Genauere Schätzungen zu vertikaler Landbewegung und steigendem Meeresspiegel
Prognosen zufolge geht der Klimawandel mit einem Anstieg des Meeresspiegel einher. Wie sich dies auf lokaler Ebene auswirkt, ist aber noch unklar. Eine Ursache hierfür sind vertikale Landbewegungen: Veränderungen an Küsten und Landhöhe machen Beobachtungen des steigenden Meeresspiegels schwierig. Die meisten Untersuchungen zum Meeresspiegel basieren auf GIA-Modellen (glacial isostatic adjustment) der vertikalen Landbewegung. Diese GIA-Modelle sind auf regionaler Ebene aber zu ungenau, da sie nur eine Komponente der vertikalen Landbewegung erfassen und andere Prozesse mit unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Parametern vernachlässigen. Auf solchen Modellen basieren allerdings die Studien und Zusammenfassungen des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), sodass der Schwerpunkt nun auf direkten Beobachtungen vertikaler Landbewegungen mittels GPS liegen muss. Trotz großer Fortschritte bei dieser Technik kommt es aber immer wieder zu systematischen Fehlern und damit Ungenauigkeiten. Das EU-finanzierte Projekt GPS4SEALEVELS (Advancing understanding of sea level change through improved vertical land movement estimates) sollte Schätzungen zu Veränderungen des Meeresspiegels auf Basis von Gezeitenkennwerten und Satellitenaltimetrie präzisieren. Schwerpunkte waren Gezeitenkennwerte bei GPS-Korrekturen zu vertikalen Landbewegungen und deren Effekt auf Schätzungen zum Meeresspiegelanstieg. Hierzu wurde ein neues GPS-System entwickelt, das Daten der mehr als 700 weltweiten, seit 1995 eingerichteten GPS-Stationen erfasst. Die mit dem neuen System erstellten Prognosen zur vertikalen Landbewegung wurden mit verschiedenen bisherigen Lösungen verglichen. Berechnungsfehler der vertikalen Landbewegung, resultierend aus Fehlern bei Referenzsystemen, Beobachtungsmodellen und relativer lokaler vertikaler Landbewegung zwischen GPS- und Gezeitenkennzahlen wurden detailliert geprüft. Wichtigstes Ergebnis dabei war, dass die Effekte von GPS-Geschwindigkeitsfehlern auf globale Prognosen zum steigenden Meeresspiegel immer noch über den angestrebten 0,1 mm/Jahr liegen. Auf regionaler Ebene ist der Effekt aufgrund der räumlichen Korrelation der vertikalen Landbewegungsfehler größer. Die Arbeiten von GPS4SEALEVELS können die Qualität der Forschungen zum Anstieg des Meeresspiegels deutlich verbessern und die Arbeit in vielen anderen geowissenschaftlichen Bereichen bereichern.
Schlüsselbegriffe
Vertikale Landbewegung, Meeresspiegelanstieg, GPS4SEALEVELS, GPS-Zeitreihen
