Neue Methoden zur GNSS-basierten Bestimmung des glazial-isostatischen Ausgleichs in der Antarktis
Die Antarktis stellt eine Schlüsselregion für das Verständnis des globalen Klimawandels und globaler Meeresspiegeländerungen dar. Allerdings sind Projektionen der Eismassenänderungen mit großen Unsicherheiten behaftet. Ein Grund solcher Unsicherheiten besteht im unzureichenden Verständnis des glazial-isostatischen Ausgleichs (GIA), welcher mit einer andauernden Deformation der Erdkruste sowie einem Massenfluss im Erdinneren einhergeht. Es werden sowohl Satellitenmessungen der Eismassenbilanz verfälscht als auch die Dynamik und Stabilität des Eisschilds beeinflusst. Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) liefern hochgenaue in-situ Messungen, aus denen sich die Bewegung des Grundgesteins ableiten lässt, die allerdings aufgrund der schwierigen Bedingungen auf wenige Lokationen beschränkt sind.
2025 ist es erstmals gelungen, alle verfügbaren GNSS-Messungen in der gesamten Antarktis für einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren konsistent zu prozessieren und Koordinatenzeitreihen zu veröffentlichen. Damit eröffnet sich die Chance, die Kenntnisse und das Verständnis von GIA auf ein qualitativ neues Niveau zu heben. Voraussetzung dafür ist, dass die aus den Zeitreihen abgeleiteten Bewegungsraten möglichst keine systematischen Fehler und keine anderen geodynamischen Signale enthalten. Somit ist einerseits die zentrale Forschungsfrage zu beantworten, wie verschiedene Referenzrahmen und deren praktische Realisierung die Zeitreihen und deren Raten beeinflussen. Für die Behandlung der geodynamischen Signale sollen andererseits neue Methoden entwickelt werden, die elastische Deformation aufgrund rezenter Eismassenänderungen ebenfalls auf Zeitreihenbasis zu berechnen. Damit soll der Anteil korrelierten Rauschens in den Koordinatenzeitreihen verringert und die Linearität in den abzuleitenden Raten verstärkt werden. Die erhaltenen, als GIA-Signal interpretierbaren Bewegungsraten und ihre Unsicherheitscharakterisierung sollen schließlich der Wissenschaftsgemeinde zur Verfügung gestellt werden.