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SWARM
Die magnetischen Verbindungen der Antarktis
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Kiel
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11. März 2021

Der dicke Eispanzer des antarktischen Kontinents verhüllt so manche geologisch wichtige Information, aus der sich Hinweise auf die erdgeschichtliche Entwicklung der Antarktis ergeben könnten. Mithilfe der Satelliten der europäischen Mission Swarm hat ein Forschungsteam nun eine magnetische Verbindung der Antarktis mit ihren Nachbarkontinenten nachweisen können.

Swarm

Die drei Satelliten der Mission Swarm wurden 2013 gestartet. Bild: ESA–P. Carril [Großansicht]

Die Antarktis ist einer der Teile der Erde, über den wir am wenigsten wissen. Aufgrund des massiven Eispanzers ist die Erhebung geophysikalischer Informationen vor Ort extrem schwierig und teuer. Mithilfe von Satellitendaten der europäischen Weltraumagentur ESA ist es einem internationalen Forschungsteam nun gelungen, die Antarktis mit den Nachbarkontinenten in Verbindung zu bringen, mit denen sie eine lange tektonische Geschichte teilt. Einen großen Anteil daran hatten Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel: die Doktoranden Peter Haas und Yixiati Dilixiati sowie Jörg Ebbing, Professor für Geophysik.

In der jetzt veröffentlichten Studie wurden bereits vorliegende aerogeophysikalische Daten aus dem südlichen Afrika, Australien und der Antarktis mit neuen magnetischen Satellitendaten, die auf der Swarm-Satellitenmission der ESA basieren, zusammengeführt. Swarm (deutsch: Schwarm) besteht aus einer Formation von drei Satelliten, die aus dem Erdorbit hochauflösende Messungen der Stärke, Ausrichtung und Schwankungen des Erdmagnetfelds machen. Die so gesammelten Daten ergänzen die oft mit dem Flugzeug gemessenen Daten, die über einen Zeitraum von mehr als 60 Jahren und mit unterschiedlicher Genauigkeit und Auflösung erfasst worden sind.

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"Wir hatten mit den alten Daten gewissermaßen einen Flickenteppich an unterschiedlichen Briefmarken, die aneinandergelegt ein Bild ergeben haben – allerdings mit weißen Stellen. Der Satellit hat nun von diesen weißen Flächen neue Aufnahmen gemacht. Diese gleichen wir mithilfe eines neu in Kiel entwickelten Verfahrens mit den alten Daten ab und haben so ein vollständiges Bild der geologischen Strukturen unter dem Eis", erklärt Ebbing.

Mit den Daten kann nun besser untersucht werden, wie sich Antarktika im Vergleich zu seinen Nachbarkontinenten geologisch entwickelt hat. "Vor etwa 180 Millionen Jahren waren die heutigen Kontinente in einer großen Landmasse vereinigt, nämlich dem Superkontinent Gondwana. Die Überreste von Gondwana machen etwa zwei Drittel der heutigen Kontinentalfläche aus, darunter Südamerika, Afrika, die Antarktis, Australien, der indische Subkontinent, Seeland und Arabien", berichtet Haas, der sich auf Grundlage der neuen Magnetikdaten die Bewegung der tektonischen Platten in der Vergangenheit angeschaut und dazu auch einen Film erstellt hat, der bei Youtube abrufbar ist.

Es wird ersichtlich, wie die Antarktis mit den Jahrmillionen plötzlich in das Zentrum des Plattentektonik-Puzzles rückt und die anderen Kontinente an sich schmiegt. Die Nachbarkontinente sind eisfrei. Vergleicht man deren Magnetikdaten mit denen der Oberfläche in der Antarktis, können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Strukturen unter dem Eis besser verstehen. "Dadurch können wir letztendlich auch den Wärmefluss besser bestimmen", ergänzt Ebbing. "Dies hilft unter anderem die Dynamik der Eisschilde besser vorauszusagen, was auch in Klimamodelle eingeht. Hierzu verfolgen wir einen Machine-Learning-Ansatz, der uns neue Erkenntnisse aufgrund vorhandener Datensätze ermöglicht."

Über ihre Studie berichtete das Team in einem Fachartikel, der jetzt in der Zeitschrift Scientific Reports erschienen ist.

Forum
Die magnetischen Verbindungen der Antarktis. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Erderkundung: Satellitenschwarm soll Inneres der Erde erforschen - 8. Juni 2004
Links im WWW
Ebbing, J. et al. (2021): East Antarctica magnetically linked to its ancient neighbours in Gondwana, Sci Rep 11, 5513
Visualisierung der Bewegung der Kontinente aufgrund der neuen Daten (Video bei Youtube)
Universität Kiel
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