Glaziale Isostasie: Eismodelle, Erdmodelle und viskoelastische Relaxation

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Während der Eiszeiten gab es mehrfach großräumige Massenumverteilungen zwischen den Ozeanen und vorwiegend kontinentalen Eisschilden. Isostatische Ausgleichsbewegungen in Erdkruste und Erdmantel kompensieren diese Eis- und Wasserauflasten durch Deformationen, die sowohl eine instante elastische als auch eine zeitverzögerte viskose Komponente haben. Zahlreiche Beobachtungen, wie Paläo-Strandlinien, rezente Hebungen von ehemaligen Vereisungsgebieten, und säkulare Änderungen im Schwerefeld, dokumentieren die viskoelastishcen Ausgleichsbewegungen, die als glaziale Isostasie bezeichnet werden. Die Inversion dieser Beobachtungsdaten kann Aussagen über die Viskositätsstruktur von Lithosphäre und Erdmantel geben, und so einen wichtigen Beitrag zur Geodynamik leisten. Das hier beantragte Projekt verfolgt mehrere Ziele: (i) Aufarbeitung und Ergänzung von Beobachtungsdaten zur glazialen Isostasie, (ii) Verfeinerung von Paläo-Eismodellen durch eine formale Inversion der Beobachtungsdaten, und (iii) Inversion der Beobachtungsdaten mit numerischen Modellen zur glazialen Isostasie unter Einbeziehung der neu gewonnenen Daten und Paläo-Eismodelle, und Bestimmung einer geodynamisch konsistenten Viskositätsverteilung für den Erdmantel. Die Motivation für das Projekt sind neue Beobachtungsdaten sowohl aus dem Umfeld der ehemaligen Vereisungsgebiete als auch dem Fernfeld und der Erfolg von formalen Inversionsmethoden sowohl bei der Verbesserung von Eismodellen als auch der Bestimmung der Mantelviskosität. Das Projekt wird eine neue Generation von Paläo-Eismodellen liefern, die für geodynamische und paläoklimatische Fragestellungen relevant sind.