Bio-ingenieurs aan de KU Leuven (België) hebben een methode ontwikkeld om de sneeuwdiepte in alle bergketens op het noordelijk halfrond te meten met behulp van satellieten. Deze techniek maakt het mogelijk om gebieden te bestuderen die niet toegankelijk zijn voor lokale metingen, zoals de Himalaya. De bevindingen zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

"In West-Europa, we hebben de neiging om sneeuw te associëren met skitochten, buiten plezier, of files, waaruit blijkt dat het belang van sneeuw vaak wordt onderschat, " zegt postdoctoraal onderzoeker Hans Lievens van het departement Aard- en Milieuwetenschappen van de KU Leuven, wie is de hoofdauteur van deze studie.

"Elk jaar, een vijfde van het noordelijk halfrond wordt bedekt met sneeuw. Meer dan een miljard mensen vertrouwen op deze sneeuw voor drinkwater. Smeltwater is ook erg belangrijk voor de landbouw en de productie van elektriciteit. "Verder, sneeuw heeft een verkoelend effect op ons klimaat door zonlicht te weerkaatsen."

Als onderdeel van een internationaal team, Lievens bestudeerde de sneeuwhoogte in meer dan 700 bergketens op het noordelijk halfrond. Het team gebruikte radarmetingen van Sentinel-1, een satellietmissie van de European Space Agency (ESA). De onderzoekers analyseerden de data voor de periode van de winter van 2016 tot en met de zomer van 2018.

"De Sentinel-1-missie is specifiek gericht op het observeren van het aardoppervlak, ", zegt Lievens. "De satelliet zendt radargolven uit en, gebaseerd op de weerkaatsing van deze golven, kunnen we de sneeuwdiepte berekenen. De ijskristallen roteren het signaal:hoe meer de golven roteren, hoe meer sneeuw er ligt."

Weer- en klimaatmodellen

Bestaande berekeningen van sneeuwdiepte zijn vaak gebaseerd op lokale metingen, maar in veel gevallen deze bieden een onnauwkeurig of onvolledig beeld. In de Himalaya, bijvoorbeeld, in-situ metingen zijn door de extreme omstandigheden bijna onmogelijk. Dankzij de satellietgegevens het is nu mogelijk om berggebieden te observeren die moeilijk of onmogelijk toegankelijk zijn.

De absolute piek in de metingen ligt in het westen van Canada:de Coast Mountains hebben een sneeuwvolume van 380 kubieke kilometer. Dat is ruim 100 kubieke kilometer meer dan lokale metingen aangeven. Opvallend zijn ook de besneeuwde gebieden in het oosten van Rusland, vooral in Siberië en het schiereiland Kamtsjatka. In Europa, de Scandinavische bergen en de Alpen zijn de gebieden met de grootste hoeveelheden sneeuw.

"Op basis van deze eerste metingen, we kunnen de impact van klimaatverandering nog niet inschatten, maar dit moet op den duur mogelijk worden, ", zegt Lievens. "We zullen nauwkeuriger kunnen volgen hoe de hoeveelheid sneeuw evolueert en wanneer het smeltseizoen plaatsvindt. Onze methode kan ook helpen om het waterdistributiebeheer te verbeteren en het overstromingsrisico in bepaalde gebieden te beoordelen."

Winter expeditie

Deze winter, Hans Lievens en promovendus Isis Brangers reizen af ​​naar de Rocky Mountains in Idaho om de techniek verder te bestuderen. "We begrijpen nog niet helemaal wat er fysiek gebeurt als de radargolven weerkaatsen in het sneeuwpakket. Verschillende elementen kunnen het signaal beïnvloeden:de vorm en grootte van de ijskristallen, vochtigheid, de verschillende lagen sneeuw, enzovoort. Door sneeuw lokaal te blijven meten en bestuderen, we zouden de methode moeten kunnen verfijnen."

"In januari en februari we zullen ook deelnemen aan de NASA SnowEx-campagne. Een internationaal team van wetenschappers onderzoekt de sneeuwcondities in Grand Mesa, een groot plateau in Colorado met een hoogte van 3500 meter. Daar testen we verschillende nieuwe technieken en sensoren om de sneeuwmassa te berekenen. Het belooft een zeer intensieve maar vooral leerzame tijd te worden."