Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie viel Schutt liegt auf Gletschern?

09.11.2018

Eine Studie des Wissenschaftlers Dirk Scherler vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und zweier Kollegen aus der Schweiz zeigt, wie die Ausdehnung der Schuttflächen auf Gebirgsgletschern global und automatisiert per Satellitenüberwachung erfasst werden kann. Die Forscher nutzten für ihre Arbeit die Cloud-Computing-Plattform Google Earth Engine. Insbesondere kleinere Gletscher weisen einen hohen Anteil von Schuttbedeckung auf, der durch die globale Erwärmung mit kleiner werdenden Eisflächen vermutlich steigen wird. Zugleich haben Gebirgsgletscher eine hohe Bedeutung für darunter liegende Regionen: Schmelzwasser speist Flüsse, treibt Turbinen und bewässert Felder.

Eine sich erwärmende Erde führt dazu, dass das Volumen von Gebirgsgletschern und ihre Ausdehnung global gesehen seit Jahrzehnten abnehmen. Zeitgleich verändert sich auch die Bedeckung vieler Gletscher mit Schutt.


Das Mer de Glace ("Eismeer") ist Frankreichs größter Gletscher und trägt reichlich Schutt auf seiner Oberfläche.

Dirk Scherler/GFZ

Diese Schuttbedeckung wird bislang jedoch nur selten erfasst. Eine Studie des Wissenschaftlers Dirk Scherler vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und zweier Kollegen aus der Schweiz – einer davon bei Google angestellt – zeigt nun eine Möglichkeit, die Ausdehnung der Schuttflächen auf Gebirgsgletschern global und automatisiert per Satellitenüberwachung zu erfassen.

In ihrer Arbeit nutzten die Wissenschaftler dafür die Cloud-Computing-Plattform „Google Earth Engine“. Das ist eine Web-basierte Entwicklungsumgebung und Datenbank mit Satellitenbildern aus vierzig Jahren Fernerkundung, die für Forschende frei zugänglich ist.

Die Bilder für die Studie im Fachjournal Geophysical Research Letters stammen von den Satelliten Landsat-8 und Sentinel-2 und haben eine räumliche Auflösung von 30 mal 30 bzw. 10 mal 10 Metern pro Pixel.

Die Wissenschaftler glichen die Bilder aus dem Weltall mit einem elektronischen Gletscherkatalog ab, dem „Randolph Glacier Inventory“, um die Bedeckung mit Schutt zu bestimmen.

Dazu haben sie ein automatisches Verfahren entwickelt, das erdumspannend Pixel-für-Pixel-Vergleiche anstellt. „Unser Ansatz erlaubt im Prinzip die rasche Kartierung von Veränderungen in der Schuttbedeckung für jeden Zeitraum, für den Satellitenbilder verfügbar sind“, sagt Dirk Scherler.

Eine manuelle Überprüfung zeigte robuste Ergebnisse. Demnach sind 4,4 Prozent der Gletscheroberfläche in Gebirgen von Schutt bedeckt (der grönländische Eisschild und die Antarktis wurden nicht in die Betrachtung aufgenommen).

Die Verteilung ist dabei ungleichmäßig: Zu den Polen hin nimmt die Schuttbedeckung ab, da die Landschaft hier eher flach ist. In steilen Gebirgsregionen, wie dem Himalaja, hingegen liegt mehr Schutt auf den Gletschern.

Überdies zeigte die Studie, dass der Bedeckungsanteil bei kleineren Gletschern höher ist als bei größeren. Da die Gletscher weltweit schrumpfen, wird der Anteil der Schuttbedeckung voraussichtlich zunehmen – und damit die Überwachung der Schuttbedeckung wichtiger werden.

Gebirgsgletscher haben eine große Bedeutung für Regionen, in die ihr Schmelzwasser fließt: Es dient als Trinkwasser, bewässert landwirtschaftliche Flächen oder treibt Turbinen an. Die Ergebnisse der Studie bilden nach Aussage der Autoren eine Grundlage für künftige Modellierungen der Effekte von Schuttbedeckung auf dem Eis, von der regionalen bis hin zur globalen Skala.

Originalstudie: Scherler, D., Wulf, H., Gorelick, N. (2018): Global Assessment of Supraglacial Debris Cover Extents. Geophysical Research Letters, doi:10.1029/2018GL080158.

Kontakt: Josef Zens (josef.zens@gfz-potsdam.de)

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dirk Scherler (dirk.scherler@gfz-potsdam.de)

Originalpublikation:

Scherler, D., Wulf, H., Gorelick, N. (2018): Global Assessment of Supraglacial Debris Cover Extents. Geophysical Research Letters, doi:10.1029/2018GL080158.

Josef Zens | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neues Messinstrument: Kohlenstoffdioxid als Geothermometer
21.05.2019 | Universität Heidelberg

nachricht Mysterium Bermuda: Geologen entdecken im Vulkangestein eine bisher unbekannte Region des Erdmantels
16.05.2019 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Direkte Abbildung von Riesenmolekülen

Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) konnten riesige zweiatomige Moleküle erzeugen und mit einem hochaufgelösten Mikroskop direkt abbilden.

Die optische Auflösung einzelner Konstituenten herkömmlicher Moleküle ist aufgrund der kleinen Bindungslänge im Sub-Nanometerbereich bisher nicht möglich....

Im Focus: New studies increase confidence in NASA's measure of Earth's temperature

A new assessment of NASA's record of global temperatures revealed that the agency's estimate of Earth's long-term temperature rise in recent decades is accurate to within less than a tenth of a degree Fahrenheit, providing confidence that past and future research is correctly capturing rising surface temperatures.

The most complete assessment ever of statistical uncertainty within the GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP) data product shows that the annual values...

Im Focus: Geometrie eines Elektrons erstmals bestimmt

Physiker der Universität Basel können erstmals zeigen, wie ein einzelnes Elektron in einem künstlichen Atom aussieht. Mithilfe einer neu entwickelten Methode sind sie in der Lage, die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons im Raum darzustellen. Dadurch lässt sich die Kontrolle von Elektronenspins verbessern, die als kleinste Informationseinheit eines zukünftigen Quantencomputers dienen könnten. Die Experimente wurden in «Physical Review Letters» und die Theorie dazu in «Physical Review B» veröffentlicht.

Der Spin eines Elektrons ist ein vielversprechender Kandidat, um als kleinste Informationseinheit (Qubit) eines Quantencomputers genutzt zu werden. Diesen Spin...

Im Focus: The geometry of an electron determined for the first time

Physicists at the University of Basel are able to show for the first time how a single electron looks in an artificial atom. A newly developed method enables them to show the probability of an electron being present in a space. This allows improved control of electron spins, which could serve as the smallest information unit in a future quantum computer. The experiments were published in Physical Review Letters and the related theory in Physical Review B.

The spin of an electron is a promising candidate for use as the smallest information unit (qubit) of a quantum computer. Controlling and switching this spin or...

Im Focus: Optische Superlinsen aus Gold

Oldenburger Forscher entwickeln neues optisches Mikroskop mit extrem hoher Auflösung

Eine kegelförmige Spitze aus Gold bildet das Kernstück eines neuen, extrem leistungsfähigen optischen Mikroskops, das Oldenburger Wissenschaftler in der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Effizientes Wertstoff-Recycling aus Elektronikgeräten

24.05.2019 | Veranstaltungen

Früherkennung 2.0: Mit Präzisionsmedizin Screeningverfahren weiterentwickeln

23.05.2019 | Veranstaltungen

Kindermediziner tagen in Leipzig

22.05.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schweißen ohne Wärme

24.05.2019 | Maschinenbau

Bakterien in fermentierten Lebensmitteln interagieren mit unserem Immunsystem

24.05.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wie Einzelzellen und Zellverbünde beim Navigieren zusammenwirken

24.05.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics