Klimaantrieb und Gletscheränderungen in Grönland

Grönlands Eismassen erfahren durch den menschengemachten Klimawandel derzeit besonders starke Änderungen. Die beobachteten Zeitreihen von atmosphärischen Bedingungen und den Auswirkungen auf die Gletscheroberfläche sind auf die letzten Jahrzehnte beschränkt. Eine längere Perspektive ist besonders wichtig, wenn wir realistische Rekonstruktionen der Vergangenheit oder Modellierungen der Zukunft erreichen wollen, ist aber üblicherweise auf indirekte Proxies beschränkt. In dem Projekt WEG_RE Centennial Climate Drivers of Glacier Changes in Greenland wird ein interdisziplinärer Ansatz verfolgt um unser Verständnis zwischen Gletscheränderungen und den zugrunde liegenden klimatischen Treibern zu verbessern. Die Grundlage bilden Archivdaten der legendären Expedition des in Graz wirkenden Forschers Alfred Wegener aus den Jahren 1929-1931. In dieser aufwändigen Expedition wurden klimatologische und glaziologische Daten erhoben, die hervorragend dokumentiert für das Projekt in den Archiven der Universität Graz zur Verfügung stehen. Klimatologisch sind diese von besonderer Relevanz, da sie im Kern einer kurzen Warmphase war, in der die Lufttemperaturen ähnlich den derzeit beobachteten lagen. Außerdem stehen sie in einer für die Zeit einzigartigen zeitlichen Auflösung zur Verfügung. Fast ein Jahrhundert später werden wir daher an genau den gleichen Messstandorten und unter ähnlichen atmosphärischen Bedingungen allerdings unter fundamental geänderten geometrischen Randbedingungen dieselben Parameter wieder über drei Jahre hinweg beobachten und das Monitoring um moderne Methoden basierend auf künstlicher Intelligenz und innovativer Prozessstudien erweitern. Mittels Modellierungen und Ansätzen aus dem Bereich Deep Learning, werden Muster miteinander verglichen und Rückkopplungsmechanismen auf lokaler Skala quantifiziert. Dynamische Modelle werden dann in einem nächsten Schritt dazu verwendet, Sensitivitätsstudien durchzuführen. Damit können wir bestimmen, welche entscheidenden Faktoren die beobachteten Änderungen hervorrufen und wie sich die Systeme Gletscher und Atmosphäre gegenseitig beeinflussen. Die Ergebnisse erhalten dadurch eine weitere räumliche Relevanz, da die geometrische Konfiguration des Untersuchungsgebiets repräsentativ für weite Teile des grönländischen Zehrgebiets ist. Eine wichtige Komponente der Arbeit wird auch die Interaktion und Einbindung der grönländischen Bevölkerung sein. Dabei werden wir logistisch von lokalen Operateuren unterstützt und am Projektende werden die Ergebnisse der Forschung in den benachbarten Siedlungen präsentiert. Weitere Outreachaktivitäten sind über das Kernprojekt hinaus bereits konzipiert. Das Projekt wird in einer Zusammenarbeit zwischen der Universität Graz, dem KnowCenter Graz, der Universität Fairbanks, Alaska und GEUS, Dänemark stattfinden.