Sentinel-1 der ESA erkennt Rückzug arktischer Gletscher. Mit steigenden Temperaturen in der Arktis ziehen sich die Gletscher, die im Meer enden, insbesondere an Orten wie Spitzbergen, rasch zurück und kalben schnell. Laut NASA und dem National Snow and Ice Data Center (NSIDC) ist das arktische Meereis in diesem Sommer auf der Nordhalbkugel auf nahezu historische Tiefststände zurückgegangen.
Satellitendaten haben bewiesen, dass der Klimawandel eine Klimakrise ist. 2024 war ein Rekordjahr, und zwar nicht im positiven Sinne. Im Juli war die Durchschnittstemperatur auf der Erde die höchste seit 175 Jahren und insbesondere der 22. Juli war der heißeste Tag seit Beginn der Aufzeichnungen. Der letzte Sommer war der heißeste seit 1880, die diesjährige Hurrikansaison begann mit Beryl – dem frühesten Hurrikan der Kategorie 4 seit Beginn der Aufzeichnungen – und ein im Juni veröffentlichter Bericht bestätigte, dass die vom Menschen verursachte globale Erwärmung ein Allzeithoch erreicht hatte.
Aber nicht nur die Rekordbrecher, die Schlagzeilen machen, bereiten Wissenschaftlern Sorgen. In diesem Jahr schmelzen die Gletscher aufgrund der vom Menschen verursachten Hitze in einem beispiellosen Tempo, der Meeresspiegel steigt infolge des Abschmelzens dieser Gletscher unwiderruflich an und Küstengemeinden werden durch Stürme verwüstet, die durch den Anstieg des Meeresspiegels in Kombination mit hohen Temperaturen noch verstärkt werden Die Temperaturen steigen und Tiere werden aus ihren Häusern vertrieben, weil sich die Erde zu stark und zu schnell verändert. Erst letzten Monat sahen wir, wie Hurrikan Helen Städte zerstörte und Leben forderte – und seine Stärke war tatsächlich mit dem Klimawandel verbunden.
Natürlich ist es schwierig, die Fakten auf diese Weise darzustellen, insbesondere wenn man bedenkt, wie viel in diesen Absätzen unausgesprochen bleibt. Dieses Gefühl bringt jedoch etwas sehr Wichtiges zum Vorschein: Grundsätzlich ist es wertvoll, dass diese Informationen überhaupt vorhanden sind. Der vielleicht größte limitierende Schritt im Kampf gegen den Klimawandel besteht darin, Fakten in erreichbare Ziele umzuwandeln und wiederum die politischen Entscheidungsträger davon zu überzeugen, mit großen Änderungen an der Art und Weise zu beginnen, wie unsere Welt regiert wird. Die Klimakrise ist ein trügerisches politisches Thema, was bedeutet, dass die Zukunft der Erde von Daten abhängt – und je nachdem, wie man sie betrachtet, hängen diese Daten von einer unwahrscheinlichen Quelle ab: der Weltraumforschung.
Das Wort „Satellit“ wird heutzutage oft verwendet, aber im Allgemeinen bezieht es sich auf jedes Objekt, das in die Umlaufbahn unseres Planeten geschickt wird, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Wir verfügen über Kommunikationssatelliten, damit unsere Mobiltelefone funktionieren, Navigationssatelliten, damit Google Maps uns die richtigen Wegbeschreibungen liefert, und Experimentalsatelliten für rein wissenschaftliche Zwecke, wie dieser, der derzeit die Sonnensegeltechnologie testet.
Unter den Satelliten gibt es auch Klimasatelliten.
Beispielsweise gibt es Satelliten mit Spektrometern, die die Kohlendioxidkonzentration in unserer Atmosphäre erfassen können. Dies ist wichtig, da Experten herausgefunden haben, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre vor allem durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle und Öl ansteigt. Zunehmendes Kohlendioxid in der Atmosphäre bedeutet einen „verstärkten“ Treibhauseffekt, wie es die US-amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) nennt, und ein verstärkter Treibhauseffekt führt zu einem Anstieg der globalen Temperaturen. Um es klar zu sagen: Es gibt so etwas wie einen „natürlichen“ Klimawandel. Doch nun ist die Natur nicht der Haupttreiber der globalen Erwärmung.
Diese Karte zeigt den vom Satelliten Sentinel-6 Michael Freilich vom 5. bis 15. Juni 2021 gemessenen Meeresspiegel. Rote Gebiete sind Regionen, in denen der Meeresspiegel über dem Normalwert liegt, und blaue Gebiete sind Regionen, in denen der Meeresspiegel unter dem Normalwert liegt. NASA-Erdobservatorium
Darüber hinaus gibt es viele Satelliten, wie zum Beispiel die Raumsonde Landsat der NASA, die Bilder davon aufnehmen können, wie Wälder schrumpfen, wenn die Industrie sie rodet, um Platz für kommerzielle Unternehmen zu machen. Die Bilder können auch dabei helfen, Dinge wie Veränderungen in Tierlebensräumen, erzwungene Migration von Wildtieren und schwindende Nahrungsvorräte für bestimmte Arten zu verfolgen. Es gibt auch Raumsonden mit Lasern, die dabei helfen können, die Geschwindigkeit zu messen, mit der die Eiskappen schmelzen. Andere verfügen über Radargeräte mit synthetischer Apertur, die zeigen, wie unser Planet auf Erdbeben reagiert, die mit der Erwärmung der Erde zunehmen könnten.
Mithilfe der Satellitengravimetrie können Wissenschaftler den Gravitationseinfluss der Erde messen – und vor allem subtile Veränderungen im Gravitationsfeld unseres Planeten. Da die Schwerkraft in direktem Zusammenhang mit Massenobjekten steht, bedeutet dies, dass die Methode genau bestimmen kann, wann Eismasse verloren geht, wie der Meeresspiegel ansteigt und sogar Schwankungen in der Grundwasserversorgung. Satelliten können Dinge sehen, die wir mit unseren eigenen Augen nicht sehen können: Veränderungen in der tiefen unterirdischen Wasserspeicherung, für deren Beobachtung wir tief in den Boden graben müssten.
Die Liste geht weiter, und die Verfügbarkeit so vieler Daten ermöglicht es Wissenschaftlern, ihrer Sorgfaltspflicht nachzukommen und riesige Mengen an Beweisen zusammenzustellen, die die Machthaber prüfen können, bevor sie Entscheidungen treffen, die sich auf das Klima auswirken. Bei großen Klimatreffen – die COP-Konferenz ist wahrscheinlich die bekannteste – können diese Beweise den Beamten als Teil des Arguments für Veränderungen vorgelegt werden. Ohne Informationen ist Kommunikation nicht einfach.
Allerdings sind Satellitendaten oft kurzfristig nützlich.
Beispielsweise helfen Hurrikan-Beobachter Meteorologen dabei, vorherzusagen, wo Stürme auftreten werden – eine wichtige Aufgabe, da die Intensität und Häufigkeit solcher Stürme mit zunehmender Klimaerwärmung zwangsläufig zunehmen wird –, während Methan-Tracker genau bestimmen können, wo sich Hotspots für Treibhausgasemissionen befinden.
In einem Bericht aus dem Jahr 2018 empfahlen die US-amerikanischen Nationalakademien der NASA, eine Reihe von Raumfahrzeugen zu bauen, die zusammen das Earth System Observatory (ESO) bilden würden. Dieses Observatorium wird die Aufgabe haben, die Bewegungen der Atmosphäre unseres Planeten, die Regenbildung, den Aufstieg und Fall von Kontinenten und die laufenden Massenbewegungen auf der ganzen Welt zu überwachen.
Sentinel-1 erkennt Rückzug arktischer Gletscher. Mit steigenden Temperaturen in der Arktis ziehen sich die Gletscher, die im Meer enden, insbesondere an Orten wie Spitzbergen, rasch zurück und kalben schnell. Das von der ESA finanzierte Projekt „Space for Shore“ nutzt Radardaten der Copernicus Sentinel-1-Mission, um genaue jährliche Informationen über den Gletscherrückgang und die Kalbungsraten zu liefern, insbesondere in Gebieten wie dem Kongsfjord, wo es zu einem erheblichen Rückgang großer Gletscher kommt.
Kalben, der Prozess, bei dem Eis vom Endpunkt eines Gletschers abbricht, ist ein wesentlicher Faktor für den Anstieg des Meeresspiegels und birgt wachsende Risiken für Küstenregionen auf der ganzen Welt. Das Verständnis dieser Prozesse, insbesondere in der Arktis, ist wichtig, um zukünftige Auswirkungen vorherzusagen.
Während einer aktuellen Phase des Space to Coast-Projekts, einem Gemeinschaftsprojekt von I-SEA (Frankreich) und NORCE (Norwegen), nutzten Wissenschaftler mehr als tausend Bilder der Sentinel-1-Mission, um die Entwicklung der Küstengletscher Spitzbergens im Detail zu beobachten .
Durch die Analyse von Sentinel-1-Daten aus den Jahren 2015 bis 2023 kartierte das Team die Gletscherfronten und maß die Eiskalbungsaktivität während der Sommermonate auf Spitzbergen, wenn die Kalbungsintensität am höchsten ist.
Vor dem Kronebreen-Gletscher. ESA
Sentinel-1, Teil des Copernicus-Programms der Europäischen Union, nutzt die SAR-Technologie (Synthetic Aperture Radar), um hochauflösende Daten in anspruchsvollen arktischen Umgebungen zu sammeln und so eine kontinuierliche ganzjährige Überwachung dieser kritischen Gletscher zu ermöglichen.
Ein zentrales Ergebnis der Analyse ist die jährliche Ausdehnung der Gletscherfronten. Durch die Untersuchung von Bildern, die zwischen Juli und September aufgenommen wurden, identifizierten die Forscher sommerliche Eisfronten als Gebiete, in denen die Gletscherausdehnung in diesen Monaten zu 95 % anhält.
Darüber hinaus entwickelten sie durch die Erfassung von Radarreflexionen von schwimmenden Eisbergen und Eisblöcken ein Maß für die Kalbungsintensität im Sommer: Sommer mit einer höheren Häufigkeit von Eisbergen und Eisblöcken (ein Begriff für kleinere Eisstücke, die von Gletschern abbrechen) weisen auf eine aktivere Kalbung hin schnellerer Gletscherrückgang, die die wichtigsten Indikatoren für die Gesundheit und Stabilität des Gletschers sind.
Als nächste Ergänzung der Sentinel-1-Mission wird Sentinel-1C verbesserte Radarbildgebungsfähigkeiten und eine verbesserte Kontinuität für die missionskritische Klimaforschung bieten. Mit seiner fortschrittlichen Technologie wird Sentinel-1C unsere Fähigkeit verbessern, das ganze Jahr über detaillierte Daten über Gletscherfrontlinien, Kalbungsraten und Eis-Ozean-Wechselwirkungen zu sammeln, selbst unter schwierigen arktischen Bedingungen.
Laut Forschern der NASA und des National Snow and Ice Data Center (NSIDC) ist das arktische Meereis in diesem Sommer auf der Nordhalbkugel auf nahezu historische Tiefststände zurückgegangen. Der Rückgang setzt einen jahrzehntelangen Trend der schrumpfenden und dünner werdenden Eisdecke im Arktischen Ozean fort.
Die Menge an gefrorenem Meerwasser in der Arktis schwankt im Laufe des Jahres, da das Eis zwischen den Jahreszeiten schmilzt und sich ansammelt. Wissenschaftler kartieren diese Schwankungen, um sich ein Bild davon zu machen, wie die Arktis im Laufe der Zeit auf wärmere Luft- und Meerestemperaturen und längere Schmelzperioden reagiert. In den letzten 46 Jahren haben Satelliten konsistente Trends beobachtet, bei denen es im Sommer zu mehr Eisschmelze und im Winter zu einer geringeren Eisbildung kommt.
Die Überwachung von Veränderungen des Meereises in Echtzeit hat ein breites Spektrum an Auswirkungen aufgedeckt, von Verlusten und Veränderungen im Lebensraum polarer Wildtiere bis hin zu Auswirkungen auf lokale Gemeinschaften in der Arktis und internationale Handelsrouten.
Das arktische Meereis ist in diesem Jahr auf einen Tiefststand von 1,65 Millionen Quadratmeilen (4,28 Millionen Quadratkilometer) gesunken. Dies liegt etwa 750.000 Quadratmeilen (1,94 Millionen Quadratkilometer) unter dem Spätsommerdurchschnitt 1981–2010 von 2,4 Millionen Quadratmeilen (6,22 Millionen Quadratkilometer). Der Unterschied in der Eisbedeckung erstreckt sich über eine Fläche, die größer ist als der Bundesstaat Alaska. Die Meereisausdehnung ist definiert als die gesamte Meeresfläche mit einer Eiskonzentration von mindestens 15 %.
Der diesjährige Tiefstwert blieb über dem Allzeittief von 1,31 Millionen Quadratmeilen (3,39 Millionen Quadratkilometern) vom September 2012. Obwohl die Meereisausdehnung von Jahr zu Jahr schwanken kann, ist seit Beginn der Satellitenbeobachtungen von Eis Ende der 1970er Jahre ein rückläufiger Trend zu verzeichnen. Laut NSIDC beträgt der Meereisverlust seitdem etwa 30.000 Quadratmeilen (77.800 Quadratkilometer) pro Jahr.
Wissenschaftler messen nun die Meereisausdehnung anhand von Daten von passiven Mikrowellensensoren auf Satelliten des Wettersatellitenprogramms des Verteidigungsministeriums sowie zusätzlicher historischer Daten des Nimbus-7-Satelliten, der gemeinsam von der NASA und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) betrieben wird ).
Dieses Datenvisualisierungsbild zeigt die minimale Meereisausdehnung in der Arktis am 11. September 2024. Die gelbe Grenze zeigt die minimale Ausdehnung gemittelt über den 30-Jahres-Zeitraum von 1981 bis 2010. NASA/Trent L. Schindler
Nathan Kurtz, Direktor des Cryospheric Sciences Laboratory der NASA am Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, stellte fest, dass das Meereis nicht nur schmilzt, sondern auch jünger wird.
„Heute besteht der überwiegende Teil des Eises im Arktischen Ozean aus dünnerem Erstjahreseis, das die wärmeren Monate weniger überstehen kann. Es gibt jetzt viel, viel weniger Eis, das drei Jahre oder älter ist“, sagte Kurtz.
Messungen der Eisdicke, die von Weltraumhöhenmessern, darunter den NASA-Satelliten ICESat und ICESat-2, durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass ein Großteil des ältesten und dicksten Eises bereits verloren gegangen ist. Neue Forschungsergebnisse des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien zeigen, dass das fallende Meereis in der zentralen Arktis, weit entfernt von den Küsten, jetzt etwa 4,2 Fuß (1,3 Meter) dick ist, ausgehend von einem Gipfel von 8,8 Fuß (2,7 Meter). 1980.
Im Jahr 2024 war auch das Meereis in den südlichen Polarregionen des Planeten niedrig. Rund um die Antarktis beobachten Wissenschaftler nahezu rekordverdächtige Tiefststände an Meereis zu einer Zeit, in der es in den dunkelsten und kältesten Monaten der südlichen Hemisphäre eigentlich schnell hätte wachsen sollen.
Die Eisfläche rund um den Kontinent soll voraussichtlich knapp über 6,6 Millionen Quadratmeilen (16,96 Millionen Quadratkilometer) betragen. Die durchschnittliche maximale Ausdehnung zwischen 1981 und 2010 betrug 7,22 Millionen Quadratmeilen (18,71 Millionen Quadratkilometer).
Der leichte Anstieg im Jahr 2024 setzt den jüngsten Abwärtstrend fort. Bis 2014 nahm das Meereis in der Antarktis leicht um etwa 1 % pro Jahrzehnt zu. Nach einem Anstieg im Jahr 2014 ist das Eiswachstum stark zurückgegangen. Wissenschaftler arbeiten daran, den Grund für diese Veränderung zu verstehen. Der wiederholte Verlust deutet auf eine langfristige Veränderung der Bedingungen im Südpolarmeer hin, die wahrscheinlich durch den globalen Klimawandel verursacht wird.
„Während sich das Meereis in der Arktis seit mehreren Jahrzehnten dramatisch verändert, ist das Meereis in der Antarktis relativ stabil. Aber das hat sich geändert“, sagte Walt Meyer, Meereisspezialist am NSIDC. „Die globale Erwärmung scheint im Südpolarmeer angekommen zu sein.“
Sowohl in der Arktis als auch in der Antarktis verschärft der Eisverlust den Eisverlust. Denn während helles Meereis den Großteil der Sonnenenergie zurück in den Weltraum reflektiert, absorbiert offenes Meerwasser 90 % davon. Je mehr Teile des Ozeans dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, desto höher sind die Wassertemperaturen, was das Wachstum des Meereises weiter verlangsamt. Dieser Zyklus verstärkter Erwärmung wird als Eis-Albedo-Rückkopplung bezeichnet.
Insgesamt führt der Verlust des Meereises zu einem Temperaturanstieg in der Arktis, wo die Temperaturen auf etwa das Vierfache des globalen Durchschnitts gestiegen sind, sagte Kurtz.
