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Monitoring Arctic Land and Sea Ice using Russian and European Satellites

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Das arktische Eis aus der Vogelperspektive

Der Klimawandel erhöht die Temperatur in der Arktis, aber es ist nicht bekannt, in welchem Umfang sich dieser Temperaturanstieg auf das Land- und Meereis auswirkt. Forscher verwendeten neueste Satellitenbilder, um Beobachtung der Veränderungen bei Gletschern, Meereis und Eisbergen zu unterstützen.

Klimawandel und Umwelt

In den vergangenen Sommern war die Nordostpassage (die sich von der russischen Insel Nowaja Semlja vor der Nordküste von Sibirien durch die Beringstraße zwischen Alaska und Ostrussland erstreckt) eisfrei. Auch wenn sich dadurch eine neue Fahrtroute eröffnet hat, so macht das Schmelzen der arktischen Eiskappe auch die Bedeutung des Klimawandels sehr deutlich. Die zahlreichen Satelliten in der Umlaufbahn um die Erde bieten eine neue Möglichkeit, die Überwachung von Meereis, Eisbergen und Gletschern in der Arktis zu verbessern. Das EU-geförderte Projekt MAIRES (Monitoring Arctic land and sea ice using Russian and European satellites) demonstriert die Vorteile der Kombination von hochauflösenden Radardaten und Bildern für die Kartierung und die Prognose von Land- und Meereis in der eurasischen Arktis. Genauer gesagt entwickelte die Europäische Weltraumorganisation (ESA) eine führende Kapazität für die Erdbeobachtung durch die Missionen ENVISAT (Environmental Satellite) und CRYOSAT (Cryosphere Satellite). Die Forscher kombinierten Daten von diesen Satelliten mit kanadischen, russischen und US-amerikanischen Satellitendaten, um die jüngsten Veränderungen an der arktischen Eisdecke offen zu legen. Angefangen unter anderem mit SAR-Daten (synthetic aperture radar), optischen und Infrarot-Bildern und passiven Mikrowellendaten entwickelten die Forscher neue Methoden, um arktische Gletscher, Meereis und Eisberge zu überwachen. Die erzeugten Datenprodukte können zu einem besseren Verständnis des Klimawandels beitragen und damit Wissenschaftler mit kritischen Informationen versorgen. Im Verlauf des Projekts modernisierten die Forscher die Technik für die Kombination von Radar-Interferometrie und LIDAR-Höhenmessung (light detection and ranging altimetry), um die Höhenänderungen von Gletschern im halbautomatischen Modus zu messen. Neben einer hohen Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen in der Gletschertopographie und der Unabhängigkeit von natürlicher Beleuchtung bestand der große Vorteil der sogenannten Dual-Sensor INSARAL-Technik in der großen Gletscherabdeckung und Präzision. Diese Technik bildet die Grundlage für die zuverlässige Modellierung von topographischen Veränderungen in Bereichen von Gletscherakkumulation - auch im Falle einer relativ spärlichen Deckung. Ein großer Erfolg war eine Reihe von statistischen Modellen für die größten Gletscher in der Arktis, darunter Vestfonna-Ahlmanfonna (2.500 km2) in Svalbard und mehrere kleinere Gletscher. Die Forschung von MAIRES führte zu wertvollen neuen Daten zu den arktischen Gletschern und der Kryosphäre. Eine detaillierte Interpretation der beobachteten Veränderungen ist notwendig, um die Triebkräfte zu identifizieren, die die gegenwärtige Akkumulation von Land- und Meereis formen. Dennoch können die Daten einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung von genauen Vorhersagen von Schnee und Eisschwankungen in naher Zukunft leisten.

Schlüsselbegriffe

Arktis, Klimawandel, Meereis, Gletscher, Eisberge, MAIRES, Erdbeobachtung

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