Wechselwirkungen des Schmelzwassers im Ozean

Jüngste Studien unter Verwendung von Klimamodellen und paläozenografischen Aufzeichnungen weisen auf weitreichende Auswirkungen des Schmelzwasserflusses aus der schmelzenden grönländischen Eisdecke (GrIS) auf die subpolare Zirkulation, Konvektion und das Umkippen des Atlantischen Ozeans, das europäische Klima und den Fingerabdruck des Meeresspiegels in verschiedenen Regionen des Weltozeans hin. Über die Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation in Grönland ist jedoch relativ wenig bekannt. Insbesondere die Wechselwirkung (Vermischung) des Gletscherschmelzwassers mit wärmeren Wassermassen im grönländischen Schelf kann zu einer nichtlokalen negativen Rückkopplung des Wärmeflusses des Ozeans zu maritim terminierenden Gletschern und damit zu deren basalen Schmelzraten führen. Die Gletscherschmelzwasserwege auf dem Kontinentalschelf, das Mischen und die Rückkopplungen sind nicht gut verstanden, da Modellierungsstudien (die sich auf großräumige Auswirkungen der GrIS-Schmelze konzentrieren) als auch die spärlichen Beobachtungen die Zirkulation um Grönland bislang nicht angemessen auflösen.

Teilprojekt 11 berücksichtigt die Ozeanzirkulation um Grönland und ihre Veränderungen aufgrund der erhöhten Gletscherschmelze, der Wechselwirkung von Schmelzwasser mit dem umgebenden Ozean und der Rückkopplungen auf die Schmelzprozesse. Wir führen Simulationen einer großen Anzahl von Lagrange-Partikeln durch, die Wassermassen darstellen, und ermöglichen eine astatistische Beschreibung der Modellwassereigenschaften (Temperatur, Salzgehalt) entlang der Partikelbahnen und der Mischprozesse. Lagrange-Trajektorien haben eine interpretative Qualität, indem sie Änderungen der Geschwindigkeit oder der Wassereigenschaften an verschiedenen Orten verbinden.

Unser Lagrange-Framework wird in Modellsimulationen von Teilprojekt 9 (General Estuarine Transport Model, das auf die Ozeanzirkulation nahe dem 79NG abzielt) und in hochauflösende FESOM-Simulationen (Finite-Elemente-Meereis-Ozean-Modell) eingebettet, die von Teilprojekt 10 durchgeführt werden. Wir arbeiten auch eng mit anderen Teilprojekten hinsichtlich des Aufbaus unserer Modellexperimente zusammen, wofür wir das Modell mit Beobachtungsdaten vergleichen. Die langfristige Vision besteht darin, gemeinsam mit unseren GROCE-Partnern ein Modellierungs-Analyse-Framework zu entwickeln, der in anderen Regionen Grönlands und der Antarktis angewendet werden kann und zu einer zukünftigen Verbesserung der Vorhersage der Gletscherschmelze und ihrer Auswirkungen führt.

Kontakte (Projektphase 1): Dr. Yunchang He, Prof. Inga Koszalka und Prof. Dr. Martin Visbeck