Untersuchung der Dynamik von Gletschereis

Ziel des Projekts ICEDISC (Ice dynamics investigations with seismological components) war es, das subglaziale Einzugsgebiet mittels Analyseverfahren für seismisches Rauschen zu untersuchen. Indem sich die Forscher auf die Quelle von seismischen Wellen konzentrierten, untersuchten sie die Eigenschaften des Gletschereises, darunter die Dicke der Eisdecke und die Struktur ihrer Basis.

Die Spektralanalyse der seismischen Aufzeichnungen vom Grönländischen Eisschild zeigten, dass Wasser für das Auftreten und die Häufigkeit der seismischen Vorgänge eine zentrale Rolle spielt. Es wurde festgestellt, dass die Häufigkeit und Stärke des durch Wasser erzeugten seismischen Rauschens vom Wasserdruck aus den Gletschermühlen abhängig war. Gletschermühlen sind vertikale Schächte, die im Gletscher durch versickerndes Oberflächenwasser entstehen.

In einer parallel durchgeführten Studie wurden Seismogramme weit entfernter Erdbeben anstatt anthropogene Ereignisse wie Explosionen, Drucklufteinsatz und Hammerschläge untersucht. Dies belegte die Existenz einer subglazialen Sedimentschicht von mindestens 80 m Dicke. Dieses Ergebnis bestätigte die kürzlich durchgeführten numerischen Modellierungen und Beobachtungen, welche die Gegenwart eines weichen Gletscherbettes nahelegten, das sich stark auf die Bewegung der Eisschicht auswirken könnte.

ICEDISC lieferte neue Erkenntnisse zu Gletscherdynamik und -hydraulik. Die Entdeckung einer dicken glazialen Sedimentschicht muss bei Modellen zur Eisschichtbewegung und zum globalen Anstieg des Meeresspiegels berücksichtigt werden. Zudem demonstrierten die Projektmitglieder, dass Eisschicht- und Gletschereigenschaften aus den passiven seismischen Aufzeichnungen abgeleitet werden können.

Da die Ausbreitung seismischer Wellen teilweise vom Zustand des Gletschers abhängig ist, kann anhand der aus dem Rauschen errechneten Geschwindigkeit der seismischen Wellen die Stabilität steiler Gletscher überwacht werden. So können Dörfer und von Touristen besuchte Orte genauer vor ausbrechenden Gletscherseen und zusammenbrechenden Steilgletscher gewarnt werden, durch die bereits tausende Menschen ums Leben kamen.