Auf der Spur der Schmelzwasserpfade
Wir präsentieren stolz unsere neueste GROCE Veröffentlichung von Huhn et al., (2021) im Journal of Geophysical Research - Oceans: 'Submarine Meltwater from Nioghalvfjerdsbræ (79 North Glacier), Northeast Greenland'!
Was haben unsere Kollegen aus dem Teilprojekt 4 hier erforscht?
Und welche Schlüsse ziehen sie daraus?
Ein Beitrag von Oliver Huhn (08. Juli 2021)
Abbildung 1: He- und Ne-Beobachtungen in der Nähe (rot) und außerhalb (blau und schwarz) des 79NG. Der Versatz vom submarinen Schmelzwasser (SMW-Linie, dickes Magenta) zu höherem He deutet auf radiogenes He hin; der Offset zu höherem Ne stammt von der Fraktionierung während der Meereisbildung.
Abbildung 2: Räumliche Verteilung von submarinem Schmelzwasser (SMW) auf dem Nordostgrönlandschelf. Bis zu 1,8% (dunkelrot) direkt an der Kalbefront, Verdünnung durch Umgebungswasser (orange, gelb, weiß) bis unbedeutend in der Framstraße (schwarze Punkte).
Hintergrund
Das Schmelzen am 79°Nord Gletscher (79NG) erfolgt an der Oberfläche und darüber hinaus - durch warmes Atlantikwasser - an der Unterseite der 80 km langen schwimmenden Eiszunge. Das Süßwasser, welches durch dieses sogenannte submarine Schmelzen gebildet wird, unterscheidet sich im Ozean jedoch kaum vom Umgebungswasser. Daher verwenden wir Helium (He) und Neon (Ne) Beobachtungen, um die Verteilung von submarinem Schmelzwasser auf dem Nordostgrönlandschelf zu identifizieren und zu quantifizieren. Diese Tracer identifizieren auf einzigartige Weise submarines Schmelzwasser und ermöglichen die Quantifizierung seines Anteils im umgebenden Ozeanwasser (Abbildung 1).
Was sind unsere neuen Erkenntnisse?
- Submarines Schmelzwasser vom 79NG ist auf dem gesamten Nordostgrönlandschelf vorhanden, verdünnt sich jedoch von 1,8 % an der Kalbungsfront auf einen verschwindend geringen Anteil in der Framstraße (Abbildung 2).
- Die Bildungsrate von submarinem Schmelzwasser am 79NG wurde auf 14,5 ± 2,3 Gt pro Jahr geschätzt (Dies entspricht einer Schmelzrate von 8,6 ± 1,4 m pro Jahr).
- Ein Überschuss an He im Vergleich zu Ne im submarinem Schmelzwasser weist auf eine erhebliche Zugabe von radiogenem He aus dem Grundgestein hin (auf dem der 79NG ruht bevor er in den Ozean rutscht).
- Ein Überschuss an Ne im Vergleich zu He in den oberen 100 Metern (beobachtet auf weiten Teilen der Schelfregion) wird der Edelgasfraktionierung während der Meereisbildung zugeschrieben. Kombiniert man diesen Ne-Überschuss mit der Austauschzeit auf dem Kontinentalschelf von 1,5 Jahren, ergibt sich eine mittlere Meereisbildungsrate von 4 m pro Jahr.
Warum ist das relevant und woran wird jetzt weiter gearbeitet?
Unsere He- und Ne-Daten veranschaulichen die aktive Gletscher-Ozean-Wechsewirkung am 79NG. Unsere Tracer-Beobachtungen ermöglichen es, die Bildung des submarinen Schmelzwassers zu quantifizieren und dessen Verbreitung, sowie dessen weitere Vermischung mit umgebenden Wassermassen zu erklären. Darüber hinaus können wir mit unseren Beobachtungen modellierte Verteilungen von submarinem Schmelzwasser validieren.
Als nächsten Schritt werden wir He-, Ne- und Sauerstoffisotopendaten von einem erneuten Besuch des 79NG und des Nordostgrönlandschelfs aus dem Jahr 2017, sowie sieben He- und Ne-Schnitte über den Ostgrönlandschelf stromabwärts des 79NG in Richtung Südspitze von Grönland von 2019 analysieren (weitere Details dazu finden Sie hier).