Als je historische foto's van gletsjers vergelijkt met recentere foto's, je kunt zien dat waar vroeger ijs was, er is nu heel vaak niets anders dan steen. geografen, echter, minder geïnteresseerd zijn in het gebied dat door een gletsjer wordt bedekt, en meer geïnteresseerd in zijn massa. Onderzoekers van de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hebben nu alle gletsjergebieden in Zuid-Amerika gedetailleerder dan ooit tevoren onderzocht, van de tropische gebieden van Venezuela tot de subpolaire gebieden van Tierra del Fuego. Hun twee belangrijkste bevindingen zijn dat het hoogste massaverlies plaatsvindt in de Patagonische ijskap, en dat de gletsjers in de tropen aanzienlijk minder massa hebben verloren dan eerder werd voorspeld, hoewel dit niet het goede nieuws is dat het op het eerste gezicht lijkt.

Het onderzoeken van gletsjers is niets nieuws. Er zijn twee methoden die bijzonder vaak worden gebruikt. Bij de eerste methode onderzoekers nemen verschillende metingen direct op een gletsjer en projecteren de resultaten voor hele regio's. Dit is vooral problematisch als het gaat om grote gletsjergebieden zoals de grote ijsvelden in Patagonië, omdat er voor deze gebieden nauwelijks in situ metingen beschikbaar zijn.

De andere optie is om gravimetrische metingen te doen met behulp van satellieten. Wetenschappers baseren hun metingen op het feit dat de zwaartekracht op aarde verandert, niet alleen afhankelijk van de locatie, maar ook in de tijd. Het wordt beïnvloed door aspecten zoals de samenstelling van het aardoppervlak, bergketens, bewegingen in de kern, plaatbewegingen - en, interessant voor onze context, wanneer gletsjers massa verliezen. Een nadeel van deze methode is dat wanneer slechts kleine gebieden bedekt zijn met gletsjers, zoals het geval is in de Zuid-Amerikaanse tropen, de satelliet ontvangt slechts een zwak signaal en de meting is beduidend minder nauwkeurig.

Eén methode om alle gletsjers te meten

Geografen van de FAU, gespecialiseerd in klimatologie, teledetectie en ruimtelijke informatie, onder leiding van Prof. Dr. Matthias Braun en Dr. Tobias Sauter, gebruikten ook satellietgegevens voor het onderzoeken van Zuid-Amerikaanse gletsjers, maar ze concentreerden zich op het berekenen van hoogteniveaus in plaats van hun resultaten te baseren op gravimetrische metingen. Sinds 2010 cirkelen twee radarsatellieten van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) om de aarde. Het doel van de TanDEM-X-missie was om een ​​driedimensionaal beeld van de aarde te verkrijgen, die niet alleen van een constante kwaliteit is, maar ook nauwkeuriger is dan alles wat eerder is ontwikkeld.

Hoogteverschillen werden tot op de laatste meter geregistreerd. De onderzoekers van de FAU gebruikten gegevens die tussen 2011 en 2015 waren verzameld en vergeleken deze met metingen van de Shuttle Radar Topography Mission van 2000. Met behulp van een complexe methode waarbij correcties werden aangebracht en mogelijke foutmarges werden berekend, ze vergeleken de gegevens om de hoogteverschillen in de glaciale gebieden van Zuid-Amerika te berekenen, waardoor een nauwkeurig beeld wordt verkregen van de veranderingen in de ijsmassa.

Hun methode was ongebruikelijk omdat ze in staat waren om één uniforme methode te gebruiken om alle gletsjergebieden in de regio vast te leggen. In aanvulling, de methode leverde zelfs nauwkeurige gegevens op voor individuele gletsjers. Door de metingen van beide ruimtemissies te vergelijken, kregen we gedetailleerde inzichten in de situatie in heel Zuid-Amerika. Voor de eerste keer, onderzoekers zijn erin geslaagd de grote Patagonische ijsvelden los van de omgeving te analyseren, kleinere gletsjers.

Hele gletsjers zijn verdwenen

Het grootste massaverlies, zowel relatief als in vergelijking met de andere Zuid-Amerikaanse gletsjers, werd gevonden in beide ijsvelden in het binnenland in Patagonië, twee regio's met een oppervlakte van ongeveer 18, 000 vierkante kilometer, ongeveer gelijk aan de regio Rijnland-Palts in Duitsland. De massa van de gletsjers is daar tussen 2000 en 2011/2015 gekrompen met een snelheid van ongeveer 17,4 gigaton per jaar, gelijk aan 19,3 kubieke kilometer per jaar. Zelfs gletsjers in de tropen hebben niet zo'n groot deel van hun massa verloren.

De reden zou kunnen zijn dat de grote uitlaatgletsjers in Patagonië, die in de oceaan of meren uitmonden nadat ze door nauwe valleien zijn gepasseerd, dynamisch aanpassen. Ze hebben zich teruggetrokken uit een stabiele positie en moeten nu een nieuw stabiel front vormen. Deze processen zijn waargenomen in getijdengletsjers die in de oceaan uitmonden, en zijn niet noodzakelijk het gevolg van klimatologische invloeden, hoewel dit inderdaad de oorzaak kan zijn. Dit fenomeen heeft een nog groter effect op grote gletsjers zoals die in Patagonië dan invloeden veroorzaakt door temperatuurveranderingen. Eerdere onderzoeken hebben al aangetoond dat hele gletsjers zijn verdwenen, bijvoorbeeld, in gebieden van Bolivia. Inmiddels is duidelijk geworden dat dit ook in Patagonië gebeurt.

Lagere snelheid van massaverlies in de tropen

Het tweede belangrijke feit dat uit het onderzoek naar voren komt, is dat de massa gletsjers in de tropische gebieden van Zuid-Amerika - in Venezuela, Colombia, Ecuador, Peru en Bolivia veranderen in een aanzienlijk langzamer tempo dan eerder werd aangenomen. Projecties tot nu toe berekenden dat de 2900 gletsjers daar ongeveer 6 gigaton aan massa per jaar verloren. De geografen van FAU hebben ontdekt, echter, dat ze slechts 0,55 gigaton per jaar verliezen, ongeveer 10 procent van de schattingen tot nu toe.

Dit resultaat is belangrijk, aangezien gletsjers een belangrijke waterbron zijn in de droge periode:als er geen regen valt en de temperaturen hun hoogste niveau bereiken, gletsjersmeltwater wordt gebruikt als drinkwater, voor irrigatie en waterkracht. Mensen in deze regio's moeten daarom weten in hoeverre de gletsjers veranderen, en hebben kwantitatieve gegevens nodig, niet alleen met betrekking tot oppervlakte, maar ook met betrekking tot hun volume en massa. In sommige gebieden, zoals de centrale Andes in Chili en Argentinië of de Cordillera Real in Bolivia, experts zijn zelfs van mening dat de maximale hoeveelheid water die beschikbaar is uit gletsjersmelt al is overschreden. Dit is een indicatie dat gletsjers onherroepelijk aan het terugtrekken zijn en in de nabije toekomst volledig zullen verdwijnen. In de toekomst, deze gebieden zullen tijdens het droge seizoen minder water beschikbaar hebben.

Het onderzoek, echter, bleek ook dat sommige gebieden nauwelijks verandering hebben ondergaan, zoals de Andes in het noorden van Chili en Argentinië, maar ook in het zuiden van Bolivia op de breedtegraad van de Atacama-woestijn.

De onderzoekers uit Erlangen hopen nu dat hun onderzoek wordt opgenomen in het volgende rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Ten slotte, gesmolten gletsjerijs draagt ​​bij aan de stijging van de zeespiegel en met name de enorme ijsvelden in Patagonië zijn relevant. Gletsjers worden ook in andere opzichten gebruikt als indicator voor klimaatverandering. De geografen van FAU willen hun analyses nu uitbreiden naar andere regio's en onderzoeken hoe de situatie zich over een langere periode ontwikkelt. Momenteel, het globale terreinmodel van de TanDEM-X missie wordt momenteel geüpdatet. Onderzoekers hopen in de toekomst van deze gegevens te kunnen profiteren. Ze vertrouwen ook op verdere nationale missies die in de pijplijn zitten, zoals de Tandem-L-satellieten, waardoor dergelijke metingen vaker zouden kunnen worden herhaald.