science >> Wetenschap >  >> Natuur

Gletsjers in realtime observeren

Gletsjerobservatie in de ban van enkele Walliser vierduizend meter hoge toppen. Krediet:GLAMOS

Door hete zomers smelten gletsjers. Dat verandert niet alleen de samenstelling van het landschap en daarmee de kaarten van Zwitserland, het raakt ook elk gebied van de samenleving. een nieuwe, dynamische gletsjerinventarisatie maakt de impact van klimaatverandering en het veranderende landschap zichtbaar.

De laatste keer dat Zwitserse gletsjers erin slaagden te groeien, was in 2001. het land 1, 500 gletsjers zijn – evenals anderen elders – aan een langzame maar onverbiddelijke dood gestorven. Tot nu, Hoewel, we hebben slechts gedeeltelijk begrepen hoe snel ze echt verdwijnen, en wat voor effect dat heeft op het landschap, mensen en dieren. Dat gaat veranderen, dankzij het project Glacier Monitoring in Switzerland (GLAMOS). GLAMOS werkt namens verschillende Zwitserse federale kantoren aan het samenstellen van een uitgebreide inventaris van de gletsjers van het land - op een ongekend detailniveau.

Maar waarom de moeite nemen om zo'n gedetailleerde inventaris van een uitstervende 'soort' op te stellen? Voor GLAMOS geo-informatica-expert en ETH-medewerker Yvo Weidmann, de reden is duidelijk:"Gletsjersmelt beïnvloedt de stroomsnelheid van onze rivieren, waardoor het een relevante factor is bij natuurrampen, ramp preventie, de voeding, vervoer, toerisme, bouwplaatsen en niet in de laatste plaats gletsjeronderzoek."

Vandaag, GLAMOS houdt zo'n 100 gletsjers in de gaten, met het oog op het meten van fluctuaties in hun lengte en ijsdikte. In de toekomst, het zal gegevens verzamelen over de omvang van ongeveer 1, 500 gletsjers, de onderzoekers van morgen helpen om zelfs de kleinste veranderingen in hun omvang te volgen.

Van kaarten naar een digitaal 3D landschapsmodel

Wat de nieuwe inventarisatie mogelijk maakt, is een paradigmaverschuiving bij het Zwitserse Federale Bureau voor Topografie, of swisstopo:het heeft jarenlang zijn kaarten nauwgezet omgezet in een digitaal 3D-landschapsmodel. De eerdere kaarten laten – om het simpel te zeggen – zien waar de dingen zijn, maar deze basisopvatting was van geen enkel nut bij gletsjeronderzoek.

De gekleurde lijnen geven aan waar de rand van de Aletschgletsjer ooit was (rode lijn 1850, groen =1973, blauw=2010). Krediet:Swisstopo/GLAMOS

Gletsjers kunnen worden bedekt door puin, wat relevant is voor de glaciologie. "Het is mogelijk dat een groot deel van de snuit van een gletsjer wordt verborgen door puin, met het zichtbare ijslichaam dat slechts een deel van de eigenlijke gletsjer vertegenwoordigt, ", zegt Weidmann. Dit betekent dat een puur cartografische weergave van het gebied met zichtbaar ijs letterlijk te kort komt.

IJsvelden worden gletsjers

In het topografisch landschapsmodel deze beperking valt weg. De digitale weergave maakt het mogelijk om verschillende lagen te combineren langs topografische regels. Bijvoorbeeld, bos en waterlichamen kunnen elkaar raken, maar elkaar niet overlappen. Boulders kunnen op ijs liggen. En boven ijs kan vloeibaar water – bijvoorbeeld gletsjermeren – aanwezig zijn. Lagen kunnen op de computer worden toegevoegd of verwijderd, het produceren van een alomvattend model van het landschap dat geschikt is voor alle mogelijke doeleinden.

Nu voor het eerst, Het nieuwe landschapsmodel van swisstopo registreert ook gletsjers volgens glaciologische regels. Bijvoorbeeld, het is soms zo dat twee gletsjers, gelegen op tegenoverliggende bergflanken en met tegengestelde stromingsrichtingen, zullen elkaar ontmoeten langs een bergrug. Vanuit een cartografisch oogpunt, dit zou worden behandeld als een enkel groot gebied van ijs. Maar vanuit een glaciologisch oogpunt, dit zijn twee "individuen" die weinig gemeen hebben en geen effect op elkaar hebben - behalve waar ze tegen elkaar aan schuren op de bergrug.

"In de toekomst, gletsjers krijgen een uniek nummer om hun geschiedenis traceerbaar te maken, "Weidmann legt uit, toevoegen, "Mocht een gletsjer met twee stroomgebieden in twee verschillende valleien zo smelten dat het twee onafhankelijke gletsjers wordt, een van hen krijgt een nieuw nummer." Deze inventarisnummers maken het niet alleen gemakkelijker om gletsjers te identificeren, ze helpen ook om hun geschiedenis te documenteren.

Duidelijke krimp van de gletsjer in het Engadin, Augustus 2018:De verbinding tussen de Morteratsch-gletsjer en de Pers-gletsjer is gesmolten. Credit:Peter Rüegg

Een model van ongekende precisie

Door de inventaris te koppelen aan glaciologische rekenmodellen, onderzoekers kunnen laten zien hoeveel water elke gletsjer zal leveren en wanneer.

Hoe meer gegevens in het model stromen, hoe nauwkeuriger de basis waarop voorspellingen kunnen worden gedaan. Als resultaat, GLAMOS bereikt een ongekend niveau van precisie. Elke vier tot zes jaar, swisstopo-vliegtuigen registreren elke vierkante meter van Zwitserland. De gegenereerde 3D-beelden kunnen hoogteverschillen over een raster van twee bij twee meter weergeven met een nauwkeurigheid van zo'n 50 centimeter. Als een gebied met grindsediment vóór een gletsjersnuit merkbaar zakt tussen twee metingen, er zit waarschijnlijk ijs onder. De werkelijke proporties van de gletsjer eronder worden beter gedocumenteerd bij elke volgende meting.

Een schat aan gegevens

De eerste volledige inventaris van gletsjers werd in 1973 opgesteld. een tweede inventaris werd gereconstrueerd voor het jaar 1850 op basis van schattingen, kaarten en morenen. In 2000 en 2010 volgden aanvullende onderzoeken. Al deze inventarisaties waren van belang voor onderzoek, maar elk werd geproduceerd met behulp van zijn eigen set regels en verschillende methoden, waardoor ze nauwelijks vergelijkbaar zijn.

Vanaf 2019, Zwitserland kan voor het eerst gebruik maken van een gletsjerinventaris die dynamisch verder wordt ontwikkeld en elke vier tot zes jaar volledig wordt vernieuwd. En de kosten van de nieuwe gletsjerinventaris zijn beheersbaar omdat GLAMOS put uit bestaande gegevensbestanden, ze verwerken, ze aan elkaar te koppelen en beschikbaar te maken in een formaat dat een breed publiek kan gebruiken.