Over het archief
Het OWA, het open archief van het Waterbouwkundig Laboratorium heeft tot doel alle vrij toegankelijke onderzoeksresultaten van dit instituut in digitale vorm aan te bieden. Op die manier wil het de zichtbaarheid, verspreiding en gebruik van deze onderzoeksresultaten, alsook de wetenschappelijke communicatie maximaal bevorderen.
Dit archief wordt uitgebouwd en beheerd volgens de principes van de Open Access Movement, en het daaruit ontstane Open Archives Initiative.
Basisinformatie over ‘Open Access to scholarly information'.
| [ meld een fout in dit record ] |
 |
| Antarctische Subglaciale Processen en Interacties: de rol van transitiezones in ijskapstabiliteit | |
| homepages.ulb.ac.be/~fpattyn/aspi
www.belspo.be/belspo/fedra/proj.asp?l=en&COD=SD/CA/02A |
|
|
Engelstalige titel: Antarctic Subglacial Processes and Interactions: the role of transition zones in ice sheet stability Overkoepelend project: Wetenschap voor een duurzame ontwikkeling, meer Identifier financieringsorganisatie: SD/CA/02A (Other contract id) Acroniem: ASPI Periode: December 2005 tot December 2007 Status: Afgelopen |
|
| Instituten (3) | Top |
| |
| Abstract |
| Context
ASPI (Antarctische Subglaciale Processen en Interacties: de rol van transitiezones in ijskapstabiliteit) is een interdisciplinair project dat zich toespitst op de stabiliteit van mariene ijskappen, ijsplaten en subglaciale meren in een context van klimaatsveranderingen. ASPI maakt deel uit van de Belgische ACSYS/CliC activiteiten en maakt deel uit van het IPY onderzoeksprogramma SALE-UNITED (Subglacial AntarcticLake Environments). ASPI is het vervolg van AMICS (Antarctic ice sheet dynamics and climate change: Modelling and Ice Composition Studies). Beschrijving van het project Doelstellingen Het doel van ASPI is (i) de interacties tussen de ijskap en de subglaciale omgeving en de processen die de Antarctische ijskap controleren, te begrijpen en (ii) de stabiliteit van de ijskap met een veranderend klimaat kwantitatief te bepalen alsook de impact van klimaatveranderingen op de kustgebieden. Een sleutelfactor in deze kwantificering en impactanalyse is het bestaan van transitiezones in de ijskap. Typische voorbeelden van deze transitiezones zijn scharnierlijnen (de interface tussen de ijskap en de ijsplaat, tussen een ijskap en een subglaciaal meer, en tussen een ijsplaat en een pinpunt). Deze transitiezones zijn wellicht het minst begrepen, nochtans bepalen zij voor een groot deel de processen en dynamiek van de laterale expansie en de terugtrekking van mariene ijskappen. Methodologie Work Package 1: Beweging van de scharnierlijn In de meeste ijskapmodellen van de Antarctische ijskap worden transitiezones zeer klein beschouwd, kleiner dan de gridpuntsafstand welke men gebruikt in deze modellen. In ijsstromen daarentegen zijn transitiezones verschillende honderden kilometers breed, zelfs bij continentale ijsstromen die grote delen van de Oost-Antarctische ijskap draineren. De nood aan uitgebreide modellen die zowel de mechanische koppeling tussen de ijsplaat en de ijskap simuleren alsook de beweging van de scharnierlijn werd duidelijk na de observatie van een terugtrekking van de scharnierlijn gevolgd door een sterke verdunning van de inlandse ijskap in Pine Island Glacier (PIG; Rignot, 1998; Shepherd et al., 2004), omwille van een snelle transfer van de verdunning naar het binnenland. Deze studies tonen duidelijk aan dat er een nauwe koppeling bestaat tussen de ijskap en de oceaan. ASPI zal deze mechanismen van stress transfer en scharnierlijnmigratie ontrafelen in een mariene ijskap voor verschillende perturbaties in de ijsplaat en aan de scharnierlijn met een hogere-orde ijskapmodel. We zullen een subgrid beweging van de scharnierlijn implementeren tezamen met een volledige 3D bepaling van het krachtenevenwicht in de omgeving van de scharnierlijn (transitiezone). Work Package 2: “Welding” aan scharnierlijnen door de vorming van marien ijs Transitiezones nabij scharnierlijnen zijn de basis voor de vorming van marien ijs in grootschalige bodemkloven welke voorkomen aan de overgangen tussen individuele ijsstromen die komen te drijven op de oceaan. Marien ijs heeft dus een groot potentieel om de ijsvloei van de ijsplaat te stabiliseren, vooral in deze transitiezones waar het ijs komt te drijven (scharnierlijn) en waar het in contact komt met pinpunten. Pinpunten zijn verondersteld even belangrijk te zijn in de stabilisering van de ijsvloei in ijsplaten en ijskappen. In Januari 2005 werd een diepe ijskern bekomen in het kader van het Frans-Britse Berkner Island Ice Core Drilling Project (Dr. R. Mulvaney, pers. com.). De bodem (bedrock) werd bereikt op een diepte van 948.5m) en het onderste deel van de ijskern bestaat voor meer dan twee meter uit ijs gemengd met puin. Dit zal voor het eerst de mogelijkheid bieden de ijs-bedrock interface te onderzoeken van een eiland dat dienst doet als een belangrijk pinpunt voor de Filchner-Ronne Ice Shelf. ASPI stelt voor om deze mechanische eigenschappen van het mariene ijs te bestuderen, door de analyse van ijskernen van riften nabij de scharnierlijn of dichtbij pinpunten. Een deel van deze ijskernen zal worden gebruikt voor vervormingsexperimenten, andere voor het meten van de samenstelling, zoutgehalte, en eigenschappen van stabiele isotopen van water, om zodoende het ijs te typeren en geschikte stalen te selecteren voort reologische studies. Het basale ijs van de Berkner Island diepe ijskern (gelegen aan een pinpunt van een belangrijke Antarctische ijsplaat) zal ook worden geanalyseerd. Controle methodes zullen worden aangewend om inverse modelexperimenten uit te voeren. Zo een inverse procedure identificeert de belangrijkste eigenschappen van reologische verzwakking binnenin de ijsplaat en de riften. Work Package 3: Subglaciale meren Meer dan 150 subglaciale meren zijn geïdentificeerd onderaan de Antarctische ijskap. Op dit ogenblik weten we niet of gekende subglaciale meren permanent zijn of deel uit maken van een overgangsfase van het subglaciale hydrologische systeem, en of deze meren eens ze dramatische veranderingen ondergaan, zoals plotselinge uitbarstingen, kunnen leiden tot een instabiliteit van de ijskap. Om de stabiliteit van Antarctische subglaciale meren over langere tijdspannen te begrijpen is het noodzakelijk de condities beter te begrijpen die zouden leiden tot een catastrofische drainage van zo een meer, hetgeen zijn impact heeft op de stabiliteit van de ijskap in het algemeen. ASPI zal het basale deel van ijskernen in diepe ijsboringen in Antarctica in de omgeving van subglaciale meren analyseren, en de ijsvloei over subglaciale meren met een hoge resolutie simuleren met numerieke ijskapmodellen. Het doel van deze modelexperimenten is de relatie tussen het water en het overliggende ijs te kennen, voornamelijk met betrekking tot de stabiliteit van subglaciale meren bij veranderingen van condities in het milieu. Work Package 4: Eigenschappen en processen van het basaal ijs Niet enkel grote hoeveelheden water (zoals een oceaan of een subglaciaal meer) zijn verantwoordelijk voor anomalieën in het gedrag van de basale ijslagen in ijskappen. Vloeibaar water komt voor in natuurlijke ijsmassa’s diep onder het druksmeltpunt en vormt een dunne film. Interacties tussen deze water film en een versterkte vervorming van het puin-rijk ijs in de omgeving van de bedrock tonen dat zowel de ijsreologie als het paleoklimaatsignaal in het ijs hierdoor worden beïnvloed. Hierbij komt nog dat subglaciale meren voorkomen in de directe omgeving van grote boorsites, waardoor meerijs kan voorkomen aan de basis. Het doel van ASPI is de kennis van de processen die instaan voor de wijziging van de ijskern chronologie in het basale ijs te verhogen, zowel vanuit de metingen in het ijs als met vervormingexperimenten in het labo. Resultaten moeten ons toelaten de betrouwbaarheid van het paleoklimaatsignaal op diepte correct te interpreteren. De ULB heeft toegang tot de studie van het basaal ijs van twee EPICA boorsites (EDC en EDML). Interactie tussen de partners Het project is gebaseerd op een nauwe samenwerking tussen wetenschappers die ijs analyseren en labo-experimenten uitvoeren (ULB) en zij die modelleren (ULB en VUB). Resultaten van deze analyses zullen meteen helpen om modellen te ontwikkelen en bestaande ijskap- en ijsplaatmodellen te verfijnen door de reologie en vervormingseigenschappen van marien ijs aan de scharnierlijn te bepalen (ULB). Koppeling van de verschillende modellen zal toelaten grootschalige simulaties uit te voeren over de laatste glaciale-interglaciale transitie, waar scharnierlijnevolutie prominent was (VUB). Deze zullen toelaten de impact van klimaatveranderingen op de Antarctische cryosfeer te bepalen. ASPI is een bijdrage tot het SCAR-SALE (Scientific Committee on Antarctic Research – Subglacial Antarctic Lake Environments) onderzoeksprogramma en het EU Framework VI project "EPICA-MIS (European Project on Ice Coring in Antarctica): New paleoreconstructions from Antarctic ice and marine records". De resultaten van het impactonderzoek vormen ook een bijdrage tot het SCAR-ACE (Scientific Committee on Antarctic Research – Antarctic Climate Evolution) programma. ASPI is ook een Belgische bijdrage tot het SALE-UNITED voorstel #42 van het Internationale Pooljaar (IPY). |
| Top | Instituten |
