Modellierung der heutigen Gletscherdynamik auf Svalbard - von der Bestimmung der Oberflächengeschwindigkeiten bis hin zur Berechnung einer strömungskonsistenten Untergrundkarte

• Antragsteller: Dr. Johannes Fürst
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274939856

Im Laufe des vorigen Jahrhunderts betrug die globale Erwärmung an der Erdoberfläche ca. 0.7°C. Da das Klimasystem einen Verstärkungseffekt in hohen Breiten aufweist, war diese Erwärmung stärker ausgeprägt in der Polarregion. Eine Folgeerscheinung ist der allgemeine Rückgang der Gletscher auf Svalbard im vorigen Jahrhundert. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Dickenabnahme im Süden allerdings dramatisch beschleunigt. Diese jüngste Entwicklung lässt sich jedoch nicht auf die gesamte Arktis übertragen, denn das Svalbard Archipel ist klimatisch gesehen, besonderen Gegebenheiten unterworfen. Untypisch für diese Breiten, erfährt es ein eher warmes und wechselhaftes Klima. Aus diesem Grunde wird die Gletscherentwicklung auf Svalbard oft als Vorbote für bevorstehende Änderungen in den anderen arktischen Regionen gesehen.Im Vergleich zu anderen Teilen der Arktis sind auf Svalbard sowohl Gletscherausdehnungen und Geometrieänderung der letzten Jahrzehnte gut dokumentiert. Deren Interpretation mit Hinblick auf den Klimawandel ist allerdings behindert, da geometrische Veränderungen durch die klimatische Oberflächenmassenbilanz und Eisflussdivergenzen verursacht werden. Letztere sind bestimmt durch die Geometrie und den Eisfluss, wodurch sie nicht zwangsläufig direkt an klimatologische Veränderungen gekoppelt sind. Da es jedoch nur spärliche und meist asynchrone Geschwindgkeits- und Mächtigkeitsmessungen gibt, ist eine Quantifizierung des dynamischen Beitrags zu Gletscherveränderungen bis zum heutigen Tage weitestgehend unmöglich. Des Weiteren haben wir dadurch nur eine sehr vage Vorstellung des jährlichen Eisausflusses durch Eiskalben an den marinen Gletscherfronten. Dieser Eisausfluss erklärt vermutlich einen nicht unerheblichen Teil der jährlichen Eismassenbilanz des Archipels.Das Ziel dieses Forschungsantrags ist eine fundierte Bestimmung der dynamischen Komponente der Gletscherentwicklung auf Svalbard. Zu diesem Zweck werden flächendeckende Oberflächengeschwindigkeiten aus Fernerkundungsdaten abgeleitet, welche wiederum benötigt werden für eine Rekonstruktion der basalen Topographie unter der Eisdecke Svalbards. Die geplante Rekonstruktion bedient sich des fundamentalen Prinzips der Massenerhaltung, liefert damit eine strömungskonsistente Karte der Eismächtigkeiten und ist bereits verfügbar in unserem Eismodell. Die Rekonstruktion ermöglicht die Berechnung der Flussdivergenz und somit eine bessere Interpretation der jüngsten Veränderungen angesichts der aktuellen Erwärmung in der Arktis. Darüber hinaus, können bisherige Extrapolationversuche zur Abschätzung des Gesamteisvolumens und des Gesamteisausflusses auf Svalbard ersetzt werden durch diese physikalisch fundierte Rekonstruktion. Die abgeleitete Bodentopographie ist im Einklang mit dem Eisströmungsfeld und wird vielen Anwendungen von Eisflussmodellen zugute kommen. Mit unserem Flussmodell werden wir regionale Unterschiede in der Bedeutung basalen Gleitens auf den Gesamteisfluss ableiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, Frankreich, Norwegen, Spanien
• Kooperationspartner: Dr. Xavier Fettweis; Professor Dr. Olivier Gagliardini; Dr. Jack Kohler; Dr. Francisco Navarro; Dr. Christopher Nuth
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Matthias Holger Braun