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Raum-zeitliche Variationen von Isotopengehalten im Firn von Dronning-Maud-Land

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Graf, W. , Reinwarth, O. and Oerter, H. (2001): Raum-zeitliche Variationen von Isotopengehalten im Firn von Dronning-Maud-Land , 20. Internationale Polartagung der Dt. Ges. f. Polarforschung, Dresden.-30.03.2001. .
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Im Rahmen von EPICA (European Programme for Ice Coring in Antarctica) sind zwei Bohrungen in der Antarktis vorgesehen. Eine davon wird z.Zt. auf Dome Concordia niedergebracht. Für die zweite Bohrung stand zwar Dronning-Maud-Land als Zielgebiet fest, nicht aber der genaue Ansatzpunkt. Um diesen festzulegen, wurden umfangreiche Voruntersuchungen durchgeführt, u.a. (isotopen-)glaziologische Untersuchungen, die auf die Erfassung von raum-zeitlichen Variationen klassischer glaziologischer Parameter, wie Firntemperatur in 10 m Tiefe, Akkumulationsraten und Isotopengehalte (18O, 2H) zielten. Die Auswertung der 10-m-Firnkerne der beiden Kampagnen 1995/96 und 1996/97 erbrachte erste Ergebnisse zur regionalen Verteilung der genannten Parameter (Oerter et al., Ann. Glac. 29, 1999). Die 17 tieferen Firnkerne der darauf folgenden Saison 1997/98 dienten einer Verdichtung des Messnetzes (Oerter et al., Ann. Glac. 30, 2000), hauptsächlich aber sollte mit ihnen die Variation von Akkumulationsraten und Isotopengehalten, zumindest in den letzten 200 Jahren, erfasst werden. Die mittleren 18O-Gehalte folgen im wesentlichen der regionalen Temperaturverteilung, die der Akumulationsraten ist auch von der großräumigen atmosphärsichen Zirkulation oder lokal von windbedingter Umlagerungen des Schnees beeinflusst. Auf dem Amundsenisen besteht eine signifikante Korrelation zwischen den Akkumulationsraten und der 10-m-Temperatur; dies spricht für ein einheitliches meteorologisches Regime; auch die Isotopen-Temperaturbeziehung spricht dafür. Der Schneedeckenaufbau dürfte danach in gesamten Untersuchungsgebiet sehr ähnlich sein. Alle 17 Kerne vom Amundsenisen reichen mindestens 200 Jahre zurück, drei davon sogar mehr als 1000 Jahre. Die Kerne konnten mit DEP- oder CFA-Profilen anhand von vulkanognen Horizonten sehr genau datiert werden. Die abgeleiteten Zeitreihen wurden gestapelt, um die gespeicherten klimatischen Signale zu verstärken und für Dronnig-Maud-Land represantative Zeitreihen aufzustellen. Die beiden zusammengesetzten 200-jährigen Reihen der Akkumulationsraten und der 18O-Gehalte enthalten trotz Stapelung von 17 Reihen einen Rauschanteil dessen Varianz 50 bzw. 40% der Gesamtvarianz ausmacht. Trotzdem sind beide 200-jährigen Reihen korreliert und zwar aufgrund langperiodischer Variationen. Die 18O-Gehalte und die Akkumulationsraten erreichen an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert ein Minimum und steigen danach wieder an. Dieser parallele Verlauf der beiden Reihen kann durch eine Variation des Schneedeckenaufbaus und/oder der Temperatur erklärt werden. Auch die beiden 1000-jährigen Reihen sind korreliert. Ein Vergleich zeigt, dass zwischen verschieden Reihen aus dem Wedellmeer-Sektor der Antarktis nur geringe Ähnlichkeiten bestehen. Allerdings sind manche der Reihen wenigstens in einzelnen Zeitbereichen korreliert und deuten auf eine gleichsinnige oder gegenläufige klimatische Entwicklung im Rand- und Zentralbereich der Antarktis in diesen Zeitabschnitten.

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