„Blaueisgebiet“ – Versionsunterschied
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[[Datei:Miller Range, Antarctica - Meteorite (2).jpg|hochkant=1.33|mini|Ein Blaueisgebiet in der [[Miller Range]] mit einem Meteoriten.]] |
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Ein '''Blaueisgebiet''' (von {{enS|Blue-ice area}}, kurz: BIA, auch '''Blaueisfeld''', genannt) ist ein mit [[Blaueis (Glaziologie)|Blaueis]] bedecktes Gebiet in der [[Antarktis]],<ref>{{Google Buch |BuchID=mKKtQR4T-1MC |Seite=PA102 |Linktext=''Encyclopedia of Snow, Ice and Glaciers'', von Vijay P. Singh, Pratap Singh, Umesh K. Haritashya, Springer Verlag, 2011 |Land=nl}} S. 102; ISBN 978-90-481-2641-5</ref> in dem windgetriebener Schneetransport und [[Sublimation (Phasenübergang)|Sublimation]] zu einem Netto-Massenverlust von der Eisoberfläche führen, ohne dass es zu einer Schmelze kommt, so dass eine blaue Oberfläche entsteht, die sich von der sonst üblichen weißen Oberfläche der Antarktis unterscheidet. |
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{{Short description|Blue area of an ice sheet}} |
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{{Use dmy dates|date=May 2020}} |
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{{Good article}} |
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[[File:Miller Range, Antarctica - Meteorite (2).jpg|upright=1.33|thumb|A blue-ice area in the [[Miller Range]] with a meteorite]] |
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Solche Blaueisgebiete entstehen typischerweise, wenn die Bewegung von [[Luft]] und [[Eis]] durch topografische Hindernisse wie [[Berg]]e, die aus dem [[Eisschild|Inlandeis]] herausragen, behindert wird, wodurch besondere klimatische Bedingungen entstehen, bei denen die Netto-Schneeakkumulation durch windgetriebene Sublimation und Schneetransport überschritten wird. Nur etwa 234.549 km² oder 1,67 % der antarktischen Eisfläche kann als Blaueisgebiet angesehen werden,<ref name="Wang">{{Literatur |Autor=Fengming Hui, Tianyu Ci, Xiao Cheng, Ted A. Scambo, Yan Liu, Yanmei Zhang, Zhaohui Chi, Huabing Huang, Xianwei Wang, Fang Wang, Chen Zhao, Zhenyu Jin, Kun Wang |Titel=Mapping blue-ice areas in Antarctica using ETM+ and MODIS data |Sammelwerk=Annals of Glaciology |Band=55 |Nummer=66 |Datum=2017-07-26 |Seiten=129-137 |Sprache=en |DOI=10.3189/2014AoG66A069 |bibcode=2014AnGla..55..129H}} {{ISSN|0260-3055}}</ref><ref name="Kargel">{{Google Buch |BuchID=sdkkBAAAQBAJ |Seite=PA743 |Linktext=''Global Land Ice Measurements from Space'', von Jeffrey S. Kargel, Gregory J. Leonard, Michael P. Bishop, Andreas Kääb, Bruce H. Raup, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014 |Land=uk}} S. 743; ISBN 978-3-540-79817-0</ref> aber sie haben aufgrund der großen Anzahl von [[Meteorit]]en, die sich auf ihnen ansammeln, wissenschaftliches Interesse auf sich gezogen; diese Meteoriten fallen entweder direkt auf das Blaueisgebiet und verbleiben dort, oder sie fallen anderswo in den Eisschild und werden durch den [[Gletscher#Eisfließen; Deformationsfließen|Eisfluss]] zum Blaueisgebiet transportiert. Außerdem wurde in den Blaueisgebieten Eis gewonnen, das bis zu 2,7 Millionen Jahre alt ist. Blaueisgebiete werden manchmal als Landebahnen für Flugzeuge genutzt. |
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A '''blue-ice area''' is an ice-covered area of [[Antarctica]] where wind-driven snow transport and [[sublimation (phase transition)|sublimation]] result in net mass loss from the ice surface in the absence of melting, forming a blue surface that contrasts with the more common white Antarctic surface. Such blue-ice areas typically form when the movement of both air and ice are obstructed by topographic obstacles such as mountains that emerge from the [[ice sheet]], generating particular climatic conditions where the net snow accumulation is exceeded by wind-driven sublimation and snow transports. |
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== Erscheinungsbild == |
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Only about 1% of Antarctic ice area can be considered to be blue-ice area, but they have attracted scientific interest due to the large numbers of [[meteorite]]s that accumulate on them; these meteorites either fall directly on the blue-ice area and remain there, or they fall elsewhere into the ice sheet and are transported to the blue-ice area by [[ice flow]]. Additionally, ice up to 2.7 million years old has been obtained from blue-ice areas. Blue-ice areas are sometimes used as runways for aircraft. |
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[[Datei:Transantarctic pho 2017334 lrg.jpg|mini|Ein Gletscher in den [[Transantarktisches Gebirge|Transantarktischen Bergen]]. Das blaue Eis ist auf dem Foto in einem helleren Blau zu sehen, während das dunklere Blau von wieder gefrorenen Schmelztümpeln stammt.]] |
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Blaueisgebiete haben im Allgemeinen ein glattes und oft gekräuseltes Aussehen, eine blaue Farbe<ref name="Bintanja">{{Literatur |Autor=Richard Bitanja |Titel=On the glaciological, meteorological, and climatological significance of antarctic blue ice areas |Sammelwerk=Reviews of Geophysics |Band=37 |Nummer=3 |Datum=1999 |Seiten=337-360 |Sprache=en |DOI=10.1029/1999RG900007 |bibcode=1999RvGeo..37..337B}}</ref> und eine geringe Anzahl von Blasen im Eis.<ref name="Harvey">{{Literatur |Autor=Ralph Harvey |Titel=The Origin and Significance of Antarctic Meteorites |Sammelwerk=Geochemistry |Band=63 |Nummer=2 |Datum=2003 |Seiten=93–147 |Sprache=en |DOI=10.1078/0009-2819-00031 |bibcode=2003ChEG...63...93H}} {{ISSN|0009-2819}}</ref> Die hellblaue Farbe entsteht, wenn die roten bis grünen Wellenlängen des [[Lichtspektrum]]s (aufgrund der kleiner gewordenen Luftblasen und des damit dichter gewordenen Eis) [[Lichtabsorption|absorbiert]] werden und nur noch das kurzwelligerer blaue Licht zurückgeworfen wird. Das ist der Grund für die Bezeichnung „Blaueisgebiet“. |
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Es steht in deutlichem Kontrast zur weißen Farbe der antarktischen Ebenen<ref name="Bintanja" /> und ist aus dem [[Weltraum]] und auf [[Luftbildfotografie|Luftbildern]] zu sehen,<ref name="Harvey" /> während die Dichte des blauen Eises es auf [[Radarbild]]ern als dunkle Eisform erscheinen lässt.<ref name="R.Harvey">{{Literatur |Autor=Ralph P. Harvey, Anders Meibom, Henning Haack |Titel=Meteorite stranding surfaces and the Greenland icesheet |Sammelwerk=Meteoritics & Planetary Science |Band=36 |Nummer=6 |Datum=2001-06 |Seiten=807–816 |Sprache=en |DOI=10.1111/j.1945-5100.2001.tb01918.x |bibcode=2001M&PS...36..807H}}</ref> Die gewellten oder geriffelten Oberflächen weisen fast regelmäßige Oberflächenmuster auf, obwohl es auch völlig glatte Blaueisgebiete gibt,<ref name="Bintanja" /> und das Gelände selbst der geriffelten Oberflächen weist eine sehr geringe aerodynamische Rauheit auf, die vielleicht zu den geringsten aller permanenten natürlichen Oberflächen gehört.<ref name="Bintanja" /> Dies liegt daran, dass der größte Teil des [[Strömungswiderstand|Luftwiderstands]] durch Oberflächenanomalien verursacht wird, die weniger als einen Zentimeter lang sind und nicht durch größere Unebenheiten.<ref name="Bintanja" /> Wellenstrukturen entstehen durch Sublimation.<ref name="Bordiec">{{Literatur |Autor=M. Bordiec, S. Carpy, O. Bourgeois, C. Henry, M. Masse, L.Perret, P. Claudin, S. Pochat, S. Doute |Titel=Sublimation waves: Geomorphic markers of interactions between icy planetary surfaces and winds |Sammelwerk=Earth-Science Reviews |Band=211 |Datum=2020-12 |Seiten= |Sprache=en |DOI=10.1016/j.earscirev.2020.103350 |bibcode=2020ESRv..21103350B}} {{ISSN|0012-8252}}</ref> |
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== Appearance == |
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[[File:Transantarctic pho 2017334 lrg.jpg|thumb|A glacier in the [[Transantarctic Mountains]]. Blue ice is seen as a lighter blue in the photograph, while the darker blue is formed by re-frozen melt ponds.]] |
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Blue-ice areas have a generally smooth and often{{sfn|Bintanja|1999|p=338}} rippled appearance, a blue colour{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} and a sparseness of bubbles in the ice.{{sfn|Harvey|2003|p=100}} This light blue colour is a consequence of the [[Colour of water|absorption of light by ice and air bubbles encased within it]], and is the source of the name "blue-ice area". It contrasts markedly with the white colour of Antarctic plains{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} and can be seen from space and from aerial images,{{sfn|Harvey|2003|p=100}} while the density of the blue ice makes it appear on [[radar]] images as a dark ice form.{{sfn|Harvey|Meibom|Haack|2001|p=809}} Scalloped or rippled surfaces have almost regular surface patterns, although wholly smooth blue-ice areas exist as well,{{sfn|Bintanja|1999|p=353}} and the terrain even of rippled surfaces features very low aerodynamic roughness, perhaps among the lowest of all permanent natural surfaces.{{sfn|Bintanja|1999|p=352}} This is because most [[aerodynamic drag]] is caused by surface anomalies less than a centimetre long, not larger uneven forms.{{sfn|Bintanja|1999|p=353}} Wave structures form through sublimation.{{sfn|Bordiec|Carpy|Bourgeois|Herny|2020|p=4}} |
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Es wurde über das Auftreten von supraglazialen [[Moräne]]n in Blaueisgebieten berichtet;<ref name="Hättestrand">{{Literatur |Autor=Clas Hättestrand, Nina Johansen |Titel=Supraglacial moraines in Scharffenbergbotnen, Heimefrontfjella, Dronning Maud Land, Antarctica – significance for reconstructing former blue ice areas |Sammelwerk=Antarctic Science |Band=17 |Nummer=2 |Datum=2005-06 |Seiten=225-236 |Sprache=en |DOI=10.1017/S0954102005002634 |ID=S2CID:128693183 |bibcode=2005AntSc..17..225H}} {{ISSN|1365-2079}}</ref> diese bilden sich, wenn sich in einem Gletscher enthaltenes Geröll aufgrund von Schmelzen oder Sublimation an der Oberfläche ansammelt.<ref name="Hättestrand" /> Kleine Vertiefungen im Eis, die als [[Kryokonit]]löcher bekannt sind, sind häufig und bilden sich dort, wo Felsen in das Eis eingebettet wurden,<ref name="Bintanja" /> sind aber in gebirgigeren Blaueisgebieten nicht vorhanden.<ref name="Bintanja" /> |
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The occurrence of supraglacial [[moraine]]s at blue-ice areas has been reported;{{sfn|Hättestrand|Johansen|2005|p=228}} these form when debris contained within a glacier accumulates at the surface due to melting or sublimation.{{sfn|Hättestrand|Johansen|2005|p=231}} Small depressions in the ice known as [[cryoconite]] holes are common and are formed where rocks got embedded in the ice,{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} but are absent on more mountainous blue-ice areas.{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} |
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In typischen Blaueisgebieten herrschen oft intensive [[Katabatischer Wind|katabatische Winde]] mit einer durchschnittlichen [[Windgeschwindigkeit]] von 80 Kilometern pro Stunde und [[Orkan]]<nowiki>böen</nowiki> von bis zu 200 Kilometern pro Stunde; solche Winde können große [[Schneehöhe|Schneemengen]] abtragen und aufnehmen.<ref name="Harvey" /> |
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Typical blue-ice areas often feature intense [[katabatic wind]]s, with average winds reaching {{convert|80|km/h}} and gusts of up to {{convert|200|km/h}}; such winds can remove and take up large amounts of snow.{{sfn|Harvey|2003|p=103}} They are usually warmer than comparable snow-covered areas, sometimes by up to {{convert|6|C-change}}, which makes them identifiable from [[brightness temperature]] imaging. This warming is due to the lower [[albedo]] of the blue ice compared to snow, which results in them absorbing more sunlight and warming more.{{sfn|Bintanja|1999|p=351}} Blue-ice areas also alter the climate above them.{{sfn|Wang|Jin|Zhao|Wang|2014|p=129}} |
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Sie sind in der Regel wärmer als vergleichbare schneebedeckte Gebiete, manchmal um bis zu 6 °C, so dass sie anhand der Helligkeitstemperatur bzw. [[Strahlungstemperatur]], erkennbar sind. Diese Erwärmung ist auf die geringere [[Albedo]] des blauen Eises (α = 0.56) im Vergleich zu [[Schnee]] (α = 0.8) zurückzuführen, was dazu führt, dass es mehr [[Sonnenstrahlung|Sonnenlicht]] absorbiert und sich stärker erwärmt.<ref name="Bintanja" /> Blaueisgebiete verändern auch das über ihnen herrschende Klima.<ref name="Wang" /> |
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As commonly defined, blue-ice areas display little or no evidence of melting,{{sfn|Bintanja|1999|p=338}} thus excluding glaciers and frozen lakes in the [[Antarctic Dry Valleys]] where sublimation-dominated ice also occurs, but which may be more comparable to the ablation areas of regular [[glacier]]s.{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} |
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Nach der gängigen Definition weisen Blaueisgebiete nur geringe oder gar keine Anzeichen von Schmelzen auf<ref name="Bintanja" /> und schließen damit Gletscher und gefrorene Seen in den antarktischen Trockentälern aus, in denen ebenfalls sublimationsdominiertes Eis vorkommt, das aber eher mit den [[Ablation (Meteorologie)|Ablationsgebieten]] regulärer Gletscher vergleichbar ist.<ref name="Bintanja" /> |
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== Occurrence == |
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== Vorkommen == |
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[[File:Antarctic blueice hg.jpg|thumb|Occurrence of blue-ice areas (dark blue) in Antarctica]] |
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[[Datei:Antarctic blueice hg.png|mini|Blaueisfelder in der Antarktis]] |
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Blaueisgebiete wurden erstmals in den Jahren 1949–1952 von der [[Norwegisch-Britisch-Schwedische Antarktisexpedition|Norwegisch-Britisch-Schwedischen Antarktis-Expedition]] entdeckt.<ref name="SugdenHall2020">{{Literatur |Autor=David Sugden, Adrian Hall |Titel=Antarctic blue-ice moraines: Analogue for Northern Hemisphere ice sheets? |Sammelwerk=Quaternary Science Reviews |Band= |Nummer=249 |Datum=2020-12-01 |Seiten= |Sprache=en |DOI=10.1016/j.quascirev.2020.106620 |ID=S2CID:226344722 |bibcode=2020QSRv..24906620S}} {{ISSN|0277-3791}}</ref> Sie wurden bisher nur in der Antarktis identifiziert,<ref name="Bintanja" /> obwohl ähnliche Eisflecken auf [[Grönland]] gemeldet wurden<ref name="Bintanja" /> und blaues Eis auf Gletschern weltweit sehr verbreitet ist.<ref name="R.Harvey" /> Blaueisgebiete machen nur etwa bis zu 1,67 % des antarktischen Oberflächeneises aus;<ref name="Wang" /><ref name="Kargel" /><ref name="Harvey" /> sie sind jedoch lokal verbreitet<ref name="Bintanja" /> und über den Kontinent verstreut, insbesondere in Küsten- oder Berggebieten,<ref name="Wang" /> aber nicht direkt an der Küste.<ref name="Bintanja" /> |
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Sie wurden im [[Königin-Maud-Land]], im Einzugsgebiet des [[Lambertgletscher]]s, im [[Transantarktisches Gebirge|Transantarktischen Gebirge]] und im [[Victorialand]] gefunden,<ref name="Wang" /> einzelne Standorte in der Antarktis umfassen Gebiete der [[Allan Hills]],<ref name="Bintanja" /> das [[Königin-Fabiola-Gebirge]] (das dortige Yamato-Eisfeld in der Nähe des [[Königin-Fabiola-Gebirge|Yamato-Gebirges]] ist mit einer Fläche von 4.000 Quadratkilometern die größte derartige Struktur),<ref name="Bintanja" /> [[Scharffenbergbotnen]]<ref name="Bintanja" /> und das [[Sør Rondane|Sør-Rondane]]-Gebirge.<ref name="Bintanja" /> Ihre Lage wurde mit bestimmten [[Luftdruck|atmosphärischen Drücken]], Temperaturen<ref name="Bordiec" /> und einer [[Luftfeuchtigkeit#Relative Luftfeuchtigkeit|relativen Luftfeuchtigkeit]] von weniger als 100 % korreliert.<ref name="Bordiec" /> |
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Blue-ice areas were first discovered in 1949-1952 by the [[Norwegian–British–Swedish Antarctic Expedition]].<ref name="SugdenHall2020" /> They have been identified only in [[Antarctica]],{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} although similar ice patches on [[Greenland]] have been reported{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} and [[blue ice (glacial)|blue ice]] is widespread at glaciers worldwide.{{sfn|Harvey|Meibom|Haack|2001|p=808}} Blue-ice areas make up only about 1% of the Antarctic surface ice;{{sfn|Harvey|2003|p=100}} however, they are locally common{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} and scattered across the continent, especially in coastal or mountainous areas,{{sfn|Wang|Jin|Zhao|Wang|2014|p=129}} but not directly beside the coastline.{{sfn|Bintanja|1999|p=356}} |
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== Ursprung und Prozesse == |
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They have been found in [[Dronning Maud Land]], the catchment of the [[Lambert Glacier]], the [[Transantarctic Mountains]] and [[Victoria Land]].{{sfn|Wang|Jin|Zhao|Wang|2014|p=135}} Individual locations in Antarctica include areas of the [[Allan Hills]],{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} the [[Queen Fabiola Mountains]] (the Yamato ice field there covers an area of {{convert|4000|km2}} and is the largest such structure),{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} [[Scharffenberg-Botnen]]{{sfn|Bintanja|1999|p=345}} and the [[Sør Rondane Mountains]].{{sfn|Bintanja|1999|p=340}} Their location has been correlated with specific [[atmospheric pressure]]s, temperatures{{sfn|Bordiec|Carpy|Bourgeois|Herny|2020|p=3}} and a [[relative humidity]] of less than 100%.{{sfn|Bordiec|Carpy|Bourgeois|Herny|2020|p=4}} |
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Blaueisgebiete sind Regionen, in denen mehr Schnee durch [[Sublimation (Phasenübergang)|Sublimation]] oder Wind abgetragen wird, als sich durch Niederschlag oder windgetriebenen Transport ansammelt,<ref name="Bintanja" /> was zur Entstehung von (blauem) Eis führt. In den meisten Teilen der Antarktis neigt der Schnee zur Akkumulation, außer in den Küstengebieten der Antarktis, wo er schmilzt und in den Gebieten mit blauem Eis, wo die Sublimation überwiegt.<ref name="Bintanja" /> Diese Sublimation erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 350 cm/Jahr [[Wasseräquivalent|Schneewasseräquivalent]] und wird durch den Eisfluss ausgeglichen, wobei die Sublimationsrate mit der Höhe abnimmt<ref name="Bintanja" /> und mit der Temperatur zunimmt. Im Sommer erhöht sich die Sublimationsrate ebenfalls, obwohl sie auch im Winter auftritt.<ref name="Bintanja" /> Winde entfernen Schnee, der auf der Oberfläche liegt und könnten sogar freiliegendes Eis wegscheuern, obwohl das Auftreten von Scheuern nicht zweifelsfrei nachgewiesen ist<ref name="Bintanja" /> und auch die Rolle der [[Küstenerosion|Abrasion]] unklar ist.<ref name="Harvey" /> |
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Solche Gebiete gibt es selbst in den kältesten Teilen der Antarktis,<ref name="Bintanja" /> und sie zeichnen sich durch hohe mittlere [[Windgeschwindigkeit]]en und geringe [[Niederschlag|Niederschläge]] aus.<ref name="Bintanja" /> Wenn sie sich einmal gebildet haben, verhindert die glatte Oberfläche die Ansammlung von Schnee, da dieser schnell vom Wind weggeblasen wird und die blaue Farbe erhöht die Absorption von Sonnenlicht und damit die Sublimation; beide Phänomene wirken auf die Erhaltung des Blaueisgebiets und der windgetriebene Transport warmer Luft kann dazu führen, dass sich das Blaueisgebiet windabwärts ausdehnt.<ref name="Bintanja" /> |
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== Origin and processes == |
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Blaueisgebiete sind in Gebirgsregionen häufig anzutreffen. Vermutlich behindert die unregelmäßige Oberflächentopografie den Eisfluss und schafft lokal atmosphärische Bedingungen, die für die Entstehung von Blaueisgebieten geeignet sind. Unregelmäßige Topografien müssen nicht an der Oberfläche liegen, um Blaueisgebiete zu erzeugen,<ref name="Bintanja" /> sie müssen sich jedoch auf die Topografie der Eisoberfläche auswirken, um die Bildung von Blaueisgebieten zu bewirken. Folglich bilden sich viele Blaueisgebiete, wenn die Eisdicke abnimmt, was vermutlich während der [[Warmzeit|Zwischeneiszeiten]] der Fall war,<ref name="Bintanja" /> obwohl die Geschichte der Blaueisgebiete im Allgemeinen nur wenig bekannt ist. Möglicherweise gab es solche Gebiete während der Eiszeiten, als der [[Eisschild]] dicker war, überhaupt nicht.<ref name="Hättestrand" /> Änderungen der mittleren Windgeschwindigkeiten führen zu kurzfristigen Schwankungen der mit blauem Eis bedeckten Fläche. Durch die [[globale Erwärmung]] werden die Windgeschwindigkeiten in der Antarktis voraussichtlich abnehmen, was zu einer geringfügigen Verringerung der mit blauem Eis bedeckten Landfläche führt.<ref name="Bintanja" /> Die [[Wärmeausdehnung|thermische Kontraktion]] des blauen Eises kann Eisbeben ({{enS|ice quakes}}) verursachen.<ref name="WinterLombardi2021">{{Literatur |Autor=Kate Winter, Denis Lombardi, Alejandro Diaz‐Moreno, Rupert Bainbridge |Titel=Monitoring Icequakes in East Antarctica with the Raspberry Shake |Sammelwerk=Seismological Research Letters |Band=92 |Nummer=5 |Datum=2021-04-07 |Seiten=2746 |Sprache=en |DOI=10.1785/0220200483 |ID=S2CID:233568465}} {{ISSN|0895-0695}}</ref> |
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Blue-ice areas are regions where more snow is removed by [[sublimation (phase transition)|sublimation]] or by wind than accumulates by precipitation or wind-driven transport,{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} leading to the emergence of (blue) ice. In most of Antarctica, the net tendency is for snow to accumulate except in coastal Antarctica where melting occurs and blue-ice areas where sublimation dominates.{{sfn|Bintanja|1999|p=338}} This sublimation occurs at rates of {{convert|3|-|350|cm/year|in/year}} [[snow water equivalent]] and is balanced by ice flow, with the sublimation rate decreasing with elevation{{sfn|Bintanja|1999|p=345}} and increasing with temperature. Summer also increases the sublimation rate, although it still occurs during winter.{{sfn|Bintanja|1999|p=346}} Winds remove snow that rest on the surface and could even scour exposed ice away, although the occurrence of scouring is not established without doubt{{sfn|Bintanja|1999|p=347}} and the role of [[abrasion (geology)|abrasion]] is also unclear.{{sfn|Harvey|2003|p=103}} |
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=== Alter === |
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Such areas exist even in the coldest parts of Antarctica,{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} and they are characterized by high mean wind speeds and low precipitation.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} Once they have formed, the smooth surface prevents snow from accumulating as it is quickly blown away by the wind, and the blue colour increases the absorption of sunlight and thus sublimation; both these phenomena act to maintain the blue-ice area, and wind-driven transport of warm air can cause the blue-ice area to expand downwind.{{sfn|Bintanja|1999|p=344}} |
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Das Alter bestimmter Blaueisgebiete wurde aus dem Alter der dort entdeckten Meteoriten abgeleitet, obwohl die Umverteilung von Meteoriten zwischen verschiedenen Gebieten durch den Eisfluss dazu führen kann, dass dieses Verfahren zu falschen Altersschätzungen führt. Die ältesten Blaueisgebiete können bis zu 2,5 Millionen Jahre alt sein,<ref name="Bintanja" /> und auch das Eis in ihnen kann recht alt sein, wobei das Alter auf der Grundlage der Eisflussdynamik und [[Radiometrische Datierung|radiometrischer Datierungen]] sowie der Entwicklung einer horizontalen [[Stratigraphie (Geologie)|Stratigraphie]] auf mehrere hunderttausend Jahre geschätzt wird. |
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Dies liegt daran, dass das Eis, das durch Hindernisse blockiert wird, stagniert und sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der [[Ablation (Meteorologie)|Ablationsrate]] entspricht.<ref name="Bintanja" /> Es wurden jedoch auch jüngere Altersangaben gefunden, wie z. B. 250.000 Jahre in den [[Allan Hills]], 75.000 Jahre im [[Königin-Fabiola-Gebirge|Yamato-Gebirge]]<ref name="Hättestrand" /> und 25.000 Jahre im Larsen-Blaueisgebiet.<ref name="LeeAhn2022">{{Literatur |Autor=Giyoon Lee, Jinho Ahn, Hyeontae Ju, Florian Ritterbusch, Ikumi Oyabu, Christo Buizert, Songyi Kim, Jangil Moon, Sambit Ghosh, Kenji Kawamura, Zheng-Tian Lu, Sangbum Hong, Chang Hee Han, Soon Do Hur, Wei Jiang, and Guo-Min Yang |Titel=Chronostratigraphy of the Larsen blue-ice area in northern Victoria Land, East Antarctica, and its implications for paleoclimate |Sammelwerk=The Cryosphere |Band=16 |Nummer=6 |Datum=2022-06-15 |Seiten=2301–2324 |Sprache=en |DOI=10.5194/tc-16-2301-2022 |ID=S2CID:249736029 |bibcode=2022TCry...16.2301L}} {{ISSN|1994-0416}}</ref> |
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Blue-ice areas are common in mountainous regions. Presumably, irregular surface topography obstructs ice flow and locally creates atmospheric conditions suitable for the development of blue-ice areas. Irregular topography does not need to be exposed to the surface to generate blue-ice areas,{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} although they must have an effect on the ice surface topography to induce the formation of blue-ice areas. Consequently, many blue-ice areas form when ice thicknesses decrease, which has been postulated to happen during [[interglacial]]s{{sfn|Bintanja|1999|p=344}} although in general the past history of blue-ice areas is poorly known. Such areas may not have existed at all during glacial times when the ice sheet was thicker.{{sfn|Hättestrand|Johansen|2005|p=228}} Changes in mean wind speeds cause short-term fluctuations in the land covered by blue-ice areas. [[Global warming]] is predicted to decrease wind speeds across Antarctica causing a small decrease in the land surface covered by blue-ice areas.{{sfn|Bintanja|1999|p=355}} [[Thermal expansion|Thermal contraction]] of blue-ice can cause [[icequake]]s.<ref name="WinterLombardi2021" /> |
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=== Typen === |
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Es wurden mehrere Untertypen definiert, die die meisten Blaueisgebiete (engl. Blue-ice areas; BIA's) umfassen.<ref name="Barry">{{Google Buch |BuchID=KbViDwAAQBAJ |Seite=PA254 |Linktext=''Polar Environments and Global Change'' von Roger G. Barry, Eileen A. Hall-McKim, University of Colorado at Boulder, Cambridge University Press, 2018 |Land=us}} S. ISBN 978-1-108-42316-8</ref> |
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* Typ I BIA's bilden sich im Windschatten eines Hindernisses und ist der häufigste Typ von Blaueisgebieten, obwohl sie im Vergleich zu den anderen drei Typen in der Regel nur eine kleine Fläche bedecken. Sie sind oft 50 bis 100 Mal so lang wie das Hindernis hoch ist, bei dem es sich oft um einen Berg handelt. |
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* Typ II BIA's entstehen, wenn [[Katabatischer Wind|katabatische Winde]] Schnee von der Oberfläche abtragen, bis Eis entsteht. Sie bilden sich auf [[Gletscher#Talgletscher|Talgletschern]]. |
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* Typ III BIA's entstehen, wenn der Wind an steilen Hängen – oder sogar über flachem Gelände – Schnee von der Oberfläche abträgt. |
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* Typ IV BIA's entstehen, wenn der Wind den Schnee aus dem untersten Teil eines Gletscherbeckens abträgt. |
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== Meteoriten == |
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Ages of particular blue-ice areas have been inferred from the ages of the meteorites there discovered, although redistribution of meteorites between various areas through ice flow can cause this procedure to yield erroneous age estimates. The oldest blue-ice areas may be up to 2.5 million years old{{sfn|Bintanja|1999|p=344}} and the ice in them can be quite old as well, with ages of several hundred thousand years estimated on the basis of ice flow dynamics and [[radiometric dating]] and the development of a horizontal [[stratigraphy]]. This occurs because ice blocked by obstacles stagnates and moves at a rate commensurate with the [[ablation]] rate.{{sfn|Bintanja|1999|p=345}} Younger ages have been found as well however, such as 250,000 years old at the [[Allan Hills]], 75,000 years old at the [[Yamato Mountains]],{{sfn|Hättestrand|Johansen|2005|p=228}} and 25,000 years old at the Larsen blue-ice area.<ref name="LeeAhn2022" /> |
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{{Hauptartikel|Meteoritenfalle}} |
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[[Datei:Icemvmt.gif|mini|Wege von Meteoriten im Eis]] |
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Blaueisgebiete sind vor allem für die Meteoriten bekannt, die sich dort ansammeln. Ursprünglich fielen sie an anderen Orten auf das Eis, beispielsweise in sogenannten [[Meteoritenfalle]]n und wurden von Eisströmen in das Blaueisgebiet transportiert, wo sie sich ansammelten,<ref name="Bintanja" /> wenn das Eis, in dem sie eingeschlossen waren, abschmolz; dieser Mechanismus wurde mit einem „[[Förderband]]“ verglichen, das Meteoriten in Blaueisgebiete transportiert.<ref name="Harvey" /> |
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Zusätzlich sind Meteoriten vertreten, die direkt auf die Blaueisgebiete gefallen sind; aufgrund des oft hohen Alters der Oberfläche kann sich auch ohne eisbedingten Transport eine Anzahl von Meteoriten ansammeln.<ref name="Harvey" /> Bis 1999 waren über 20.000 Meteoriten aus Blaueisgebieten bekannt, ein großer Anteil aller bekannten Meteoriten auf der Erde.<ref name="Bintanja" /> |
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=== Types === |
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Meteoritenfunde kommen nur auf einer Minderheit aller Blaueisgebiete vor<ref name="R.Harvey" /> und beschränken sich zumeist auf Inlandsblaueisgebiete, während Küstengebiete eher meteoritenarm sind.<ref name="Harvey" /> Dies könnte darauf zurückzuführen sein, das Eis in geringer Höhe, das die Meteoriten umgibt, durch die Sonnenerwärmung schmelzen kann und der Meteorit somit nicht mehr sichtbar ist.<ref name="Harvey" /> |
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Several subtypes have been defined,{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} which encompass most blue-ice areas.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} |
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* Type I form in the [[lee side|lee]] of an obstacle and are the most common type of blue-ice area{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} although they usually cover only a small surface area, compared to the other three types.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} They are often 50 – 100 times as long as the obstacle is high, which is often a mountain.{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} |
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* Type II form where [[katabatic wind]]s clear snow from the surface{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} until ice appears.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} They form on valley glaciers.{{sfn|Bintanja|1999|p=341}} |
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* Type III form where winds blowing on steep slopes – or even over flat terrain – remove snow from the surface.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} |
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* Type IV form by wind removing snow from the lowest part of a glacier basin.{{sfn|Bintanja|1999|p=343}} |
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== Forschungsgeschichte == |
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Die ersten Forschungen in Blaueisgebieten fanden während der [[Norwegisch-Britisch-Schwedische Antarktisexpedition|Norwegisch-Britisch-Schwedischen Antarktisexpedition]] 1949–1952 statt, und es folgten zwei Jahrzehnte hauptsächlich [[Geologie|geologischer]] und [[Geomorphologie|geomorphologischer]] Forschung. Die Entdeckung von Meteoriten in einem Blaueisgebiet des [[Königin-Fabiola-Gebirge|Yamato-Gebirges]] führte zu einem Aufschwung des wissenschaftlichen Interesses; eine Reihe von Programmen zur Sammlung von Meteoriten wurde gestartet. Dies führte auch zu einer verstärkten Erforschung der glaziologischen<ref name="Bintanja" /> und dynamischen Eigenschaften von Blaueisgebieten und später zu deren meteorologischen und klimatologischen Auswirkungen.<ref name="Bintanja" /> |
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== Landebahnen == |
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[[File:Icemvmt.gif|thumb|Pathways of meteorites in ice]] |
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[[Datei:Pegasus Field runway.jpg|mini|[[Pegasus Field]], eine Landebahn aus blauem Eis in der [[McMurdo-Station]]]] |
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Die harten, flachen und glatten Oberflächen der Blaueisgebiete wurden in Teilen der Antarktis als Start- und Landebahnen ({{enS|blue ice runways}}) für Flugzeuge genutzt.<ref name="Wang" /> |
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Solche Start- und Landebahnen finden sich u. a. auf dem [[Patriot Hills Base Camp]], der [[Nowolasarewskaja-Station]], der [[Wilkins Runway]] bei der [[Casey-Station]] und auf der [[Sky Blu (Forschungsstation)|Sky Blu Forschungsstation]]. |
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== Eisbohrkerne == |
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Blue-ice areas are known primarily for the meteorites that accumulate there. They originally fell on ice elsewhere and were transported by ice flows to the blue-ice area, where they accumulate{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} when the ice they were encased in ablates away; this mechanism has been compared to a [[conveyor belt]] that transports meteorites to blue-ice areas.{{sfn|Harvey|2003|p=102}} Additionally, meteorites that fell directly on the blue-ice areas are represented; because of the often great age of the surface a number of meteorites can accumulate even without ice-driven transport.{{sfn|Harvey|2003|pp=104–105}} Over 20,000 meteorites from blue-ice areas were known by 1999, a large share of all known meteorites on Earth.{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} |
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Das sehr alte Eis in den Blaueisgebieten wurde zur Rekonstruktion des vergangenen Klimas verwendet und die zeitliche Auflösung ist möglicherweise größer als bei tiefen Eiskernen.<ref name="Wang" /> Blaueisgebiete sind Kandidaten für [[Eisbohrkern]]e, die auf die Gewinnung von 1,5 Millionen Jahre altem Eis abzielen,<ref name="Kurbatov2016">{{Literatur |Autor=A. Kurbatov, E. Brook, S. W. Campbell, H. Conway, N. W. Dunbar, J. A. Higgins, N. A. Iverson, L. M. Dunbar, L. M. Kehrl, W. C. McIntosh, N. E. Spaulding, Y. Yan, P. A. Mayewski |Titel=Allan Hills Pleistocene Ice Project (PIP) |Sammelwerk=AGU Fall Meeting Abstracts |Band=2016 |Datum=2016-12 |Seiten=31B–2272 |Sprache=en |bibcode=2016AGUFMPP31B2272K}}</ref> und 2,7 Millionen Jahre altes Eis wurde aus solchen Gebieten gewonnen.<ref name="Voosen2017">{{Literatur |Autor=Paul Voosen |Titel=2.7-million-year-old ice opens window on past |Sammelwerk=Science |Band=357 |Nummer=6352 |Datum=2017-08-18 |Seiten=630–631 |Sprache=en |DOI=10.1126/science.357.6352.630 |PMID=28818920 |bibcode=2017Sci...357..630V}} {{ISSN|0036-8075}}</ref> |
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== Literatur == |
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Meteorite findings occur only on a minority of all blue-ice areas{{sfn|Harvey|Meibom|Haack|2001|p=808}} and are mostly limited to inland blue-ice areas whereas coastal ones tend to be lacking in meteorites.{{sfn|Harvey|2003|p=100}} This might reflect the fact that at low altitude the ice surrounding the meteorites can melt due to solar heating of the meteorite, thus removing it from view.{{sfn|Harvey|2003|p=111}} |
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* {{Literatur |
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|Autor=Aleksey Markov, Sergey Polyakov, Bo Sun, Verleriy Lukin et al. |
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|Hrsg=Polar Science |
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|Titel=The conditions of the formation and existence of “Blue Ice Areas” in the ice flow transition region from the Antarctic ice sheet to the Amery Ice Shelf in the Larsemann Hills area |
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|Band=22 |
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|Datum=2019-12 |
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|Seiten= |
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|Sprache=en |
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|Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1873965219300969 |
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|DOI=10.1016/j.polar.2019.08.004}} |
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* {{Literatur |
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|Autor=Masaru Yoshida |
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|Hrsg=Polar Science |
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|Titel=Discovery of the Yamato Meteorites in 1969 |
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|Band=3 |
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|Nummer=4 |
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|Datum=2010-01 |
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|Seiten=272-284 |
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|Sprache=en |
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|Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1873965209000589 |
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|DOI=10.1016/j.polar.2009.11.001}} |
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* {{Literatur |
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|Autor=Michiel Van Den Broeke, Richard Bintanja |
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|Titel=The interaction of katabatic winds and the formation of blue-ice areas in East Antarctica |
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|Sammelwerk=International Glaciological Society |
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|Band=41 |
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|Nummer=138 |
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|Datum=1995 |
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|Seiten=395-407 |
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|Sprache=en |
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|DOI=10.3189/S0022143000016269}} |
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== Weblinks == |
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* {{Internetquelle |url=https://www2.umaine.edu/climatechange/Research/projects/blueice.html |titel=Glaciology of Blue Ice Areas in Antarctica |werk=Climate Change Institute |sprache=en |abruf=2024-05-10}} |
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* {{Internetquelle |url=https://www.mindat.org/loc-228143.html |titel=Yamato 691 meteorite, Queen Fabiola Mts, Queen Maud Land, Eastern Antarctica, Antarctica |werk=Mindat |datum=1969-12-21 |sprache=en |abruf=2024-05-11}} |
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== Einzelnachweise == |
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The earliest research in blue-ice areas occurred during the [[Norwegian–British–Swedish Antarctic Expedition]] in 1949–1952, and was followed by two decades of mostly geological and geomorphological research. The discovery of meteorites in a blue-ice area of the [[Yamato Mountains]] led to an uptick in scientific interest; a number of programs to collect meteorites began. This also led to increased research in the glaciological{{sfn|Bintanja|1999|p=337}} and dynamical properties of blue-ice areas, and later to their [[meteorological]] and climatological implications.{{sfn|Bintanja|1999|p=338}} |
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<references /> |
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[[Kategorie:Eis]] |
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== Use == |
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[[Kategorie:Antarktis]] |
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[[Kategorie:Glaziologie]] |
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The hard, flat and smooth surfaces of blue-ice areas have been used as aircraft runways ([[Blue ice runway]]s) in parts of Antarctica.{{sfn|Wang|Jin|Zhao|Wang|2014|p=129}} The very old ice in blue-ice areas has been used to reconstruct past climate, and the temporal resolution may be larger than in deep [[ice core]]s.{{sfn|Wang|Jin|Zhao|Wang|2014|p=129}} Blue-ice areas are candidate sites for ice core drilling aimed at recovering 1.5 million year old ice,<ref name="Kurbatov2016" /> and 2.7 million year old ice has been recovered from such areas.<ref name="Voosen2017" /> |
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[[Kategorie:Geomorphologie]] |
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== References == |
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=== Citations === |
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|refs = |
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<ref name="LeeAhn2022">{{Cite journal |last1=Lee |first1=Giyoon |last2=Ahn |first2=Jinho |last3=Ju |first3=Hyeontae |last4=Ritterbusch |first4=Florian |last5=Oyabu |first5=Ikumi |last6=Buizert |first6=Christo |last7=Kim |first7=Songyi |last8=Moon |first8=Jangil |last9=Ghosh |first9=Sambit |last10=Kawamura |first10=Kenji |last11=Lu |first11=Zheng-Tian |date=2022-06-15 |title=Chronostratigraphy of the Larsen blue-ice area in northern Victoria Land, East Antarctica, and its implications for paleoclimate |url=https://tc.copernicus.org/articles/16/2301/2022/ |journal=The Cryosphere |language=English |volume=16 |issue=6 |pages=2301–2324 |doi=10.5194/tc-16-2301-2022 |bibcode=2022TCry...16.2301L |s2cid=249736029 |issn=1994-0416|doi-access=free }}</ref> |
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<ref name="WinterLombardi2021">{{cite journal |last1=Winter |first1=Kate |last2=Lombardi |first2=Denis |last3=Diaz‐Moreno |first3=Alejandro |last4=Bainbridge |first4=Rupert |title=Monitoring Icequakes in East Antarctica with the Raspberry Shake |journal=Seismological Research Letters |date=7 April 2021 |volume=92 |issue=5 |page=2746 |doi=10.1785/0220200483 |s2cid=233568465 |url=https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/92/5/2736/595972/Monitoring-Icequakes-in-East-Antarctica-with-the |issn=0895-0695}}</ref> |
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<ref name="SugdenHall2020">{{cite journal |last1=Sugden |first1=David |last2=Hall |first2=Adrian |title=Antarctic blue-ice moraines: Analogue for Northern Hemisphere ice sheets? |journal=Quaternary Science Reviews |date=1 December 2020 |volume=249 |page=2 |doi=10.1016/j.quascirev.2020.106620 |bibcode=2020QSRv..24906620S |hdl=20.500.11820/3c7c71a6-b3f2-4db3-932a-f977e8eae45f |s2cid=226344722 |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379120305825 |language=en |issn=0277-3791|hdl-access=free }}</ref> |
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<ref name="Voosen2017">{{cite journal |last1=Voosen |first1=Paul |title=2.7-million-year-old ice opens window on past |journal=Science |date=18 August 2017 |volume=357 |issue=6352 |pages=630–631 |doi=10.1126/science.357.6352.630 |pmid=28818920 |issn=0036-8075 |bibcode=2017Sci...357..630V }}</ref> |
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<ref name="Kurbatov2016">{{cite journal |last1=Kurbatov |first1=A. |last2=Brook |first2=E. |last3=Campbell |first3=S. W. |last4=Conway |first4=H. |last5=Dunbar |first5=N. W. |last6=Higgins |first6=J. A. |last7=Iverson |first7=N. A. |last8=Kehrl |first8=L. M. |last9=McIntosh |first9=W. C. |last10=Spaulding |first10=N. E. |last11=Yan |first11=Y. |last12=Mayewski |first12=P. A. |title=Allan Hills Pleistocene Ice Project (PIP) |journal=AGU Fall Meeting Abstracts |volume=2016 |pages=31B–2272 |date=1 December 2016 |bibcode = 2016AGUFMPP31B2272K }}</ref> |
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=== Sources === |
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* {{cite journal |last1=Bordiec |first1=M. |last2=Carpy |first2=S. |last3=Bourgeois |first3=O. |last4=Herny |first4=C. |last5=Massé |first5=M. |last6=Perret |first6=L. |last7=Claudin |first7=P. |last8=Pochat |first8=S. |last9=Douté |first9=S. |title=Sublimation waves: Geomorphic markers of interactions between icy planetary surfaces and winds |journal=Earth-Science Reviews |date=1 December 2020 |volume=211 |pages=103350 |doi=10.1016/j.earscirev.2020.103350 |bibcode=2020ESRv..21103350B |language=en |issn=0012-8252|doi-access=free }} |
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* {{cite journal |last1=Harvey |first1=Ralph P. |last2=Meibom |first2=Anders |last3=Haack |first3=Henning |title=Meteorite stranding surfaces and the Greenland icesheet |journal=Meteoritics & Planetary Science |date=June 2001 |volume=36 |issue=6 |pages=807–816 |doi=10.1111/j.1945-5100.2001.tb01918.x |bibcode=2001M&PS...36..807H |doi-access=free }} |
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* {{cite journal |last1=Harvey |first1=Ralph |title=The Origin and Significance of Antarctic Meteorites |journal=Geochemistry |date=1 January 2003 |volume=63 |issue=2 |pages=93–147 |doi=10.1078/0009-2819-00031 |issn=0009-2819 |bibcode=2003ChEG...63...93H }} |
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* {{cite journal |last1=Hättestrand |first1=Clas |last2=Johansen |first2=Nina |title=Supraglacial moraines in Scharffenbergbotnen, Heimefrontfjella, Dronning Maud Land, Antarctica – significance for reconstructing former blue ice areas |journal=Antarctic Science |year = 2005 |volume=17 |issue=2 |pages=225–236 |doi=10.1017/S0954102005002634 |issn=1365-2079 |bibcode = 2005AntSc..17..225H |s2cid=128693183 }} |
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* {{cite journal |last1=Wang |first1=Kun |last2=Jin |first2=Zhenyu |last3=Zhao |first3=Chen |last4=Wang |first4=Fang |last5=Wang |first5=Xianwei |last6=Huang |first6=Huabing |last7=Chi |first7=Zhaohui |last8=Zhang |first8=Yanmei |last9=Liu |first9=Yan |last10=Scambo |first10=Ted A. |last11=Cheng |first11=Xiao |last12=Ci |first12=Tianyu |last13=Hui |first13=Fengming |title=Mapping blue-ice areas in Antarctica using ETM+ and MODIS data |journal=Annals of Glaciology |year=2014 |volume=55 |issue=66 |pages=129–137 |doi=10.3189/2014AoG66A069 |issn=0260-3055 |bibcode=2014AnGla..55..129H |doi-access=free |hdl=1969.1/180875 |hdl-access=free }} |
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<nowiki>[[Category:Glacial erosion landforms]] |
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[[Category:Environment of Antarctica]] |
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[[Category:Geomorphology]] |
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[[Category:Ice]]</nowiki> |
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Aktuelle Version vom 16. Mai 2024, 07:54 Uhr
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Ein Blaueisgebiet (von englisch Blue-ice area, kurz: BIA, auch Blaueisfeld, genannt) ist ein mit Blaueis bedecktes Gebiet in der Antarktis,[1] in dem windgetriebener Schneetransport und Sublimation zu einem Netto-Massenverlust von der Eisoberfläche führen, ohne dass es zu einer Schmelze kommt, so dass eine blaue Oberfläche entsteht, die sich von der sonst üblichen weißen Oberfläche der Antarktis unterscheidet.
Solche Blaueisgebiete entstehen typischerweise, wenn die Bewegung von Luft und Eis durch topografische Hindernisse wie Berge, die aus dem Inlandeis herausragen, behindert wird, wodurch besondere klimatische Bedingungen entstehen, bei denen die Netto-Schneeakkumulation durch windgetriebene Sublimation und Schneetransport überschritten wird. Nur etwa 234.549 km² oder 1,67 % der antarktischen Eisfläche kann als Blaueisgebiet angesehen werden,[2][3] aber sie haben aufgrund der großen Anzahl von Meteoriten, die sich auf ihnen ansammeln, wissenschaftliches Interesse auf sich gezogen; diese Meteoriten fallen entweder direkt auf das Blaueisgebiet und verbleiben dort, oder sie fallen anderswo in den Eisschild und werden durch den Eisfluss zum Blaueisgebiet transportiert. Außerdem wurde in den Blaueisgebieten Eis gewonnen, das bis zu 2,7 Millionen Jahre alt ist. Blaueisgebiete werden manchmal als Landebahnen für Flugzeuge genutzt.
Erscheinungsbild
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Blaueisgebiete haben im Allgemeinen ein glattes und oft gekräuseltes Aussehen, eine blaue Farbe[4] und eine geringe Anzahl von Blasen im Eis.[5] Die hellblaue Farbe entsteht, wenn die roten bis grünen Wellenlängen des Lichtspektrums (aufgrund der kleiner gewordenen Luftblasen und des damit dichter gewordenen Eis) absorbiert werden und nur noch das kurzwelligerer blaue Licht zurückgeworfen wird. Das ist der Grund für die Bezeichnung „Blaueisgebiet“.
Es steht in deutlichem Kontrast zur weißen Farbe der antarktischen Ebenen[4] und ist aus dem Weltraum und auf Luftbildern zu sehen,[5] während die Dichte des blauen Eises es auf Radarbildern als dunkle Eisform erscheinen lässt.[6] Die gewellten oder geriffelten Oberflächen weisen fast regelmäßige Oberflächenmuster auf, obwohl es auch völlig glatte Blaueisgebiete gibt,[4] und das Gelände selbst der geriffelten Oberflächen weist eine sehr geringe aerodynamische Rauheit auf, die vielleicht zu den geringsten aller permanenten natürlichen Oberflächen gehört.[4] Dies liegt daran, dass der größte Teil des Luftwiderstands durch Oberflächenanomalien verursacht wird, die weniger als einen Zentimeter lang sind und nicht durch größere Unebenheiten.[4] Wellenstrukturen entstehen durch Sublimation.[7]
Es wurde über das Auftreten von supraglazialen Moränen in Blaueisgebieten berichtet;[8] diese bilden sich, wenn sich in einem Gletscher enthaltenes Geröll aufgrund von Schmelzen oder Sublimation an der Oberfläche ansammelt.[8] Kleine Vertiefungen im Eis, die als Kryokonitlöcher bekannt sind, sind häufig und bilden sich dort, wo Felsen in das Eis eingebettet wurden,[4] sind aber in gebirgigeren Blaueisgebieten nicht vorhanden.[4]
In typischen Blaueisgebieten herrschen oft intensive katabatische Winde mit einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 80 Kilometern pro Stunde und Orkanböen von bis zu 200 Kilometern pro Stunde; solche Winde können große Schneemengen abtragen und aufnehmen.[5]
Sie sind in der Regel wärmer als vergleichbare schneebedeckte Gebiete, manchmal um bis zu 6 °C, so dass sie anhand der Helligkeitstemperatur bzw. Strahlungstemperatur, erkennbar sind. Diese Erwärmung ist auf die geringere Albedo des blauen Eises (α = 0.56) im Vergleich zu Schnee (α = 0.8) zurückzuführen, was dazu führt, dass es mehr Sonnenlicht absorbiert und sich stärker erwärmt.[4] Blaueisgebiete verändern auch das über ihnen herrschende Klima.[2]
Nach der gängigen Definition weisen Blaueisgebiete nur geringe oder gar keine Anzeichen von Schmelzen auf[4] und schließen damit Gletscher und gefrorene Seen in den antarktischen Trockentälern aus, in denen ebenfalls sublimationsdominiertes Eis vorkommt, das aber eher mit den Ablationsgebieten regulärer Gletscher vergleichbar ist.[4]
Vorkommen
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Blaueisgebiete wurden erstmals in den Jahren 1949–1952 von der Norwegisch-Britisch-Schwedischen Antarktis-Expedition entdeckt.[9] Sie wurden bisher nur in der Antarktis identifiziert,[4] obwohl ähnliche Eisflecken auf Grönland gemeldet wurden[4] und blaues Eis auf Gletschern weltweit sehr verbreitet ist.[6] Blaueisgebiete machen nur etwa bis zu 1,67 % des antarktischen Oberflächeneises aus;[2][3][5] sie sind jedoch lokal verbreitet[4] und über den Kontinent verstreut, insbesondere in Küsten- oder Berggebieten,[2] aber nicht direkt an der Küste.[4]
Sie wurden im Königin-Maud-Land, im Einzugsgebiet des Lambertgletschers, im Transantarktischen Gebirge und im Victorialand gefunden,[2] einzelne Standorte in der Antarktis umfassen Gebiete der Allan Hills,[4] das Königin-Fabiola-Gebirge (das dortige Yamato-Eisfeld in der Nähe des Yamato-Gebirges ist mit einer Fläche von 4.000 Quadratkilometern die größte derartige Struktur),[4] Scharffenbergbotnen[4] und das Sør-Rondane-Gebirge.[4] Ihre Lage wurde mit bestimmten atmosphärischen Drücken, Temperaturen[7] und einer relativen Luftfeuchtigkeit von weniger als 100 % korreliert.[7]
Ursprung und Prozesse
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Blaueisgebiete sind Regionen, in denen mehr Schnee durch Sublimation oder Wind abgetragen wird, als sich durch Niederschlag oder windgetriebenen Transport ansammelt,[4] was zur Entstehung von (blauem) Eis führt. In den meisten Teilen der Antarktis neigt der Schnee zur Akkumulation, außer in den Küstengebieten der Antarktis, wo er schmilzt und in den Gebieten mit blauem Eis, wo die Sublimation überwiegt.[4] Diese Sublimation erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 350 cm/Jahr Schneewasseräquivalent und wird durch den Eisfluss ausgeglichen, wobei die Sublimationsrate mit der Höhe abnimmt[4] und mit der Temperatur zunimmt. Im Sommer erhöht sich die Sublimationsrate ebenfalls, obwohl sie auch im Winter auftritt.[4] Winde entfernen Schnee, der auf der Oberfläche liegt und könnten sogar freiliegendes Eis wegscheuern, obwohl das Auftreten von Scheuern nicht zweifelsfrei nachgewiesen ist[4] und auch die Rolle der Abrasion unklar ist.[5]
Solche Gebiete gibt es selbst in den kältesten Teilen der Antarktis,[4] und sie zeichnen sich durch hohe mittlere Windgeschwindigkeiten und geringe Niederschläge aus.[4] Wenn sie sich einmal gebildet haben, verhindert die glatte Oberfläche die Ansammlung von Schnee, da dieser schnell vom Wind weggeblasen wird und die blaue Farbe erhöht die Absorption von Sonnenlicht und damit die Sublimation; beide Phänomene wirken auf die Erhaltung des Blaueisgebiets und der windgetriebene Transport warmer Luft kann dazu führen, dass sich das Blaueisgebiet windabwärts ausdehnt.[4]
Blaueisgebiete sind in Gebirgsregionen häufig anzutreffen. Vermutlich behindert die unregelmäßige Oberflächentopografie den Eisfluss und schafft lokal atmosphärische Bedingungen, die für die Entstehung von Blaueisgebieten geeignet sind. Unregelmäßige Topografien müssen nicht an der Oberfläche liegen, um Blaueisgebiete zu erzeugen,[4] sie müssen sich jedoch auf die Topografie der Eisoberfläche auswirken, um die Bildung von Blaueisgebieten zu bewirken. Folglich bilden sich viele Blaueisgebiete, wenn die Eisdicke abnimmt, was vermutlich während der Zwischeneiszeiten der Fall war,[4] obwohl die Geschichte der Blaueisgebiete im Allgemeinen nur wenig bekannt ist. Möglicherweise gab es solche Gebiete während der Eiszeiten, als der Eisschild dicker war, überhaupt nicht.[8] Änderungen der mittleren Windgeschwindigkeiten führen zu kurzfristigen Schwankungen der mit blauem Eis bedeckten Fläche. Durch die globale Erwärmung werden die Windgeschwindigkeiten in der Antarktis voraussichtlich abnehmen, was zu einer geringfügigen Verringerung der mit blauem Eis bedeckten Landfläche führt.[4] Die thermische Kontraktion des blauen Eises kann Eisbeben (englisch ice quakes) verursachen.[10]
Alter
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Das Alter bestimmter Blaueisgebiete wurde aus dem Alter der dort entdeckten Meteoriten abgeleitet, obwohl die Umverteilung von Meteoriten zwischen verschiedenen Gebieten durch den Eisfluss dazu führen kann, dass dieses Verfahren zu falschen Altersschätzungen führt. Die ältesten Blaueisgebiete können bis zu 2,5 Millionen Jahre alt sein,[4] und auch das Eis in ihnen kann recht alt sein, wobei das Alter auf der Grundlage der Eisflussdynamik und radiometrischer Datierungen sowie der Entwicklung einer horizontalen Stratigraphie auf mehrere hunderttausend Jahre geschätzt wird.
Dies liegt daran, dass das Eis, das durch Hindernisse blockiert wird, stagniert und sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der Ablationsrate entspricht.[4] Es wurden jedoch auch jüngere Altersangaben gefunden, wie z. B. 250.000 Jahre in den Allan Hills, 75.000 Jahre im Yamato-Gebirge[8] und 25.000 Jahre im Larsen-Blaueisgebiet.[11]
Typen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Es wurden mehrere Untertypen definiert, die die meisten Blaueisgebiete (engl. Blue-ice areas; BIA's) umfassen.[12]
- Typ I BIA's bilden sich im Windschatten eines Hindernisses und ist der häufigste Typ von Blaueisgebieten, obwohl sie im Vergleich zu den anderen drei Typen in der Regel nur eine kleine Fläche bedecken. Sie sind oft 50 bis 100 Mal so lang wie das Hindernis hoch ist, bei dem es sich oft um einen Berg handelt.
- Typ II BIA's entstehen, wenn katabatische Winde Schnee von der Oberfläche abtragen, bis Eis entsteht. Sie bilden sich auf Talgletschern.
- Typ III BIA's entstehen, wenn der Wind an steilen Hängen – oder sogar über flachem Gelände – Schnee von der Oberfläche abträgt.
- Typ IV BIA's entstehen, wenn der Wind den Schnee aus dem untersten Teil eines Gletscherbeckens abträgt.
Meteoriten
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Blaueisgebiete sind vor allem für die Meteoriten bekannt, die sich dort ansammeln. Ursprünglich fielen sie an anderen Orten auf das Eis, beispielsweise in sogenannten Meteoritenfallen und wurden von Eisströmen in das Blaueisgebiet transportiert, wo sie sich ansammelten,[4] wenn das Eis, in dem sie eingeschlossen waren, abschmolz; dieser Mechanismus wurde mit einem „Förderband“ verglichen, das Meteoriten in Blaueisgebiete transportiert.[5]
Zusätzlich sind Meteoriten vertreten, die direkt auf die Blaueisgebiete gefallen sind; aufgrund des oft hohen Alters der Oberfläche kann sich auch ohne eisbedingten Transport eine Anzahl von Meteoriten ansammeln.[5] Bis 1999 waren über 20.000 Meteoriten aus Blaueisgebieten bekannt, ein großer Anteil aller bekannten Meteoriten auf der Erde.[4]
Meteoritenfunde kommen nur auf einer Minderheit aller Blaueisgebiete vor[6] und beschränken sich zumeist auf Inlandsblaueisgebiete, während Küstengebiete eher meteoritenarm sind.[5] Dies könnte darauf zurückzuführen sein, das Eis in geringer Höhe, das die Meteoriten umgibt, durch die Sonnenerwärmung schmelzen kann und der Meteorit somit nicht mehr sichtbar ist.[5]
Forschungsgeschichte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die ersten Forschungen in Blaueisgebieten fanden während der Norwegisch-Britisch-Schwedischen Antarktisexpedition 1949–1952 statt, und es folgten zwei Jahrzehnte hauptsächlich geologischer und geomorphologischer Forschung. Die Entdeckung von Meteoriten in einem Blaueisgebiet des Yamato-Gebirges führte zu einem Aufschwung des wissenschaftlichen Interesses; eine Reihe von Programmen zur Sammlung von Meteoriten wurde gestartet. Dies führte auch zu einer verstärkten Erforschung der glaziologischen[4] und dynamischen Eigenschaften von Blaueisgebieten und später zu deren meteorologischen und klimatologischen Auswirkungen.[4]
Landebahnen
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Die harten, flachen und glatten Oberflächen der Blaueisgebiete wurden in Teilen der Antarktis als Start- und Landebahnen (englisch blue ice runways) für Flugzeuge genutzt.[2] Solche Start- und Landebahnen finden sich u. a. auf dem Patriot Hills Base Camp, der Nowolasarewskaja-Station, der Wilkins Runway bei der Casey-Station und auf der Sky Blu Forschungsstation.
Eisbohrkerne
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Das sehr alte Eis in den Blaueisgebieten wurde zur Rekonstruktion des vergangenen Klimas verwendet und die zeitliche Auflösung ist möglicherweise größer als bei tiefen Eiskernen.[2] Blaueisgebiete sind Kandidaten für Eisbohrkerne, die auf die Gewinnung von 1,5 Millionen Jahre altem Eis abzielen,[13] und 2,7 Millionen Jahre altes Eis wurde aus solchen Gebieten gewonnen.[14]
Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Aleksey Markov, Sergey Polyakov, Bo Sun, Verleriy Lukin et al.: The conditions of the formation and existence of “Blue Ice Areas” in the ice flow transition region from the Antarctic ice sheet to the Amery Ice Shelf in the Larsemann Hills area. Hrsg.: Polar Science. Band 22, Dezember 2019, doi:10.1016/j.polar.2019.08.004 (englisch, sciencedirect.com).
- Masaru Yoshida: Discovery of the Yamato Meteorites in 1969. Hrsg.: Polar Science. Band 3, Nr. 4, Januar 2010, S. 272–284, doi:10.1016/j.polar.2009.11.001 (englisch, sciencedirect.com).
- Michiel Van Den Broeke, Richard Bintanja: The interaction of katabatic winds and the formation of blue-ice areas in East Antarctica. In: International Glaciological Society. Band 41, Nr. 138, 1995, S. 395–407, doi:10.3189/S0022143000016269 (englisch).
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Glaciology of Blue Ice Areas in Antarctica. In: Climate Change Institute. Abgerufen am 10. Mai 2024 (englisch).
- Yamato 691 meteorite, Queen Fabiola Mts, Queen Maud Land, Eastern Antarctica, Antarctica. In: Mindat. 21. Dezember 1969, abgerufen am 11. Mai 2024 (englisch).
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Encyclopedia of Snow, Ice and Glaciers, von Vijay P. Singh, Pratap Singh, Umesh K. Haritashya, Springer Verlag, 2011 in der Google-Buchsuche S. 102; ISBN 978-90-481-2641-5
- ↑ a b c d e f g Fengming Hui, Tianyu Ci, Xiao Cheng, Ted A. Scambo, Yan Liu, Yanmei Zhang, Zhaohui Chi, Huabing Huang, Xianwei Wang, Fang Wang, Chen Zhao, Zhenyu Jin, Kun Wang: Mapping blue-ice areas in Antarctica using ETM+ and MODIS data. In: Annals of Glaciology. Band 55, Nr. 66, 26. Juli 2017, S. 129–137, doi:10.3189/2014AoG66A069, bibcode:2014AnGla..55..129H (englisch). ISSN 0260-3055
- ↑ a b Global Land Ice Measurements from Space, von Jeffrey S. Kargel, Gregory J. Leonard, Michael P. Bishop, Andreas Kääb, Bruce H. Raup, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014 in der Google-Buchsuche S. 743; ISBN 978-3-540-79817-0
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai Richard Bitanja: On the glaciological, meteorological, and climatological significance of antarctic blue ice areas. In: Reviews of Geophysics. Band 37, Nr. 3, 1999, S. 337–360, doi:10.1029/1999RG900007, bibcode:1999RvGeo..37..337B (englisch).
- ↑ a b c d e f g h i Ralph Harvey: The Origin and Significance of Antarctic Meteorites. In: Geochemistry. Band 63, Nr. 2, 2003, S. 93–147, doi:10.1078/0009-2819-00031, bibcode:2003ChEG...63...93H (englisch). ISSN 0009-2819
- ↑ a b c Ralph P. Harvey, Anders Meibom, Henning Haack: Meteorite stranding surfaces and the Greenland icesheet. In: Meteoritics & Planetary Science. Band 36, Nr. 6, Juni 2001, S. 807–816, doi:10.1111/j.1945-5100.2001.tb01918.x, bibcode:2001M&PS...36..807H (englisch).
- ↑ a b c M. Bordiec, S. Carpy, O. Bourgeois, C. Henry, M. Masse, L.Perret, P. Claudin, S. Pochat, S. Doute: Sublimation waves: Geomorphic markers of interactions between icy planetary surfaces and winds. In: Earth-Science Reviews. Band 211, Dezember 2020, doi:10.1016/j.earscirev.2020.103350, bibcode:2020ESRv..21103350B (englisch). ISSN 0012-8252
- ↑ a b c d Clas Hättestrand, Nina Johansen: Supraglacial moraines in Scharffenbergbotnen, Heimefrontfjella, Dronning Maud Land, Antarctica – significance for reconstructing former blue ice areas. In: Antarctic Science. Band 17, Nr. 2, Juni 2005, S2CID:128693183, S. 225–236, doi:10.1017/S0954102005002634, bibcode:2005AntSc..17..225H (englisch). ISSN 1365-2079
- ↑ David Sugden, Adrian Hall: Antarctic blue-ice moraines: Analogue for Northern Hemisphere ice sheets? In: Quaternary Science Reviews. Nr. 249, 1. Dezember 2020, S2CID:226344722, doi:10.1016/j.quascirev.2020.106620, bibcode:2020QSRv..24906620S (englisch). ISSN 0277-3791
- ↑ Kate Winter, Denis Lombardi, Alejandro Diaz‐Moreno, Rupert Bainbridge: Monitoring Icequakes in East Antarctica with the Raspberry Shake. In: Seismological Research Letters. Band 92, Nr. 5, 7. April 2021, S2CID:233568465, S. 2746, doi:10.1785/0220200483 (englisch). ISSN 0895-0695
- ↑ Giyoon Lee, Jinho Ahn, Hyeontae Ju, Florian Ritterbusch, Ikumi Oyabu, Christo Buizert, Songyi Kim, Jangil Moon, Sambit Ghosh, Kenji Kawamura, Zheng-Tian Lu, Sangbum Hong, Chang Hee Han, Soon Do Hur, Wei Jiang, and Guo-Min Yang: Chronostratigraphy of the Larsen blue-ice area in northern Victoria Land, East Antarctica, and its implications for paleoclimate. In: The Cryosphere. Band 16, Nr. 6, 15. Juni 2022, S2CID:249736029, S. 2301–2324, doi:10.5194/tc-16-2301-2022, bibcode:2022TCry...16.2301L (englisch). ISSN 1994-0416
- ↑ Polar Environments and Global Change von Roger G. Barry, Eileen A. Hall-McKim, University of Colorado at Boulder, Cambridge University Press, 2018 in der Google-Buchsuche S. ISBN 978-1-108-42316-8
- ↑ A. Kurbatov, E. Brook, S. W. Campbell, H. Conway, N. W. Dunbar, J. A. Higgins, N. A. Iverson, L. M. Dunbar, L. M. Kehrl, W. C. McIntosh, N. E. Spaulding, Y. Yan, P. A. Mayewski: Allan Hills Pleistocene Ice Project (PIP). In: AGU Fall Meeting Abstracts. Band 2016, Dezember 2016, S. 31B–2272, bibcode:2016AGUFMPP31B2272K (englisch).
- ↑ Paul Voosen: 2.7-million-year-old ice opens window on past. In: Science. Band 357, Nr. 6352, 18. August 2017, S. 630–631, doi:10.1126/science.357.6352.630, PMID 28818920, bibcode:2017Sci...357..630V (englisch). ISSN 0036-8075