Um statistische Aussagen Äuber Eisdeformationen zu erhalten, werden ver-schiedene Beobachtungsmethoden angewandt: Im gro¼skaligen Bereich wer-den Radarbilder von Satelliten benutzt, bei wer-denen der RÄuckstreukoe±zient Aussagen Äuber die Rauhigkeit des Eises zulÄasst. Laseraltimeter in Hub-schraubern oder Flugzeugen und Sonar in U-Booten werden im mesoskalen Bereich angewandt, um AuskÄunfte Äuber GrÄo¼e und AbstÄande von Presseis-rÄucken zu erhalten. Der Aufbau einzelner EisrÄucken wird schlie¼lich durch direkte Messungen (z.T. mit Hilfe von Tauchern) und Bohrungen erforscht.
Tucker beschreibt die Entstehung eines PresseisrÄuckens in der Beaufortsee wie folgt (Zitat s. Tucker et. al. [Tuc81], p.1f): "Ridges are created by ice deforming under compression, shear or some combination of the two.
[...] During formation of a free °oating pressure ridge, ice blocks are piled above and below an adjacent ice sheet. The height of the ridge depend on the strength of this host ice sheet, which is loaded with ice blocks until bending stresses exceed its strength. When the failure occurs the ridge begins to build laterally rather than vertically, and the blocks broken from the parent sheet are incorporated into the ridge."12 Im Gegensatz zu dieser
12Ubers. d. Verf.: "EisrÄÄ ucken entstehen durch Deformation der Eisdecke unter Druck, Scherung oder einer Kombination der beiden. [...] WÄahrend der Formation eines frei driftenden PresseisrÄuckens werden EisblÄocke oberhalb und unterhalb der benachbarten Eisdecke gestapelt. Die HÄohe eines EisrÄuckens hÄangt von der StÄarke dieser Eisdecke ab, die
Abbildung 21: Querschnitt eines EisrÄuckens
Darstellung werden EisrÄucken in der Ostsee selten auf / unter Eisschollen gebildet, sondern formieren sich innerhalb der Brucheisfelder. Hat sich der PresseisrÄucken konsolidiert, friert das Ober°Äachenwasser und bildet einen festen Kern, welcher im Durchschnitt 30 % dicker ist als die Eisdecke um den RÄucken, so dass der Eindruck entsteht, der RÄucken habe sich auf / unter den ebenen Eis gebildet. Dazu schreibt LeppÄaranta (Zitat s. LeppÄaranta [Lep94], p.279): "After the dynamic build-up, contact joints form between ice blocks (due to freezing), and a consolidated solid ice sheet grows down from the water surface level"13
Nach dem Archimedischen Prinzip be¯ndet sich ca. 1/9 des Eisvolumens uber, 8/9 unter der Wasserober°ÄÄ ache. Die oberhalb der ebenen Eisdecke liegenden EisblÄocke formen das so genannte Segel, der unterhalb liegende RÄuckenteil wird Kiel genannt. Die Formation der EisblÄocke in Segel und Kiel wird durch Druck erhalten, die SchollenbruchstÄucke frieren in der Ost-see nicht zusammen. Nach K. StÄubing ist (Zitat): "es [...] das charakte-ristische in der Ostsee, dass die Schollen frei Äuber- und aufeinander liegen, wÄahrend in der Arktis alles zusammenfriert, was fÄur die Schi®fahrt natÄurlich
mit EisblÄocken beladen wird, bis ihr Bruchspannung Äuberschritten wird. Kommt es zum Bruch setzt sich die EisrÄuckenbildung eher seitwÄarts als vertikal fort, und die BruchstÄucke der Eisdecke werden in den EisrÄucken eingebunden."
13Ubers. d. Verf.: "Nach der dynamischen Entstehung bilden sich (durch Gefrieren)Ä Kontaktverbindungen zwischen den EisblÄocken und eine stabile feste Eisdecke bildet sich von der Wasserober°Äache aus abwÄarts"
grÄo¼ere Probleme bringt." Die unter der Wasserober°Äache be¯ndlichen Eis-blÄocke eines OstseeeisrÄucken sind ineinander verkeilt, so dass sie ein stabiles Gebilde formen, auch ohne dass das dazwischen be¯ndliche Wasser gefriert.
Die oberhalb des Kerns be¯ndlichen EisblÄocke werden zudem hÄau¯g durch Schneeverwehungen in den ZwischenrÄaumen stabilisiert.
Abbildung 22: Gemessener Schnitt durch einen EisrÄucken PresseisrÄucken (oben) und ScherrÄucken (unten). Durch das aneinander entlang gleiten von Schollen werden beim ScherrÄucken Schollenbruchteile vertikal positioniert, so dass der RÄucken weniger porÄos und stabiler ist als ein PresseisrÄucken. Beide Graphiken sind nach Messungen an real existierenden EisrÄucken entstanden. (Quelle: Palosuo [Pal75]).
Zur Betrachtung von statistischen Angaben zu Entfernungen zwischen be-nachbarten EisrÄucken, Verteilung der SegelhÄohen und -weiten, bzw. Kieltie-fen und -weiten, Segel- und Kielwinkel, zu PorositÄat des gesamten RÄuckens oder des Segels oder Kiels, zu Korrelationen zwischen den einzelnen GrÄo¼en etc. sei auf die Arbeiten von KankaanpÄaÄa [Kan97], Lewis [Lew93] und Lensu [Len97] verwiesen.
Die Dicke der EisblÄocke in einem EisrÄucken gibt Auskunft Äuber die Dicke der Eisdecke zum Zeitpunkt der RÄuckenbildung. Bisher existieren fast aus-schlie¼lich Messungen der EisblÄocke aus dem Segel. Diese zeigen in den meis-ten FÄallen eine Eisdicke zwischen 15 bis 25 cm, welches eine typische Eisdicke fÄur die RÄuckenbildung zu sein scheint (allerdings sind die Feldbeobachtungen auf diesem Gebiet nicht sehr umfangreich, und die Messungen der Segel-blÄocke kÄonnten auch bedeuten, dass beim Zusammenpressen von Eis ver-schiedener Dicke das dickere Eis in den Kiel taucht und das dÄunnere das Segel bildet). Dickere EisblÄocke in PresseisrÄucken sind vor allem in der NÄahe von Schi®fahrtsrouten zu ¯nden, wo die Eisdecke "kÄunstlich" aufgebrochen wurde. Au¼erhalb dieser Gebiete sind sie sehr selten, jedoch sind Beobach-tungen von Eisblockdicken bis 80 cm gemacht worden in PresseisrÄucken, die durch sehr starken und lang anhaltenden Wind entstanden sind. Die geringe Varianz von EisblÄocken eines RÄuckens lÄasst den Schluss zu, dass ein Presseis-oder ScherrÄucken sich nach seiner Konsolidierung nicht weiter vergrÄo¼ert.
Konvergente Eisdrift fÄuhrt dazu, dass sich neue RÄucken bilden, wÄahrend der schon vorhandene Eisberg sich durch Erosion nur verkleinert.
Uber die LÄÄ ange von EisrÄucken gibt es keine Studien. Dies erklÄart sich aus der Entstehung. Die wenigsten EisrÄucken sind "gerade eindimensionale" Gebilde, vielmehr bildet sich durch die Art der Schollenformation ein Muster von Linien, die sich verzweigen und kreuzen. Interessant wÄare daher eher die Frage nach der mit Presseis bedeckten FlÄache, die jedoch auch nur wenig in Feldmessungen untersucht wurde.