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Gletscher in Grönland

Grönlands Gletscher schmelzen

DLR-Satelliten liefern Daten für neue Langzeitstudie

Bislang galten die Gletscher im Nordosten Grönlands wegen der starken Kälte als sicher vor der Klimaerwärmung. Ein Forscherteam der amerikanischen University of California, Irvine (UCI) konnte nun jedoch in einer Langzeitstudie am Gletscher Zachariæ Isstrøm zeigen, dass die riesigen Eismassen schneller schmelzen als bisher angenommen: "Die Form und Dynamik haben sich in den letzten Jahren drastisch verändert. Der Gletscher bricht auf und kalbt grosse Mengen Eisberge in den Atlantik", sagt Jeremie Mouginot, Forscher am Institut für Erdsystemwissenschaften der UCI. Für ihre Studie nutzten die Forscher auch Daten der beiden Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der aktuellen Ausgabe der Science.

Warme Luft und warmes Wasser setzen Gletschern zu

Der Gletscher Zachariæ Isstrøm im Nordosten Grönlands ist einer der grössten des Landes. Würde er schmelzen, könnte er den globalen Meeresspiegel um etwa einen halben Meter anheben. Die Studie der UCI zeigt, dass der Gletscher seit 2012 fast fünf Milliarden Tonnen Masse pro Jahr verliert. "Wir haben eine Zeitserie von Geschwindigkeitskarten des Gletschers erstellt, die etwa 40 Jahre abdeckt", erklärt Bernd Scheuchl, Wissenschaftler in der Forschergruppe am UCI.

Um Veränderungen der Form, Grösse und Position des Gletschereises über diesen langen Zeitraum zu beobachten und festzuhalten, brauchten die Wissenschaftler präzise Daten. Diese erfassten sie über eine Kombination mehrerer Sensoren und Messgeräte, wie etwa Gravimetern, hochsensiblen Radargeräte und Laser-Profilieranlagen, die sie mit Radar- und optischen Bildern aus dem Weltall koppelten. Dabei konnten die Forscher auf nahezu alle verfügbaren Satelliten verschiedener internationaler Luft- und Raumfahrtbehörden zurückgreifen, wie etwa dem DLR, der europäischen Weltraumorganisation ESA, der amerikanischen Weltraumbehörde NASA oder der japanischen Raumfahrtagentur JAXA.

So konnte auch die sogenannte "Grounding Line" des Gletschers vermessen und kartiert werden, also die Stelle, ab der er nicht mehr auf dem Meeresgrund steht, sondern beginnt aufzuschwimmen. Dabei fanden die Wissenschaftler heraus, dass nicht nur die steigende Lufttemperatur eine Bedrohung für die Eismassen ist: "Zachariæ Isstrøm wird von oben und unten getroffen", sagt Eric Rignot vom Institut für Erdsystemwissenschaften der UCI. Warmes Ozeanwasser und grössere Mengen Schmelzwasser von der Eisdecke höhlen die Unterseite von Zachariæ Isstrøm rapide aus. "Die Erwärmung des Ozeans spielt wahrscheinlich eine grosse Rolle beim Gletscherrückgang", sagt Mouginot, "aber wir brauchen noch weitere meereskundliche Beobachtungen in dem kritischen Sektor von Grönland bis zur Arktis."

DLR-Satelliten liefern präzise Aufnahmen

Dabei helfen auch die Bilder der TerraSAR-X- und der TanDEM-X-Missionen des DLR. Diese haben eine hohe räumliche Auflösung und ermöglichten es den Forschern, lokal hochgenaue Geländeinformationen für ausgewählte Gletscher zu erstellen. Diese Gebiete konnten sie dann auf Veränderungen in der Geländehöhe hin untersuchen. "Wir verwenden die Daten der DLR-Satelliten zusammen mit Radar-Daten anderer Sensoren, um Zeitserien und Geschwindigkeitskarten von Gletschern in der Antarktis und Grönland zu erstellen", erklärt UCI-Wissenschaftler Bernd Scheuchl. Zwischen 2011 und 2013 endeten vier internationale Radar-Missionen, ein kritischer Zeitraum für die Forscher: "Das hätte zu einem akuten Datenmangel führen können. TerraSAR-X und TanDEM-X konnten jedoch Wissenschaftsdaten über wichtigen Gebieten in dieser Zeit aufnehmen", so Scheuchl.

Gemeinsame Forschung in Polargebieten

Die wissenschaftlichen Datenaufnahmen in Polargebieten werden international koordiniert. Das DLR arbeitet mit weiteren internationalen Weltraumagenturen in der Polar Space Task Group zusammen, um den höchstmöglichen wissenschaftlichen Wert der Aufnahmen sicherzustellen und vorhandene Ressourcen optimal zu nutzen.

Auch für zukünftige Projekte wollen die UCI-Forscher auf die Daten der DLR-Satelliten zurückgreifen: "Wir erwarten natürlich gespannt die TanDEM-X-Höhenmodelle für die Antarktis und für Grönland. Beide sind im Moment noch in Produktion, werden aber einen Meilenstein für die Forschung darstellen, wenn sie verfügbar gemacht werden können", sagt Bernd Scheuchl.

Zur Mission

TanDEM-X wird im Auftrag des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie in Form einer Public Private Partnership mit Airbus Defence & Space durchgeführt. Das DLR ist verantwortlich für die wissenschaftliche Nutzung der TanDEM-X-Daten, die Planung und Durchführung der Mission sowie die Steuerung der beiden Satelliten und die Erzeugung des digitalen Höhenmodells. Airbus D&S hat den Satelliten gebaut und ist an den Kosten für die Entwicklung und Nutzung beteiligt. Wie bei TerraSAR-X ist Airbus D&S (vormals Infoterra GmbH) verantwortlich für die kommerzielle Vermarktung der TanDEM-X-Daten.

Quelle: Text DLR , November 2015
Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis
Rekordrückgang der Eisschilde

Wissenschaftler kartieren erstmals die Höhenveränderungen der Gletscher auf Grönland und in der Antarktis

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), haben mit Hilfe des ESA-Satelliten CryoSat-2 erstmals flächendeckende Karten der Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis erstellt und dabei nachweisen können, dass die Eispanzer beider Regionen derzeit in einem Rekordtempo schrumpfen. Insgesamt verlieren die Eisschilde pro Jahr rund 500 Kubikkilometer Eis. Diese Menge entspricht einer Eisschicht, die rund 600 Meter dick ist und sich über das gesamte Stadtgebiet Hamburgs erstreckt. Die Karten und Ergebnisse dieser Studie erscheinen heute in The Cryosphere, dem frei zugänglichen Onlinemagazin der European Geoscience Union (EGU).

"Die neuen Karten sind Momentaufnahmen, die uns den aktuellen Zustand der Eisschilde zeigen. Ihre Höhenangaben sind bis auf wenige Meter genau und decken eine Eisfläche von insgesamt 16 Millionen Quadratkilometer ab.

Die schnellsten Höhenveränderungen beobachten die Wissenschaftler am westgrönländischen Jakobshavn Isbræ-Gletscher sowie am Pine-Island-Gletscher in der Westantarktis. Über den Jakobshavn Isbræ wissen Forscher seit Februar 2014, dass er mit einer Spitzengeschwindigkeit von bis zu 46 Metern am Tag ins Meer fliesst.

Quelle: Text Alfred-Wegener-Institut, August 2014
Grönland
Der Jakobshavn Isbræ (Jakobshavn-Gletscher) wird auch Ilulissat-Gletscher oder Sermeq Kujalleq-Gletscher genannt.

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Grönland - Im Land der Eisbären
Berichte über Gletscher in Grönland
Alfred-Wegener-Institut 2006 Grönland bald ohne Eis?
ProClim 2009 Wie schnell schmilzt Grönlands Eis?
Deutsches GeoForschungsZentrum 2012 Grönlands aktueller Eismassenverlust
Alfred-Wegener-Institut 2012 Grönland - Zeugen der Gletscherschmelze
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung 2012 Grönland: Eismassen könnten schmelzen
Princeton Universität 2012 Grönland - Komplexe Eisschmelzprozesse
U.S. NOAA 2012 Die Arktis wird wärmer - Grönland
Universität Zürich 2012 Grönland: Gletscher und Meeresspiege
Eidg. Forschungsanstalt WSL 2013 Grönland: Wolken begünstigen Schmelzprozess
Universität Zürich 2013 Grönland: Eisströme erhöhen Meeresspiegel
Universität Washington und DLR 2014 Grönland: Jakobshavn-Gletscher (Jakobshavn Isbræ) fliesst schneller
DLR 2015 Grönlands Gletscher schmelzen
U.S. NOAA 2015 Bericht über den Zustand der Arktis - Grönländischer Eisschild
Universität Zürich 2016 Schmelzwasser des Grönländischen Eisschildes fliesst schneller ab
NASA 2016 Phytoplankton in der Diskobucht
NSIDC 2017 Grönland - Gletscher verlieren weniger Eis als die Jahre zuvor
Alfred-Wegener-Institut 2020 Die Gletscherschmelze ist in vollem Gange
GEOMAR 2021 Schrumpfende Gletscher verändern die Nährstoffversorgung des Ozeans

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