in diesem bislang nicht erforschten Gebiet zu untersuchen. Ebenso musste eine Umweltverträglichkeitsstudie erstellt und im Rahmen des Umweltschutzprotokolls des Antarktisvertrags genehmigt werden. Für die Bohrarbeiten in DML errichtete das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI), das die logistische Federführung für diese EPICA-Bohrung übernommen hatte, in der Südsommer-Saison 1999/2000 und 2000/01 ein Bohrcamp (Kohnen-Station). In der Saison 2000/01 wurden auch die ersten 113 Meter abgeteuft und eine Verrohrung eingebaut, die das Versickern der Bohrlochflüssigkeit in den porösen Firn verhindern sollte.Während der folgenden Saisons 2001/02, 2002/03 und 2003/04 wurde die Bohrung auf 450 beziehungsweise 1564 und 2565 Meter abgeteuft. In der Saison 2004/05 ruhten die Bohrarbeiten, die dann in der Saison 2005/06 wieder aufgenommen und bei einer Teufe von 2774.15 m vorerst abgeschlossen wurden. Das Ende der Bohrung wurde durch einen subglazialen Wassereinbruch in das Bohrloch vorgegeben. Erste Abschätzungen des Alters der tiefsten erbohrten Schichten ergeben einen Wert von mehr als 300.000 Jahren. Die derzeit vorliegende Auswertung von Messungen der di-elektrischen Eigenschaften (DEP) des Eiskerns und erster ausgewählter Werte des stabilen Sauerstoffisotops 18O im Eis lassen noch keine genaue Datierung zu. Nach den Ergebnissen eines numerischen Modells für den Eisschild könnten in den untersten Zehnermetern des Eisschilds noch deutliche höhere Alter erreicht worden sein.Für die Zeit bis etwa 80.000 Jahre vor heute führt die mittlere jährliche Schnee-Akkumulationsrate von 65 kg/m2 an der Bohrstelle in DML zu einer deutlich höheren zeitlichen Auflösung als auf Dome C, wo die jährliche Akkumulationsrate nur 25 kg/m2 beträgt. Für die tieferen beziehungsweise älteren Eisschichten führt die Eisdynamik in DML zu einer stärkeren Ausdünnung und damit geringeren zeitlichen Auflösung als auf Dome C.Für Dome C wurde bereits ein Übersichtsartikel publiziert (EPICA Team, 2004), eine analoge Veröffentlichung für DML ist derzeit in Vorbereitung. Für die ersten 2564 Meter EDML-Bohrkern (der Bohrkern vom DML trägt die Bezeichnung EDML, der vom Dome C EDC) liegt bereits ein Profil der stabilen Wasserisotope (18O, 2H) mit einer Tiefenauflösung von 0.5 Metern sowie von Staubgehalt und einigen chemischen Parametern mit einer Auflösung von 1 Meter vor, die den Vergleich mit anderen Bohrkernen in der Antarktis ermöglichen (EDC, Vostok, Dome F). Daraus lassen sich Aussagen über die Gleichzeitigkeit klimatischer Veränderungen in der Antarktis ableiten. Außerdem ist der EDML-Kern, dessen Niederschlagseinzugsgebiet im atlantischen Teil des Südpolarmeeres liegt, sehr gut für einen Vergleich mit grönländischen Eiskernen geeignet. An einer entsprechenden Synchronisierung der grönländischen Eiskerne GRIP und NGRIP mit Hilfe von Methangehalt und 10Be-Konzentrationen wird im Augenblick gearbeitet. Im EDML-Kern findet man während des letzten Glazials Schwankungen des 18O-Gehalts, die jeweils einem Dansgaard-Oeschger-Event (D/O event) im Norden entsprechen. Diese Schwankungen sind deutlicher erkennbar als in den bislang vorliegenden Profilen anderer Antarktischer Bohrkerne und unterstützen die Theorie der bi-polar seesaw (Stocker, 2003).Aus den Ergebnissen des Vorerkundungsprogramms in DML, wie z.B. den Eisradarmessungen, sowie der numerischen Modellierung, ergab sich kein Hinweis auf flüssiges Wasser unterhalb des Eisschildes. Die Temperatur an der Sohle des Eisschildes wurde zwar nahe des Druckschmelzpunktes berechnet, aber mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit als darunter liegend angegeben. Umso erstaunlicher war es, dass flüssiges Wasser in das Bohrloch eindrang. Es konnte zum Schluss unter den gegebenen Druckverhältnissen im Bohrloch etwa 160 Meter hoch im Bohrloch aufsteigen. Diese Tatsache führt am Ende der vom Studium des Paleoklimas motivierten Eiskernbohrung zu neuen Fragestellungen. Unerwartet wurde subglaziales Wasser, allerdings gemischt mit Bohrlochflüssigkeit, gefördert. Das jetzt am Boden des Bohrlochs anstehende Eis ist gefrorenes subglaziales Wasser, das in einer weiteren Bohrkampagne zu Tage gefördert werden könnte.This work is a contribution to the European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA), a joint European Science Foundation/European Commission scientific programme, funded by the EU (EPICA-MIS) and by national contributions from Belgium, Denmark, France, Germany, Italy, the Netherlands, Norway, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. The main logistic support was provided by IPEV and PNRA (at Dome C) and AWI (at Dronning Maud Land).Zitierte Literatur:EPICA community members (2004). Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature, 429, 623-628.Stocker, T. F. (2003). South dials North. Nature, 424, 496-499.

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