Fernerkundung von Bodenfeuchte über Permafrost

Die Verbreitung von Permafrost ist an eine Reihe von klimatischen Parametern gekoppelt. Daher reagieren diese Gebiete besonders sensitiv auf den Klimawandel. Langfristige Veränderungen in der Lufttemperatur wirken sich auf die Temperatur des gefrorenen Bodens, die saisonale Auftautiefe und die Mächtigkeit des betroffenen Bereiches aus. Parameter welche die Wärmeleitfähigkeit beeinflussen spielen dabei eine besondere Rolle. Dazu zählen der Bodenwassergehalt, Schneeeigenschaften und die Vegetationsbedeckung. Im diesem Projekt wird die saisonale Variabilität der Bodenfeuchtigkeit in Bezug auf Permafrosteigenschaften untersucht. Oberflächennahe Bodenfeuchte kann mit Mikrowellensensoren erfasst werden. Satelliten liefern globale Datensätze welche sich für ein Langzeitmonitoring eignen. Die Hydrologie und damit auch der Bodenwassergehalt ist in arktischen und borealen Regionen insbesondere von der Schneeschmelze beeinflusst. Der Zeitpunkt der Schneeschmelze als auch Eigenschaften wie die Schneehöhe unterliegen Veränderungen aufgrund des Klimawandels. Besonderes Augmerk liegt daher auf der Untersuchung der Periode im Anschluss an die Schneeschmelze. Das Untersuchungsgebiet umfasst den gesamten arktischen und borealen Raum der nördlichen Breiten. Das Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur Extraktion von Permafrostrelevanten Parametern aus Bodenfeuchteinformationen welche von Satelliten erfasst werden können. Da der zeitliche Aspekt mit Bezug auf die Variabilität der Schneeschmelze dabei berücksichtigt werden soll, ist eine Kombination mit Schneeparametern welche von anderen Sensoren abgeleitet werden können erforderlich. Es werden hauptsächlich Scatterometerdaten (metop ASCAT und QuikScat) verwendet. Dies ist ein neuer Ansatz zum Monitoring von Permafrost. Das Projekt stützt sich auf Datensätze aus vorangegangenen (vor allem Hertha Firnberg) und laufenden Projekten. Insbesondere das ESA DUE Permafrost Projekt welches von der Antragstellerin koordiniert wird, bildet eine ideale Grundlage für die Verknüpfung mit weiteren Parametern (sowohl Satellitendaten als auch Geländemessungen) und der Validierung. Das Forschungsvorhaben wird in der ersten Phase der Projektlaufzeit durchgeführt. Die zweite Phase dient der Durchführung des Habilitationsvorhabens.