Variations of ice sheet geometry, ice flow, and mass distribution in Northeast Greenland in the context of oceanic and atmospheric interactions

• Applicants: Professor Dr. Michael Eineder; Dr. Dana Floricioiu; Professor Dr.-Ing. Martin Horwath; Professor Dr. Roland Pail
• Subject Area: Geodesy, Photogrammetry, Remote Sensing, Geoinformatics, Cartography
• Term: from 2014 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 237883478

Die Eismassen des Grönländischen Eisschildes haben im vergangenen Jahrzehnt verstärkt abgenommen, hervorgerufen sowohl durch zunehmendes Oberflächen-Schmelzen als auch durch die Beschleunigung von Ausflussgletschern. Variationen des Eisflusses sind dabei stark ozeanisch beeinflusst: Warmes Wasser kann das Schmelzen an der Eis-Wasser-Grenzfläche und das Kalben von Eisbergen verstärken und damit eine Beschleunigung der Gletscher auslösen. Die Mechanismen und Kausalitäten von Wechselwirkungen zwischen Eisschild, Ozean und atmosphärischen Bedingungen werden gegenwärtig jedoch noch nicht genügend verstanden. Der nordöstliche Teil des Grönländischen Eisschildes scheint bisher noch wenig von Klimaänderungen beeinflusst zu sein, weitere Änderungen im Klimasystem könnten jedoch auch diesen Teil destabilisieren. Hier besteht die Chance, genaue Untersuchungen bereits vor dem Einsetzen größerer Veränderungen zu beginnen. Das vorliegende Projekt ist Teil des Projektbündels "Das gekoppelte System aus Eisschild, Ozean und Atmosphäre in Nordost-Grönland und seine Sensitivität". Gemeinsam haben die drei Bündel-Projekte ein Prozessverständnis dieses gekoppelten Systems zum Ziel. Während die beiden Partner-Projekte sich mit Beobachtungen der veränderlichen Ozeandynamik bzw. mit Modellierungsstudien der Kopplungsmechanismen befassen, richtet sich das vorliegende Projekt auf Beobachtungen der Eisschild-Komponente des gekoppelten Systems. Zustand und Veränderungen von Eisschild-Geometrie, Eisfluss und Eismassenverteilung sollen mit Daten von geodätischen und Fernerkundungs-Sensoren bestimmt werden. Durch die Verwendung neuer Sensoren, die Synthese von komplementären Beobachtungen und Modellierungsergebnissen sowie die Fortsetzung der Zeitreihen in die Gegenwart sollen dabei die Ergebnisse in Qualität und Umfang über den bisherige Stand wesentlich hinausgehen. Für Änderungen der Eisoberflächengeometrie ist Satellitenaltimetrie die primäre Datengrundlage, wobei das Potential des neuartigen Radar-Altimeters von CryoSat-2 erschlossen wird. Lokal werden zudem Daten der Flugzeug-Altimetrie und Satelliten-Fernerkundung einbezogen. Fließgeschwindigkeitsfelder werden aus SAR-Interferometrie sowie aus Feature-Tracking (SAR und optische Fernerkundung) abgeleitet, um bestehende Informationen zu ergänzen und zeitlich fortzusetzen. Der Fernerkundungs-Schwerpunkt liegt auf den hochauflösenden Daten der Missionen TerraSAR-X und TanDEM-X. Die direkte Schätzung von Massenänderungen erfolgt aus GRACE-Satellitengravimetrie mit neuen Schwerefeldlösungen erhöhter Genauigkeit. Eine kombinierte Analyse soll nicht nur von der Komplementarität der verwendeten Beobachtungen, sondern auch vom physikalischem Prozessverständnis aus den Partnerprojekten des Bündels profitieren und Produkte hervorbringen, die wiederum als Randbedingungen und Validierungsgrundlage für Prozessmodelle innerhalb des Bündels dienen.

• DFG Programme: Research Grants