SEHAG – Projektionen von Gletscher-Klima-Wechselwirkung: Zuordnung von Unsicherheiten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Inga Labuhn; Professor Dr. Ben Marzeion
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie ; Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394200609

Dieses Projekt ist Teil der DFG-Forschungsgruppe „Sensitivität hochalpiner Geosysteme gegenüber dem Klimawandel ab 1850“ (SEHAG). Die zweite Phase von SEHAG, welche hier beantragt wird, befasst sich mit zukünftigen Entwicklungen im Geosystem bis 2050, beispielhalft an drei alpinen Tälern. In den kommenden Jahrzehnten ist die erwartete Abhängigkeit der atmosphärischen Bedingungen von zukünftigen Treibhausgasemissionen noch gering, aber die Reaktion des Geosystems auf den Klimawandel hat bereits zu irreversiblen Veränderungen, z.B. in der Kryosphäre, geführt. In diesem Zusammenhang wird Teilprojekt 1 zeitlich und räumlich hochaufgelöste atmosphärische Daten bereitstellen, die aus einem Ensemble von dynamisch herunterskalierten Klimaprojektionen mit verschiedenen globalen und regionalen Klimamodellen und mit verschiedenen Emissionsszenarien erstellt werden. Diese Daten sind der Ausgangspunkt für modellbasierte Analysen zukünftiger Veränderungen in der Kryosphäre und Hydrosphäre, sowie deren Konsequenzen für die Boden- und Vegetationsdynamik, für geomorphologische Prozesse und für den Sedimenttransport im alpinen Geosystem. Die Modelle der jeweiligen Teilsysteme werden mit einer umfangreichen Datenbasis von Feldbeobachtungen und Rekonstruktionen von 1850 bis heute kalibriert, die in der ersten Phase von SEHAG gewonnen wurden. Durch den Austausch von Energie und Masse mit ihrer Umgebung stellen Gletscher ein wichtiges Bindeglied zwischen den klimatischen Bedingungen und der terrestrischen Umgebung dar. Das Verständnis der zukünftigen Gletscherentwicklung ist daher von großer Bedeutung für die Abschätzung der Klimafolgen für das alpine Geosystem. Projektionen von Gletscherveränderungen stützen sich auf allgemeine Zirkulationsmodelle und auf numerische Modelle von Gletschern. Das Ziel von Teilprojekt 1 ist die Erstellung eines Ensembles von Projektionen der Gletscheränderungen in den SEHAG-Untersuchungsgebieten für den Zeitraum 2021 bis 2050. Basierend auf diesem Ensemble wird die Unsicherheit in den Projektionen der Gletscherveränderung quantifiziert und der Beitrag spezifischer Unsicherheitsquellen – wie die unterschiedlichen Arten von Modellfehlern, unbekannte zukünftige Emissionen oder interne Klimavariabilität – zur Gesamtunsicherheit identifiziert. Damit kann die Vorhersagbarkeit der Gletscherveränderungen auf der Einzugsgebietsebene quantifiziert werden. Mit unserer detaillierten und gründlichen Analyse der Struktur der verschiedenen Arten von Unsicherheiten erwarten wir, (i) das Vertrauen, das wir in Gletscherprojektionen haben können, zu quantifizieren und (ii) potentielle Wege aufzuzeigen, um Unsicherheit zu reduzieren und damit die Gletscherprojektionen zu verbessern. Die Quantifizierung und feinkörnige Zuweisung von Unsicherheiten zu verschiedenen Quellen ermöglicht es, das Signal-Rausch-Verhältnis des anthropogenen Klimawandels am Anfang der Prozesskette der in SEHAG untersuchten Geosystemdynamik zu erfassen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2793: Sensitivity of High Alpine Geosystems to Climate Change Since 1850 (SEHAG)