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Elementverteilung auf Aerosolen

Die bisher durchgefuehrten Messungen der Elementverteilung auf Aerosolen durch Neutronenaktivierungsanalyse sollen nach zwei Seiten hin ausgeweitet werden: Es soll eine Elementanalyse an Kristallisationskernen von Gletschereis durchgefuehrt werden, um Vergleichsdaten fuer fruehere anthropogen unbeeinflusste Verhaeltnisse zu erhalten, zum anderen soll die Anzahl der identifizierbaren Elemente durch Hinzunahme von protoneninduzierter Roentgenfluoreszenz vergroessert werden.

Entschlüsselung der zeitlichen Variabilität der Konzentration und Zusammensetzung des glazialen organischen Kohlenstoffs zur Bestimmung des Kohlenstoffexports mittels Abflussseparation und maschinellen Lernverfahren (Falljökull, Island)

Verlässliche Vorhersagen über den Export von organischem Kohlenstoff (OC) bezogen auf den Gletscherabfluss sind sehr begrenzt. Bestehende Studien kombinieren hauptsächlich den OC-Gehalt einzelner Eisproben und Massenbilanzen, um einen mittleren jährlichen OC-Export zu berechnen. Dieser Ansatz berücksichtigt keine potentiellen tages- und jahreszeitlichen Veränderungen und spiegelt daher möglicherweise die gletscherbedingten OC-Exportraten nicht genau wider. Daher ist es wichtig, zeitliche Veränderungen in der Gletscherhydrologie in hoher zeitlicher Auflösung (saisonal, ereignisbezogen, tageszeitlich) zu berücksichtigen und relevante Abflusskomponenten zu berücksichtigen. Dieses Projekt hat das Ziel, den Export von OC aus Gletschern (Konzentration, Zusammensetzung und Bioverfügbarkeit) in hoher zeitlicher Auflösung systematisch zu untersuchen und die biochemische zeitliche Variabilität mit Variationen der hydrologischen Prozesse im Gletscher zu verbinden. Nur durch ein detailliertes Verständnis der Auswirkungen der Hydrologie der Gletscher auf den OC-Export können verlässliche Vorhersagen für die zukünftige Freisetzung von OC durch den Gletscherrückzug gemacht werden. Die Untersuchungen finden am temperierten Gletscher Falljökull (Island) statt, der Teil des Öraefajökull und der Vatnajökull-Eiskappe ist und dessen Eisfront seit 1932 jährlich vermessen wird. Innovative Methoden, wie z.B. maschinelle Lernverfahren, in Kombination mit einer Abflussganglinienseparation, helfen, das zeitliche Zusammenspiel verschiedener Quellgebiete des Gletscherabflusses und dessen tages- und jahreszeitliche Variabilität zu verstehen. Die Verbindung von Prozessverständnis unter Einbeziehung der OC und Abflussdynamik wird die Modellierung des OC-Exports unter Berücksichtigung der OC-Zusammensetzung ermöglichen. Insgesamt werden 972 Eis-, Schnee- und Wasserproben genommen entnommen. Mit einer mobilen Multiparametersonde, die direkt am Gletschertor installiert wird, werden automatisch die Wassertemperatur, elektrischer Leitfähigkeit, Trübung, der Wasserstand und fluoreszierendem DOM im 1h min-Intervall gemessen. Mit modernsten Labormethoden (C/N- und TOC-Analyzer, Picarro) werden BDOC, DOC, POC, optische Eigenschaften (Fluoreszenz, Absorption), Nährstoffe (PO4, NO3, NO2, NH4) und stabile Isotope (18O, 2H) analysiert. Mit dem Einsatz multivariat statistischer Verfahren (z.B. PCA, CCA) sowie Modellen (PARAFAC, SIMMR, LOADest) werden zeitliche Muster, Prozesse und Treiber identifiziert sowie der OC-Export quantifiziert. Diese systematische Untersuchung des OC-Exports wird das aktuelle Prozesswissen über tageszeitliche und saisonale Veränderungen in der Konzentration, Zusammensetzung und Bioverfügbarkeit von glazialem OC wesentlich erweitern. Dadurch kann die (zukünftige) Dynamik des gletscherbedingten OC-Exports aufgrund von klimawandelbedingten Variationen in Gletscherschmelzprozessen zuverlässig vorgesagt werden.

CLIVALP - Climate Variability Studies in the Alpine Region

Langfristige Massenbilanzuntersuchungen am Stubacher Sonnblickkees

Langfristige Untersuchung des Klima-Gletscher-Zusammenhanges in einem hochalpinen, vergletscherten Einzugsgebiet durch jaehrliche Messung des Massenhaushalts des Stubacher Sonnblickkees mit der hydrologischen Jahresbilanz im Einzugsgebiet. Beitraege zum Verstaendnis der Auswirkung einer Klimaveraenderung auf die Gletscher.

OGS Core Logging Lab - logging sediment cores in Lago Argentino (Brazo Sur), Argentina

The spectacular water outburst occurring semi-periodically when the ice-dam formed by the external front of the Perito Moreno glacier collapses, is one of the most attracting events in the UNESCO ‘Parque Nacional Los Glaciares’ of southern Patagonia. These occurrences have been documented since 1936. Instead, evidence of previous events has been only indirectly provided by dendrochronology analysis. Four sediments cores have been collected on coastal soil in 2017, analysed by X rays, HR photography and Magnetic Susceptibility. The radiographies of these cores allowed to identify lake floodings deposits due to glacier readvance over the coastal soil related to the collapse of the Perito Moreno ice-dam. In November 2018, 10 undisturbed sediment gravity cores were collected within a small inlet of Brazo Sur, that is, the southern arm of Lago Argentino, at water depths ranging from 10 to 6 m using a 4.5 cm diameter gravity corer ‘KC Kajak Sediment Sampler’ Model 13.030. The length of these cores varies from 45 to 65 cm. X rays, HR photography and magnetic susceptibility provide the first evidence of an abrupt change in the stratigraphic record found at variable depths of 14–18 cm from the top of the cores, marked by a hiatus spanning ca. 3200 years, separating planar-laminated sediments below from an alternation of erosional and depositional events above it, indicating recurring high-energy conditions generated by the emptying of the lake basin, as well as ash layers observed in the longest cores. Radio carbon data collected on three of these cores record ice-daming in the Little Ice age, at 324-266 cal yrs BP. These well-preserved stratigraphic records highlight the key role of glaciolacustine deposits in reconstructing the glacial dynamics and palaeoclimate evolution of a glaciated region.

Results of non-metric Multidimensional scaling (NMDS) based on Bray Curtis dissimilarity of organic matter molecular compositions of purple glacier ice- and red snow-algae dominated surface samples collected close to the QAS-M Promice weather station on the southern tip of the Greenland Ice Sheet.

These datasets display the results of multivariate statistical analysis non-metric multidimensional scaling (NMDS) based on Bray Curtis dissimilarity of the organic matter (OM) molecular compositions of surface glacier purple ice- and red snow-algae dominated samples collected on the Greenland Ice Sheet at ca. 61°1’ N,46°8’ W (Rossel et al., 2025). The molecular compositions of the samples were obtained by ultrahigh resolution analysis on a 15 Tesla Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer (FTICR-MS, Rossel et al., 2025). All reported NMDS datasets display the molecular loadings and samples scores for the first two axes of the NMDS (NMDS1 and NMDS2), the number occurrences of each molecular formula per sample type, and molecular properties of the formulae such as: mass (MWwa), hydrogen/carbon (H/Cwa) and oxygen/carbon (O/Cwa) ratios, aromaticity index (AI-modwa), double bond equivalents (DBEwa) and DBE minus oxygen (DBE-Owa), Nominal oxidation state of carbon (NOSCwa) and the molecular category the formula was assigned (Aromatics, Condensed aromatics, highly unsaturated, unsaturated aliphatics and saturated). Furthermore, the NMDS datasets are separated according to the compared sample set. In the first NMDS analysis (Table S1, Fig 1 in Rossel et al., in review), we compared all samples: the initial OM from glacier ice- (T0_Ice) and snow-algae (T0_Snow) dominated habitats and the up to 24 days (T3-T24) in situ incubated samples under dark (D) and light (L) conditions. These OM samples, include both dissolved organic matter (DOM) and particulate organic matter (POM), the latter extracted with hot water (HW) and sodium hydroxide (Na) to represent water-soluble and particle-associated OM, respectively (see methods). In the second and third NMDS analyses, we compared DOM and POM samples separated (Table S2 and Table S3, respectively). Following the separation of all analyzed samples in the first NMDS (purple and red samples in Fig 1 in Rossel et al., in review), OM molecular signals related to glacier ice-algae (Table S4) and snow-algae (Table S5) were separated using NMDS1 values ≤ 0.45 and ≥ 0.45, respectively (Fig. 1b and Fig. 1c in Rossel et al., in review). Additionally, these separated molecular signals for glacier ice-algae and snow-algae samples were used to calculate intensity weighted (subscript wa) values for MWwa, H/Cwa and O/Cwa ratios, AI-modwa, NOSCwa, DBEwa and DBE-Owa for each sample (Table S6).

Geologische Eisrandlagen von Niedersachsen 1 : 50 000

Darstellung von Vereisungsgrenzen und der Position von Moränenstrukturen auf der Geologischen Karte von Niedersachsen 1 : 50 000. Die Darstellung der Vereisungsgrenzen zeichnet die maximale Verbreitung eiszeitlicher Gletscher in Niedersachsen nach. Im Oberharz wird die Reichweite der Eigenvergletscherung des Harzes während der Weichsel-Kaltzeit gezeigt. Für die anderen Bereiche Niedersachsens gibt die allgemeine Vereisungsgrenze Hinweise zur maximalen Reichweite des Inlandeises im Pleistozän. Mit den End- und Stauchmoränen im Saale-Bereich wird die Verbreitung und Lage von charakteristischen und markanten End- und Verweilstadien bedeutender Vorstöße saalezeitlichen Inlandeises dargestellt. Bei diesen Daten handelt es sich um Linieninformationen, die digital vorgehalten und bei Bedarf kombiniert mit den geologischen Daten der GK50-Grundkarte ausgegeben werden. Nur in Verbindung mit den geologischen Informationen im Hintergrund wird z.B. die Dynamik und Verbreitung der kaltzeitlichen Eisvorstöße in Niedersachsen fassbar.

Glacial landforms around the boundary between the central and northern Black Forest, south-western Germany

The aim of data collection was the reconstruction of the chronology and extent of the Late Pleistocene glaciation around the boundary between the central and northern Black Forest. This research has been undertaken as part of the 'Chronology of the last glaciation of low mountainous areas in Central Europe' project (funded by the German Research Foundation (DFG)). This project is granted to Felix Martin Hofmann (see https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/534739108?language=en, last access: 13 June 2025). As a first step towards comprehensive glacier reconstruction, glacial geomorphological mapping according to present-day standard in the field of glacial geomorphology must be undertaken, allowing for the selection of suitable targets for dating campaigns. Previous cirque and moraine mapping led to valuable datasets but the adopted approach for the acquisition of data does not comply with up-to-date approaches in geomorphological mapping. Hence, a mapping campaign was undertaken to critically evaluate previous work on the region of interest to achieve the greatest possible accuracy during mapping. The acquired data represent the base of a manuscript which has been submitted to the Journal of Geomorphology for consideration for publication.

Glacial landforms in the region formerly occupied by the Haslach glacier, southern Black Forest, south-west Germany

This dataset contains ESRI shapefiles of mapped glacial landforms, i.e., initial cirques, cirques, moraines, and moraine crests in the region formerly occupied by the former Haslach glacier in the southern Black Forest (48° N, 8° E WGS 1984), south-west Germany. The last glaciation maximum ice extent of the former Haslach glacier, inferred from ice-marginal moraines, is also provided. Geomorphological mapping was undertaken for the selection of suitable sites for beryllium-10 surface exposure dating of moraine-boulder surfaces for the establishment of a regional glacier chronology. The mapping of glacial landforms in the region formerly occupied by the former Haslach glacier in the southern Black Forest involved the interpretation of derivatives of the high-resolution DGM1 digital elevation model (xy-resolution: 1 m) of the State Agency for Geoinformation and Land Development (LGL) of the state of Baden-Württemberg, freely available at: https://opengeodata.lgl-bw.de/#/(sidenav:product/3) (last access: 6 February 2025), coupled with extensive field campaigns in 2020-2022 CE. To achieve the greatest possible accuracy during the mapping of glacial landforms, exposures were inspected, if available. The shapefiles can be opened with open-source geographic information system software. The coordinate reference system of the shapefiles is EPSG 25832: ETRS89 / UTM Zone 32N (https://epsg.io/25832, last access: 6 February 2025).

IceLines - Sentinel-1 - Antarctica

IceLines (Ice Shelf and Glacier Front Time Series) is an automated calving front monitoring service providing monthly ice shelf front time series of major Antarctic ice shelves. The provided time series allows to discover the dynamics of ice shelf front changes and calving events. The front positions are automatically derived from Sentinel-1 data based on a deep neuronal network called HED-U-Net. The time series covers the timespan 2014 to today (partly limited due to Sentinel-1 data availability). Incorrectly extracted fronts are truncated which might lead to gaps in the time series especially between December to March due to strong surface melt. Annual averages are calculated based on the extracted monthly fronts (excluding the summer months) and provide more robust results due to temporal aggregation

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