La lipase B de Candida antarctica (CALB) est un enzyme présentant des propriétés énantiosélectives très intéressantes pour l'obtention de molécules énantio pures par dédoublement cinétique de mélanges racémiques,molécules utilisées comme synthons dans l'industrie pharmaceutique. En effet, le principe actif de nombreux médicaments est efficace sous une forme énantio pure, l'autre forme chirale pouvant se révéler délétère pour l'organisme.Les travaux de la thèse s'intéressent à mieux comprendre l'origine de l'énantiosélectivité de la lipase B de Candida antarctica, en particulier pour la résolution d'alcools secondaires par des réactions de transestérification.Nous utilisons pour la première fois la méthode de la perturbation de l'énergie libre pour estimer la différence d'énergie libre entre les intermédiaires tétraédriques obtenus avec les formes R et S d'alcools énantiomères pour une série d'alcools secondaires, dans le but de prédire in silico l'énantiosélectivité de la CALB. Les paramètres cinétiques apparents d'une réaction avec deux alcools substrats énantiopurs sont expérimentalement déterminés et permettent de définir la contribution respective du Km et du kcat de chaque énantiomère pour la définition de l'énantiosélectivité. L'étude expérimentale de l'effet d'empreinte par des molécules co-substrats est réalisée,ainsi qu'une étude par modélisation moléculaire de l'effet d'empreinte par le premier ester substrat de la réaction qui pourrait modifier la conformation du site actif de la CALB. La troisième partie porte sur l'étude de la CALB et de trois variants (T42V, S47A et T42V/S47A) chez lesquels les acides aminés dans la poche stéréospécifiques ont mutés. T42V et S47A permettent d'obtenir une augmentation de l'énantiosélectivité. L'étude propose une étude détaillée de la conformation du site actif à partir de simulations de trajectoires de dynamique moléculaire

Mit der Mission des Ice, Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat) gelangte erstmals ein Laseraltimetersystem in einen erdgebundenen Orbit. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht anhand von drei verschiedenen Anwendungen das Potenzial dieser Altimeterdaten zur Überwachung des Antarktischen und des Grönländischen Eisschilds. Beide Schilde bilden ein Schlüsselglied im globalen Klimasystem der Erde. In einem ersten Hauptabschnitt werden die ICESat-Altimeterdaten für das Gebiet des Lake Vostok, des größten Vertreters subglazialer Seen in der Antarktis, untersucht. Dieses Gebiet eignet sich durch die Höhenstabilität des über dem See liegenden Eisschilds insbesondere als Validierungsgebiet für Altimeterdaten. Diese werden hinsichtlich der zwischen den Lasern auftretenden Offsets umfassend analysiert. Die ermittelten Offsets variieren in einem Bereich zwischen -7.5 und +13.9 cm und erreichen damit die angestrebte Messgenauigkeit der Mission. Im Hinblick auf eine Bestimmung von zeitlich linearen Höhenänderungen der Eisschilde stellen sie den größten genauigkeits-limitierenden Faktor dar. Aus den um die Offsets korrigierten Altimeterdaten wird ein rasterförmiges Topographiemodell der Eisoberfläche erstellt. Dieses wird umfassend untersucht. Im Anschluss werden glaziologische Anwendungen vorgestellt, für welche das Topographiemodell eine zentrale Grundlage bildet. Unter anderem erfolgt in der Kombination mit Eisdicken- und Geoidinformationen der Nachweis, dass sich das Eis über dem See im hydrostatischen Gleichgewicht befindet. Im Zuge dieser Untersuchung wird aber auch deutlich, dass an einigen Stellen des Sees das Gleichgewicht verletzt wird. Mögliche Ursachen hierfür werden näher untersucht und eingehend diskutiert. Für den Grönländischen Eisschild erfolgt die Analyse der um die Laseroffsets korrigierten Altimeterdaten zur Ableitung zeitlich linearer Höhenänderungen. Die methodische Basis hierfür bildet eine Wiederholspuranalyse der Altimeterdaten. Zur Minimierung des Einflusses der lokalen Topographie und zur besseren Separation der saisonalen Höhenvariation werden die korrespondierenden Altimetermessungen entlang der Referenzspuren an ein drei-komponentiges mathematisches Modell durch Ausgleichung bestmöglich angepasst. Die für den ICESat-Missionszeitraum bestimmte mittlere Höhenrate des Eisschilds beträgt -13.0±0.5 cm/a. Die stärkste Höhenabnahme verzeichnet der Eisschild in den westlichen und südöstlichen küstennahen Randbereichen. Unter Verwendung der Eisdichte für die Volumen-Massen-Umrechnung entspricht dies einer Massenänderung von -209.5±35.6 Gt/a. Dies entspricht einem eustatischen Meeresspiegelanstieg von +0.6±0.1 mm/a. In einer dritten Anwendung werden die ICESat-Altimeterdaten über dem Amery-Schelfeises untersucht. Es wird eine Methodik vorgestellt, welche auf der Kreuzkorrelation von Höhenprofilen verschiedener Epochen beruht und zur Ableitung von Fließgeschwindigkeiten des Schelfeises dient. Der entwickelte Ansatz wird auf die ICESat-Referenzspur 49 angewendet. Sie verläuft entlang der zentralen Achse des Schelfeises. Im Bereich zwischen -71.6° und -70.1° Breite wächst die Fließgeschwindigkeit von +0.83±0.09 m/d auf +1.02±0.06 m/d an. Das Ergebnis steht im Einklang mit einem unabhängigen Geschwindigkeitsmodell, welches zur Validierung herangezogen wurde. / The Ice, Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat) was the first Earth-orbiting laser altimeter mission in space. The following work is dedicated to the ICESat-altimetry data in order to demonstrate their full potential for the investigation of glaciological implications in polar regions. The primary science objective of the mission was to focus on the mass balances of the Greenland Ice Sheet and the Antarctic Ice Sheet. Both of them play a key role in the Earth's climate system. Firstly, the ICESat elevation profiles covering the Lake Vostok region are analysed in more detail. The Lake Vostok is the largest known subglacial lake in Antarctica to date. Due to a fast and strong degradation of the laser energy, the ICESat elevation measurements are affected by offsets. The estimated offsets between the laser operational periods vary between -7.5 und +13.9 cm. Therefore, they can't be neglected in the view of precise mass change determinations for ice sheets. In addition, a Digital Elevation Model (DEM) of the ice surface topography is generated on the basis of the adjusted elevation profiles. The DEM is analysed in more detail. Furthermore, the DEM forms the basis for the investigation of glaciological implications. In combination with an ice-thickness model and a regional geoid model the hydrostatic equilibrium condition is evaluated. It turns out, that the ice sheet covering the lake fulfils the hydrostatic equilibrium condition within ±1 m for large parts of the lake. Beside this, positive and negative deviations are found in the northern and southern part of the lake. Secondly, ice surface height changes and their temporal variations are inferred for the Greenland ice sheet. This investigation is based on a refined repeat-track analysis in order to exploit the full potential of ICESat's altimetry data. To reduce the influence of the local topography corresponding measurements along the track are fitted to a mathematical model, consisting of three components. For the entire ice sheet a mean surface height trend of -13.0±0.5 cm/yr is determined. The largest changes are identified at the coastal margins of the ice sheet. Using the ice surface height changes long-term volume- and mass-change rates are inferred. For this purpose the density of pure ice is used for the volume-mass-conversion. The overall long-term mass change rate amounts to -209.5±35.6 Gt/yr. This is equivalent to an eustatic sea level rise of +0.6±0.1 mm/yr. A third approach analyses ICESat elevation profiles over the Amery ice shelf. The method is based on a cross-correlation analysis of different ICESat repeat cycle in order to determine the ice flow velocity along the track. This method is applied to reference track 49. The investigation reveals that between 71.7° S and 70.1° S along the reference track, the ice-flow velocity increases from about +0.83±0.09 m/d to +1.02±0.06 m/d. These results are in general good agreement with velocities derived from an independent velocity field.

第23回名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム平成22(2010)年度報告

Die neuen Schwerefeld-Satellitenmissionen CHAMP (Challenging Minisatellite Payload), GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) und GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) können wesentlich zur Erforschung und Beobachtung des Systems Erde beitragen. Die Antarktis als ein Schlüsselglied im globalen Klimasystem bietet dabei besondere Herausforderungen. GRACE hat hier das Potential, zeitliche Massenänderungen (unter anderem der Eismasse) zu beobachten. Methoden zur Auswertung der Missionsdaten befinden sich gegenwärtig in einem intensiven Entwicklungsprozess, zu dem die vorliegende Arbeit beitragen soll. Inhaltlicher Schwerpunkt ist die Nutzung von GRACE zur Ermittlung zeitlicher Massenvariationen in der Antarktis. Die Analysen erfolgen in erster Linie aus der Position eines Nutzers von Standard-Missionsprodukten, betreffen aber grundsätzlich den gesamten Auswerteprozess. Nach einer Einführung werden zunächst die Hintergründe der Arbeit ausgeführt (Kapitel 2), speziell die theoretischen Grundlagen zu Massen- und Schwerefeldvariationen, Phänomene geophysikalischer Massenvariationen und die neuen Schwerefeldmissionen mit ihrem Potential zur Beobachtung solcher Massenvariationen. Ein Hauptteil der Arbeit behandelt die Frage, welche Signale und Fehler in den Schwerefeldlösungen der Missionen enthalten sind (Kapitel 3). Zunächst werden dazu gegenwärtige Prozessierungskonzepte zur Erstellung von CHAMP- und GRACE-Schwerefeldlösungen skizziert und die GRACE-Monatslösungen des GeoForschungsZentrums Potsdam als ein Standard-GRACE-Produkt vorgestellt. Es folgen verschiedene Analysen zur Fehlerstruktur der Schwerefeldlösungen, wobei insbesondere die Fehlerstruktur von GRACE-Monatslösungen anhand ihres Zeitverhaltens empirisch untersucht werden. Als eine Ursache empirisch festgestellter, aber durch Fehlermodelle nicht vollständig beschriebener Fehlerstrukturen werden schließlich Alias-Effekte von unmodellierten zeitlichen Variationen auf die geschätzten räumlichen Variationen qualitativ und quantitativ beschrieben und diskutiert. Ein zweiter Hauptteil untersucht geophysikalische Rückschlüsse aus GRACE-Schwerefeldlösungen mit Anwendung auf die Schätzung antarktischer Eismassensignale (Kapitel 4). Methoden zur Schätzung von Massensignalen aus den Schwerefeldlösungen werden systematisch zusammengestellt und teilweise weiterentwickelt. Die praktische Anwendung dieser Methoden zur Schätzung von Eismassenänderungen des Antarktischen Eisschildes und seiner großen Eiseinzugsgebiete wird erklärt. Ein Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der unterschiedlichen Mechanismen, die zu Fehlern der geschätzten Massensignale führen, sowie auf der Abschätzung dieser Fehler. Im Lichte der gewonnenen Einsichten in die methodischen Unsicherheiten der angewandten Analysetechniken erfolgt schließlich die Präsentation und Diskussion der Ergebnisse, einschließlich eines Vergleichs mit bisher veröffentlichten Massenbilanzresultaten. Möglichkeiten zu methodischen Verbesserungen, die in den vorangegangenen Untersuchungen deutlich werden, aber über den Rahmen der Arbeit hinausgehen, werden in einem eigenen Kapitel (Kapitel 5) diskutiert. Dies betrifft sowohl solche Verbesserungen, die bereits auf der Basis der gegenwärtigen GRACE-Monatslösungen möglich sind, als auch Verbesserungen in der Generierung dieser Monatslösungen oder, allgemeiner, in der GRACE-Prozessierung. Die Kombination der GRACE-Daten mit komplementären Beobachtungen und Modellen spielt in den unterschiedlichen Stadien der GRACE-Datenanalyse eine Schlüsselrolle. In Bezug auf die Trennung antarktischer Massensignale werden Kombinationsstrategien nochmals gesondert diskutiert. Schließlich werden die Hauptergebnisse der Arbeit nochmals zusammengefasst und eingeordnet (Kapitel 6). / The new gravity field satellite missions CHAMP (Challenging Minisatellite Payload), GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) and GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) can provide essential contributions to the study and the monitoring of the Earth system. Hereby, Antarctica as a key element of the climate system offers particular challenges. GRACE has the potential to observe temporal variations of masses such as ice masses, in particular. Methods to analyse the mission data are currently in a process of intensive development. The present work aims to contribute to this process. The focus is on the use of GRACE to determine temporal mass variations in Antarctica. The analyses are carried out from the viewpoint of a standard product user. Nonetheless, they concern the entire process of GRACE data analysis. After an introduction, the background of the work is explained, in particular the theoretical fundamentals of mass and gravity field variations, the phenomena of geophysical mass variations and the new gravity field missions with their potential to observe these variations (chapter 2). One main part of the work (chapter 3) treats the question which signals and errors are contained in the missions' gravity field solutions (chapter 3). Current CHAMP and GRACE processing approaches are outlined. The GRACE monthly solutions by GeoForschungsZentrum Potsdam are introduced. Subsequently, different analyses about error structures of gravity field mission solutions are presented. In particular, an empirical analysis of time-variations of the GRACE monthly solutions reveals error structures which are not completely described by error models. As one cause of this discrepancy, alias effects of unmodelled temporal variations on the spatial patterns of the solutions are discussed qualitatively and quantitatively. Another main part of the work (chapter 4) investigates geophysical inferences from the GRACE monthly solutions, with Antarctica taken as a case study. Methods to estimate mass signals are systematised and partly enhanced. The practical applications of these methods for the estimation of Antarctic ice mass changes is explained. The different error mechanisms are investigated in detail, and corresponding errors are assessed. The results about Antarctic ice mass changes are then presented, compared to previous results and discussed in the light of the remaining methodological uncertainties. The studies reveal directions for methodological improvements, and so, related ideas are discussed in a separate chapter (chapter 5). They concern both the analysis of current GRACE monthly solutions and the generation of these solutions, or, more generally, the GRACE processing. The combination of GRACE data with complementary observations and models plays a key role in the different levels of GRACE data analysis. Combination strategies are, hence, once more discussed with regard to Antarctic mass signals. Finally, the main results of the work are summarised and discussed in a broader context.

<p>This thesis describes strategies for and examples ofcellulose fiber modification.The ability of an engineered biocatalyst, acellulose-binding module fused to the<i>Candida antarctica</i>lipase B, to catalyze ring-openingpolymerization of e-caprolactone in close proximity tocellulose fiber surfaces was explored. The water content in thesystem was found to regulate the polymer molecular weight,whereas the temperature primarily influenced the reaction rate.The hydrophobicity of the cellulose sample increased as aresult of the presence of surface-deposited polyester.</p><p>A two-step enzymatic method was also investigated. Here,Candida antarctica lipase B catalyzed the acylation ofxyloglucan oligosaccharides.The modified carbohydrates werethen incorporated into longer xyloglucan molecules through theaction of a xyloglucan endotransglycosylase. The modifiedxyloglucan chains were finally deposited on a cellulosesubstrate.</p><p>The action of<i>Candida antarctica</i>lipase B was further investigated inthe copolymerization of e-caprolactone and D,L-lactide.Copolymerizations with different e-caprolactone-to-D,L-lactideratios were carried out. Initially, the polymerization wasslowed by the presence of D,L-lactide. During this stage,D,L-lactide was consumed more rapidly than ε-caprolactoneand the incorporation occurred dimer-wise with regard to thelactic acid units.</p><p>Morphological studies on wood fibers were conducted using asol-gel mineralization method. The replicas produced werestudied, without additional sample preparation, by electronmicroscopy and nitrogen adsorption. Information concerning thestructure and accessibility of the porous fiber wall wasobtained. Studies of never-dried kraft pulp casts revealedmicro-cavities and cellulose fibrils with mean widths of 4.7(±2) and 3.6 (±1) nm, respectively.</p><p>Finally, cationic catalysis by simple carboxylic acids wasstudied. L-Lactic acid was shown to catalyze the ring-openingpolymerization of ε-caprolactone in bulk at 120 °C.The reaction was initiated with methylß-D-glucopyranoside, sucrose or raffinose, which resultedin carbohydrate-functionalized polyesters. The regioselectivityof the acylation was well in agreement with the correspondinglipase-catalyzed reaction. The polymerization was alsoinitiated with a hexahydroxy-functional compound, whichresulted in a dendrimer-like star polymer. The L-lactic acidwas readily recycled, which made consecutive reactions usingthe same catalyst possible.</p><p><b>Keywords:</b><i>Candida antarctica</i>lipase B, cationic catalysis,cellulose-binding module, dendrimer, enzymatic polymerization,fiber modification, silica-cast replica, sol-gelmineralization, organocatalysis, xyloglucanendotransglycosylase</p>

This dissertation investigates the causes, development, and the partial resolution of the Antarctic sovereignty dispute that took place between Britain, Argentina, and Chile between 1939 and 1959. It has two interconnected arguments. The first argument is that the dispute had its roots in a clash between British imperialism and South American nationalism, and, as a consequence, ought to be seen as part of the wider history of European decolonization in the years during and after the Second World War. The second argument is that the history of the sovereignty dispute offers an excellent opportunity for "doing environmental history" due to the relative simplicity of human-nature-culture interactions in Antarctica. By putting these two arguments together, it becomes possible to write an "environmental history of decolonization." Within the context of the sovereignty dispute, this dissertation asks the question: what happened to British imperial claims to "dominion over nature" during the decolonization of the British Empire in the mid-twentieth century? Over the course of the sovereignty dispute, Argentina and Chile sought to challenge Britain's claims to "environmental authority" in Antarctica with their own "environmental nationalism." Rather than conceding to the South American challenge, Britain initially responded by redoubling its efforts to maintain Antarctic sovereignty. However, as the three countries learned more about the reality of the Antarctic environment, their political perceptions of the region changed. The British, in particular, became less attached to exclusive sovereignty and successfully negotiated a limited international regime that would retain their political influence without the need for formal control. The Antarctic Treaty of 1959 brought a partial end to the sovereignty dispute by "freezing" all sovereignty claims for its duration. / text

As the resource related conflict in the Niger Delta area of Nigeria escalates at a furious pace, it is becoming clear that traditional means of dispute resolution (such as litigation and violence) are no longer applicable. Research has also shown that no method of dispute resolution can be efficient, equitable and administratively practicable without the collective effort of all parties involved; individuals, institutions and non-governmental organizations need to work together to develop a countrywide ability to design an effective conflict resolution system. While there is a perceived need for a viable dispute resolution process, to date, no concerted effort has been made to harness relevant experiences and build a network of practitioners skilled in the management of such conflicts. The emerging Alternative Dispute Resolution (ADR) methods (which do not involve litigation) may offer opportunities to resolve disputes in the Niger Delta region more effectively than litigation-based means. In view of this, this research assesses indigenous dispute resolution processes in terms of their potential applicability as alternative dispute resolution processes for the Niger Delta conflict. The review also provides insights into the criteria used to support decision making as it relates to choosing the most appropriate dispute resolution process. To do this, this research advocates a hybrid model (an integration of both customary indigenous process and westernised mediation process). The choice of a hybrid model is predicated on the assumption that the Niger Delta is a hub for investors, where both locals (indigenes) and outsiders (foreigners) interact and relate together in pursuit of a common goal. Experience at the grass roots level in one community may also provide guidance for conflict resolution at similar levels in other communities.

South America and the Andes harbour a rich biodiversity. High levels of in-situ speciation, survival of relict lineages into modern times, and mixing of biotas (Gondwanian and North American), have been demonstrated to contribute to the extant biodiversity. Here I examined the four species in the shorebird family Thinocoridae (seedsnipes) as a test case of complementary hypotheses about the origins of this diversity: 1) that some lineages arose from cold-adapted Antarctic ancestors (post-Gondwana), and 2) that the Andes have promoted diversification through vicariance and via the creation of novel alpine niches. First, I reviewed the tectonic and environmental history of the Andes, and the major biogeographic patterns in South America. Second, I reviewed Antarctic and Southern Hemisphere paleoenvironments, putative refugia, colonisation routes, molecular and biogeographic studies, and found strong evidence supporting the role of Antarctica as a source of global cold-hardy biodiversity. Third, I developed universal protocols to purify mitochondrial DNA (mtDNA). Using these methods, I uncovered nuclear pseudogenes, true mtDNA heteroplasmy, and possible hybridisation between seedsnipe lineages. Fourth, I investigated geographic patterns in seedsnipe morphology in four species. I also investigated the relationships of ecogeographic variables related to cold on morphology. I found strong and significant regional differences particularly in the smaller Thinocorus species, including an effect of the high Central Andes. Altitude, latitude, and wind (the effect of cold) have shaped seedsnipe morphology; Thinocoridae as a group generally support Bergmann’s and Allen’s rules. Fifth, based on phylogeographic and phylogenetic analyses of mtDNA and hemoglobin sequences, a putative southern origin for seedsnipes was supported, and an early origin in alpine habitats is suggested. Sixth, I compared data on Andean uplift and glaciation in South America, and found concordance between seedsnipe diversity, known areas of endemism in other taxa, and paleoenvironmental history. Finally, I briefly examined molecular evolution in hemoglobins and mtDNA and found preliminary evidence of adaptations to high altitude (hemoglobins) and to cold (mtDNA and hemoglobins). In summary, an Antarctic ancestor for seedsnipes, pre-adapted for life in the Andes, is supported. Antarctica may have contributed a great proportion of cold-hardy biodiversity to the South and globally. / Thesis (Ph.D, Biology) -- Queen's University, 2011-08-17 23:30:31.324

Die Kryosphäre interagiert mit verschiedenen anderen Subsystemen der Erde. Variationen der klimatischen Bedingungen führen zu kryosphärischen Massenänderungen und somit zu Änderungen des globalen Meeresspiegels. Gleichzeitig induzieren Massenvariationen des Eises und des Ozeans Deformationen der festen Erde, welche sich aus einer instantanen elastischen und einer möglichen verzögerten viskosen Reaktion (glazial-isostatischer Ausgleich – GIA) zusammensetzen. Der räumlich variable Effekt der Meeresspiegeländerung relativ zur sich deformierenden Erdkruste wird gravitativ konsistent durch die Meeresspiegelgleichung beschrieben. Er ist die entscheidende Größe zur Abschätzung des Einflusses der Meeresspiegeländerungen auf die Küsten. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Bestimmung rezenter Massenänderungen der Eisschilde Antarktikas (AIS) und Grönlands (GIS) mittels geodätischer Daten. Zur Ableitung der Massenbilanzen beider Eisschilde wurde auf Daten der Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) zurückgegriffen. Für den Zeitraum 2003/10–2009/10 konnten die Beiträge von AIS und GIS zur globalen Meeresspiegeländerung zu 0,26 ± 0,08 bzw. 0,59 ± 0,06mm/a bestimmt werden. Auf Basis wiederholter Höhenmessungen durch das Satellitenaltimeter ICESat (Ice, Cloud, and land Elevation Satellite) stand eine zweite unabhängige Schätzung der Massenbilanzen zur Verfügung. Während für den GIS beide Massenbilanzen im Rahmen der zugehörigen Fehlermaße übereinstimmen, treten für den AIS regional größere Differenzen auf. Diese konnten auf mögliche Restfehler in einer instrumentellen Korrektion der ICESat-Mission, Limitierungen der angewendeten Volumen-Massen-Umrechnung sowie auf Fehler in den genutzten GIA-Modellen zurückgeführt werden. Für die Ableitung von Eismassenänderungen aus GRACE-Daten stellen GIA-Prädiktionen eine wichtige Reduktionsgröße dar. In Antarktika weisen verfügbare Modelle noch große Unsicherheiten auf. Für den Bereich des Amundsen-See-Sektors (Westantarktika), welcher den größten Teil zur negativen Massenbilanz des AIS beiträgt, konnte eine empirische GIA-Schätzung aus der Kombination von Massenänderungen aus GRACE und Volumenänderungen aus ICESat abgeleitet werden. Diese empirische Schätzung unterscheidet sich signifikant von den Prädiktionen verfügbarer GIA-Modelle. Eine Validierung der Ergebnisse mittels aus GPS-Beobachtungen abgeleiteten vertikalen Deformationen der Erdkruste bestätigte die empirische Schätzung. Die GPS-beobachteten Deformationen enthalten sowohl rezente eisinduzierte als auch GIA-bedingte Signalanteile. Zu deren Trennung wurden gravitativ konsistent modellierte elastische Krustendeformationen verwendet, welche auf hoch aufgelösten ICESat-Daten basieren. Insbesondere bei der Analyse von GRACE-Daten hat eine Änderung der GIA-Reduktion einen signifikanten Einfluss auf die bestimmte Massenbilanz. Im Vergleich zur Verwendung einer modellierten GIA-Reduktion ergab sich durch die Anwendung der empirischen Reduktion ein um ~40% größerer Eismassenverlust im Untersuchungsgebiet. Sowohl in den Zeitreihen der Massenänderungen als auch in den Variationen der Eisoberflächenhöhen konnten nichtlineare Signale detektiert werden. Die Analyse von GRACE-Monatslösungen im Zeitraum 2003–2012 belegt einen erhöhten Meeresspiegelbeitrag des AIS und des GIS in den letzten Jahren. Signale dieses erhöhten Massenverlusts sind auch durch andere Sensoren detektierbar. Am Beispiel des Jakobshavn Isbræ (GIS) wurde ein beschleunigtes Fließverhalten mittels optischer Satellitendaten (Landsat) nachgewiesen und mit der beschleunigten Krustenhebung an einer benachbarten GPS-Station korreliert. Darüber hinaus wurden beobachtete Krustendeformationen auch zur Validierung der aus ICESat-Daten modellierten elastischen Deformationen genutzt. Für den Thwaites-Gletscher (AIS) konnte der Nachweis über eine Zunahme der Fließgeschwindigkeit und eine verstärkte Eishöhenabnahme durch die Hinzunahme radarbasierter Satellitendaten (TerraSAR-X, TanDEM-X) erbracht werden. Auf diese Weise war es möglich, die durch Landsat und ICESat bereitgestellten Zeitreihen zu verlängern.

Reactive halogen species (RHS) are responsible for ozone depletion and oxidation of gaseous elemental mercury and dimethyl sulphide in the polar boundary layer, but the sources and mechanisms controlling their catalytic reaction cycles are still not completely understood. To further investigate these processes, ground– based Multi–Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) observations of boundary layer BrO and IO were made from a portable instrument platform in McMurdo Sound during the Antarctic spring of 2006 and 2007. Measurements of surface ozone, temperature, pressure, humidity, and wind speed and direction were also made, along with fourteen tethersonde soundings and the collection of snow samples for mercury analysis. A spherical multiple scattering Monte Carlo radiative transfer model (RTM) was developed for the simulation of box-air-mass-factors (box-AMFs), which are used to determine the weighting functions and forward model differential slant column densities (DSCDs) required for optimal estimation. The RTM employed the backward adjoint simulation technique for the fast calculation of box-AMFs for specific solar zenith angles (SZA) and MAX-DOAS measurement geometries. Rayleigh and Henyey-Greenstein scattering, ground topography and reflection, refraction, and molecular absorption by multiple species were included. Radiance and box-AMF simulations for MAX-DOAS measurements were compared with nine other RTMs and showed good agreement. A maximum a posteriori (MAP) optimal estimation algorithm was developed to retrieve trace gas concentration profiles from the DSCDs derived from the DOAS analysis of the measured absorption spectra. The retrieval algorithm was validated by performing an inversion of artificial DSCDs, simulated from known NO2 profiles. Profiles with a maximum concentration near the ground were generally well reproduced, but the retrieval of elevated layers was less accurate. Retrieved partial vertical column densities (VCDs) were similar to the known values, and investigation of the averaging kernels indicated that these were the most reliable retrieval product. NO₂ profiles were also retrieved from measurements made at an NO₂ measurement and profiling intercomparison campaign in Cabauw, Netherlands in July 2009. Boundary layer BrO was observed on several days throughout both measurement periods in McMurdo Sound, with a maximum retrieved surface mixing ratio of 14.4±0.3 ppt. The median partial VCDs up to 3km were 9.7±0.07 x 10¹² molec cm ⁻ in 2007, with a maximum of 2.3±0.07 x 10¹³ molec cm⁻², and 7.4±0.06 x 10¹² molec cm⁻² in 2006, with a maximum of 1.05 ± 0.07 x 1013 molec cm⁻². The median mixing ratio of 7.5±0.5 ppt for 2007 was significantly higher than the median of 5.2±0.5 ppt observed in 2006, which may be related to the more extensive first year sea ice in 2007. These values are consistent with, though lower than estimated boundary layer BrO concentrations at other polar coastal sites. Four out of five observed partial ozone depletion events (ODEs) occurred during strong winds and blowing snow, while BrO was present in the boundary layer in both stormy and calm conditions, consistent with the activation of RHS in these two weather extremes. Air mass back trajectories, modelled using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, indicated that the events were locally produced rather than transported from other sea ice zones. Boundary layer IO mixing ratios of 0.5–2.5±0.2 ppt were observed on several days. These values are low compared to measurements at Halley and Neumayer Stations, as well as mid-latitudes. Significantly higher total mercury concentrations observed in 2007 may be related to the higher boundary layer BrO concentrations, but further measurements are required to verify this.