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Expedition Winter 2012/13

Einblick in die jahrtausend alte Geschichte

Das Eis im Innern der Antarktis ist bis zu mehrere tausend Meter dick. Dieses Eis speichert viele Informationen über das vergangene Klima und gibt so einen Einblick in die jahrtausendalte Geschichte des Kontinents. Wegen der immerwährenden Minusgrade dauert es einige hundert bis tausend Jahre, bis der Schnee auf der Oberfläche zu Eis wird. Im Vergleich dazu läuft auf unseren Gletschern diese Umwandlung innerhalb eines Jahres ab. Um diese obere sogenannte Firn-Schicht, die bis zu 100 m dick sein kann, geht es im Antarktis-Forschungsprojekt 2012/2013.

Schneeexperte Schneebeli

Martin Schneebelis Rolle ist die des Schnee-Experten: Welches sind die Eigenschaften der obersten vier Meter der Firnschicht, und wie hat sich ihre Struktur mit zunehmender Tiefe verändert? Der Schnee ist auf vier Meter Tiefe schon zwischen 20 bis 40 Jahre alt, da in dieser Eiswüste nur zwischen 50 – 100 kg m-2 Schnee fällt (was bei uns in etwa einer Schneehöhe von einem halben Meter entsprechen würde).

Letztes Jahr war Martin Schneebeli mit dem gleichen Ziel im Projekt EXPLORE unterwegs. Da am Schluss nur drei Tage für die Feldarbeit zur Verfügung standen, ergriff er die Chance, sich am Projekt CoFi zu beteiligen. Er wird dort bis Ende Januar so genau wie möglich mit verschiedenen am SLF entwickelten Instrumentenerforschen, wie sich Schnee in Firn umwandelt. Nicht alle Messungen werden sich im Feld durchführen lassen, deshalb wird er auch Schneeproben ausschneiden, vergiessen und gefrieren oder sie in Isolierkisten ins Kältelabor am SLF transportieren. Dort werden diese dann im Sommer im Computer-Tomographen untersucht. Damit erhofft sich Martin Schneebeli, offene Fragen rund um die Klimageschichte der Antarktis beantworten zu können.

Untersuchungsmethoden

Feldmessungen

  • Schneeprofile (z.T. durchscheinend) und Infrarot-Fotografie: zur Untersuchung der Struktureigenschaften (z.B. Kornformen und –grössen) und der Stratigraphie (Schichtung) der Schneedecke. Hierfür entwickelten Martin Schneebeli und sein Team vorgängig eine neue Methode, die er in der Antarktis erstmals testete. Dabei wird in einem Schneeprofil zuerst eine Seite mit Licht in nahem Infrarot, für den Menschen unsichtbar, beschienen und fotografiert. Danach wird das durchscheinende Profil präpariert, und mit grünem Licht beschienen. Daraus lassen sich nun Korngrösse und Dichte berechnen (Abb. 2).
  • SnowMicroPen: misst die Härte der Schneeschichten
  • Spektrometer: misst die Reflektivität von Schnee und Eis
Durchscheinendes Schneeprofil    
Abb. 2: Das neue Infrarot-Gerät NIRTRAN zum Messen von Dichte und Korngrösse im Schnee.    

Laboruntersuchungen

  • Computertomografie: zur Untersuchung der „Architektur“ von Schnee sowie deren thermischen und mechanischen Eigenschaften