Der Rover in einer ungewöhnlichen Position: am Kran der Neumayer III Station. Foto: Olaf Eisen

Ein Bericht von Reinhard Drews, Uni Tübingen:

Vor ein paar Wochen wurden hier von Peter schon mal das pRES erwähnt (link). Heute gibt es hier im Blog eine kurze Einführung in ein Projekt für das Messungen mit diesem Gerät essentiell sind.

ReMeltRadar ist ein Kollaborationsprojekt zwischen dem Alfred-Wegener-Institut und der DFG Emmy Noether Nachwuchsgruppe „Glaziologie & Geophysik“ (mehr Infos? Hier klicken!) an der Universität Tübingen. Die Forschungsfrage beschäftigt sich mit der Wechselwirkung zwischen dem antarktischen Eispanzer und dem ihm umgebenden Ozean. In der Antarktis fließt das im Inland akkumulierte Eis in Richtung der Ränder ab und wird dort in Form von Eisbergkalben an den Rändern der schwimmenden Schelfeise wieder abgegeben. Allerdings ist dies nicht der einzige Prozess des Massenverlustes, denn auch an der Unterseite der Schelfeise schmilzt das Eis an der Grenzfläche zum (relativ) warmen Ozean. Dies ist ein wichtiger Unterschied zu dem Eispanzer in Grönland, bei dem Schmelzen von Eis an der Grenzfläche zur Atmosphäre der dominierende Massenverlust ist. Da die Unterseite von den mehreren hundert Meter dicken Schelfeisen experimentell nur schwer zugänglich ist, wissen wir momentan wenig darüber,  welche Prozesse den Wärmeaustausch zwischen Eis und Ozean dominieren. Wo findet das meiste Schmelzen statt und warum? Gibt es saisonale Schwankungen? Welche Rückkopplungen gibt es auf den Eispanzer, würden sich die Ozeanströmungen zukünftig ändern?

Um diesen Fragen nachzugehen werden Radarmessungen aufgenommen, die relative Eisdickenänderungen im mm-Bereich mittels interferometrischen Methoden detektieren können. Die punktegenaue Plazierung des Instruments ist hierbei wichtig, gleichzeitig müssen die Messungen in der Fläche ausgedehnt werden um die räumlichen Muster zu erkennen.

Die Lösung? Ein Rover, der die Messgeräte autonom und akkurat durch das Eis bringt.  Eine schwierige Aufgabe, da der Schnee seine Festigkeit und Rauhigkeit so stark ändert wie wenig andere Materialien, und deswegen ein Vorwärtskommen auf Rädern immer ein Abenteuer ist. Diese Saison werden dazu erste Versuche unternommen und aller Anfang ist bekanntlich schwer. Trotzdem glauben wir fest daran, das die Automatisierung, die in der Marsforschung  schon zur Königsdiziplin gereift ist, auch in der Glaziologie Einzug halten wird.

Nachdem wir in den letzten Wochen alle Komponenten zunächst einzeln und dann zusammen getestet haben, warten wir nun (mal wieder) auf besseres Wetter, um endlich auch die autonomen Messungen machen zu können.

An unusual sight: the rover dangling from a rope at Neumayer Station III

By Reinhard Drews, Tübingen University:

A few weeks ago Peter introduced the pRES (link). Now we will introduce a project for which pRES measurements on ice shelves are essential.

ReMeltRadar is a project in collaboration between the Alfred-Wegener-Institut and the junior research group of “Geophysics and Glaciology“ at the University of Tübingen (want to know more? klick here!). The scientific question deals with the interactions between the Antarctic Ice Sheet and its surrounding ocean. In Antarctica, ice that is accumulated in the continent’s interior flows towards the margins where floating ice-shelves form from which icebergs eventually calve off. However, this is not the only mechanism of ice-mass loss, as the relatively warm ocean water also melts the ice at the underside of the ice shelves. This large ice-mass loss component is unique to Antarctica, because for ice sheets or glaciers in the northern hemisphere ice mass loss is mostly governed by atmospherically induced melting at the surface. The underside of the hundreds of meter thick Antarctic ice shelves is difficult to access experimentally, and hence little is known what governs the heat exchange between ice and ocean. Where does most melting occur and why? Is there a seasonal variability? Which feedback mechanisms become relevant when ocean currents should change in the future?

We pursue these questions by measuring relative ice thickness changes within millimeters using interferometric radars. In order  to do this these need to be positioned accurately at a specific location. At the same time, we require information about the spatial variability.

The solution? A rover that autonomously positions the radar on the ice. This is a difficult task (to say the least) because the ever changing snow conditions are a challenge for every tire, particularly if steered autonomously. This season the firsts test are undertaken and every beginning has its challenges. However, we firmly believe that the autonomous data acquisition  which has already been perfected on Mars, will eventually also be introduced in glaciology.

Over the last few weeks we tested all components of the setup, first separately, and then combined. An now we wait, once again, for good weather conditions to finally test the autonomous mode of the pRES rover.