Untersuchungen von kurz- und langzeitigen Variationen der Fließgeschwindigkeit und Frontlage grönländischer Ausflussgletscher mittels multi-temporaler Landsat-Aufnahmen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin Horwath, seit 11/2015
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258481807

Die Kryosphäre mit ihren großen Eisschilden und Gletschergebieten unterliegt seit mehr als einem Jahrzehnt einer rasanten Veränderung. Viele der Ausflussgletscher im Randbereich des Grönländischen Eisschildes verlieren an Eisdicke, ziehen sich zurück und zeigen eine beschleunigte Eisbewegung. Vor allem die Gletscher mit einer vollständig oder teilweise ins Meer reichenden Gletscherzunge (Gezeitengletscher) besitzen ein besonders dynamisches Verhalten, das in den meisten Prädiktionsmodellen zum zukünftigen Meeresspiegelanstieg nicht berücksichtigt ist. Die Gezeitengletscher und deren Einflussfaktoren an der Eis-Ozean-Grenze stellen den zentralen Forschungsgegenstand dieses Vorhabens dar. Für das geplante Vorhaben liegen für über 300 Ausflussgletscher entlang des Grönländischen Eisschildes Fließgeschwindigkeitsfelder im Zeitraum zwischen 1972 und 2012 vor. Zusätzlich stehen für mehr als ein Drittel dieser Gletscher zeitlich hochauflösende Informationen der Frontlage zur Verfügung. Beide Datensätze wurden aus über 16000 multi-temporalen optischen Satellitenaufnahmen der Landsat-Mission gewonnen. Diese Datenreihe soll während der Projektlaufzeit mit Satellitendaten der Landsat-7- und Landsat-8-Mission fortgeführt werden. Weiterhin sollen die mit der Sentinel-Mission voraussichtlich im Jahre 2014 frei verfügbaren Satellitendaten ebenfalls zur Verdichtung der Zeitreihe herangezogen werden. Aus diesem umfassenden Daten-Archiv sollen das langzeitige und kurzzeitige Verhalten der Ausflussgletscher im Hinblick auf das Fließregime und der Frontlage sowie deren mögliche Kopplung ermittelt werden. Ein besonderer Fokus soll dabei auf die Untersuchung der Wirkungsmechanismen an der Eis-Ozean-Grenze von Gezeitengletschern gelegt werden. Diese umfasst die Ermittlung der Auswirkung der häufig vorgelagerten Ice Mélange im Fjord sowohl auf die Lage und Stabilität der Gletscherfront als auch auf die Fließgeschwindigkeit. Neben diesen lokalen Faktoren in der Nähe der Gletscherfront sollen auch aus MODIS-Daten abgeleitete Informationen über den jährlichen Zyklus der Meereisbedeckung sowie der Meeresoberflächentemperatur einbezogen werden. Aus diesen Daten soll einerseits deren Einfluss auf die Stabilität der Gletscherfront untersucht und andererseits regionale Muster hinsichtlich der Veränderung im Fließregime identifiziert werden. Im Bereich Nord- und Nordost-Grönlands soll das Langzeitverhalten des Fließregimes und der Frontlage insbesondere von Gletschern mit einem vorgelagerten Schelfeis sowie deren Wechselwirkung mit der in den letzten Jahrzehnten stark veränderten Meereis- und Festeisbedeckung untersucht werden. Schließlich sollen die verfügbaren Fließgeschwindigkeitsfeldern dazu genutzt werden, Surge-Ereignisse der Ausflussgletscher zu identifizieren, deren zeitliche Evolution zu ermitteln und deren Wechselwirkung mit der Lageänderung der Gletscherfront untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Ralf Rosenau, bis 10/2015