Lufteinschluss im Eis von Grönland und der Antarktis - Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Eisproben für klmatologische Anwendung

Schwander, Jakob (1984). Lufteinschluss im Eis von Grönland und der Antarktis - Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Eisproben für klmatologische Anwendung (Unpublished). (Dissertation, Universität Bern, Philosophisch–naturwissenschaftliche Fakultät)

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Die Erforschung der Geschichte der weltweiten Klimaentwicklung erfordert eine möglichst genaue Kenntnis möglichst vieler Klimaparameter aus jener Zeit. Ein wichtiges Archiv solcher Klimainformation finden wir in den polaren Eisschildern Grönlands und der Antarktis. Die chronologisch geordnet übereinanderliegenden Eisschichten überdecken einen Zeitraum von zum Teil über 100'000 Jahren. Viele Parameter, wie Temperatur, Zusammensetzung der Atmosphäre, Zusammensetzung und Menge der im Niederschlag enthaltenen Verunreinigungen etc., sind aus Eisproben mehr oder weniger einfach zu rekonstruieren.
In der vorliegenden Arbeit wird auf einige spezielle Aspekte des Lesens in diesen Archiven eingegangen. Im Teil A geht es um Probleme bei der Rekonstruktion der Zusammensetzung der früheren Atmosphäre durch Messung der Luftzusammensetzung in den, im Eis eingeschlossenen, Blasen.
In den Kap. 1 und 3 werden Resultate von Messungen des Blasenvolumens im Firn und Eis von Grönland und der Antarktis als Funktion der Tiefe vorgestellt, mit deren Hilfe wir die Altersdifferenz der im Eis enthaltenen Luft gegenüber dem Alter des Eises berechnen können. In Kap. 2 wird die verwendete Messmethode eingehend beschrieben. In Kap. 4 wird dann ein Verfahren angegeben, mit welchem, ausgehend vom gemessenen Blasenvolumen, die eingeschlossene Luftmenge als Funktion der Tiefe berechnet werden kann.
Im Teil B werden spezielle Aspekte bei der Messung der elektrischen Festkörperleitfähigkeit an Eisbohrkernen, sowie neue Resultate von solchen Messungen dargestellt. Diese Leitfähigkeit ist ein Mass für den Säuregehalt des Eises und kann relativ einfach im Feld gemessen werden. Anhand der oft festgestellten saisonalen Schwankungen des Säuregehalts können die Eiskerne unmittelbar nach dem Bohren provisorisch datiert werden. Der andere wichtige Informationsgehalt dieser Messungen besteht darin, dass Aussagen über die Vulkanaktivität früherer Zeiten (aufgrund der erhöhten Leitfähigkeit durch den sauren Niederschlag nach Vulkaneruptionen) und damit über die Aerosolbelastung der Atmosphäre gemacht werden können.
In Kap. 5 wird auf die Frage des Beitrags der Oberflächenleitfähigkeit des Eises und auf die Ursache des Effektes, dass die Leitfähigkeit der Oberflächenschicht von Eisproben bei der Lagerung im Tiefkühlraum mit der Zeit stark abnimmt, eingegangen. In Kap. 6 schliesslich werden neue Resultate von Leitfähigkeitsmessungen an Bohrkernen vom Südpol und von Siple Station (Antarktis) wiedergegeben und mit früheren Messungen an Bohrkernen von Grönland verglichen.

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