Luftfahrt | 21. Mai 2015

Grönland-Kampagne "ARCTIC15" - unterwegs im ewigen Eis

Forschungskampagne in Grönland
Quelle: Silvan Leinss
Die schöne Seite eines Außeneinsatzes: Minus 22 Grad Celsius können sich bei Windstille an einem sonnigen Tag sehr warm und gemütlich anfühlen. Perfekte Arbeitsbedingungen!

Grönlands Eisschild ist zum Teil mehr als drei Kilometer dick und wichtig für die weltweite Klimaforschung. Im Rahmen der Forschungskampagne ARCTIC15, vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme Radarsysteme in Kooperation mit der Danish Defence Acquisition and Logistics Organization (DALO) initiiert und gemeinsam mit der ETH Zürich und mit Unterstützung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) durchgeführt, werden deshalb hier neue Abbildungsverfahren mit dem Radarsystem F-SAR getestet.

Diese sollen es zukünftig ermöglichen, die dreidimensionale Beschaffenheit von Schnee und Eis bis in eine Tiefe von 50 Metern aus der Luft zu vermessen. Dadurch soll sich auf lange Sicht der Einfluss des Klimawandels auf die interne Schichtung von Schnee, Firn und Eis bestimmen lassen. Interessant ist das beispielsweise, um zu untersuchen, wie viel Wasser des an der Oberfläche tauenden Schnees beim Einsickern wieder gefriert und somit nicht zum Meeresspiegelanstieg beiträgt. ##markend##

Die Kampagne findet von Mitte April bis Ende Mai 2015 statt. Ziel ist die Gewinnung polarimetrischer, interferometrischer SAR-Daten in verschiedenen Trägerfrequenzen (X-, C-, S-, L- und P-Band) über verschiedenen Gletscherzonen des Inlandeises. Zur Messung der Daten wird das Flugzeugradar F-SAR eingesetzt, das auf dem DLR-Forschungsflugzeug Do-228 D-CFFU montiert ist. In der rund sechswöchigen Forschungskampagne überfliegt es mehrfach fünf Untersuchungsgebiete im südlichen Teil Grönlands. Zuvor mussten diese abgelegenen Gebiete am Boden erkundet, Radarreflektoren installiert und Schnee, Firn und Eis von Hand untersucht werden.

Erfolgreiche Aufbauphase

Zu den ersten vier Testgebieten flogen wir mit einer gecharterten Twin Otter auf Ski. Innerhalb von fünf Tagen konnten wir die Radarreflektoren aufbauen, sowie alle Messungen wie geplant durchführen. Am South Dome, unserem höchstgelegenen Testgebiet, herrschten günstige Witterungsbedingungen bei einer Außentemperatur von minus 22 Grad Celsius, schwachem Wind, guter Sicht und einer stark verharschten Schneefläche, die es uns ermöglichte, die Radarreflektoren in einer Entfernung von bis zu einem Kilometer von unserem Landeplatz im Boden zu verankern.

Quelle: Silvan Leinss
Transport des Ausrüstungsmaterials vom Flugzeug zum Untersuchungsgebiet.
Quelle: Silvan Leinss
DLR-Wissenschaftler Martin Keller und Georg Fischer befestigen Corner-Reflektoren auf einem Untersuchungsgebiet in Grönland (Koordinate 69.869512, -47.129182). Im Vordergrund stehen zwei GPS Basis Stationen.

Im Gegensatz dazu blies am Testgebiet Dye-3 ein kräftiger Wind mit 30 Knoten und mehr. Dadurch entstand ein starkes Schneetreiben mit Sichtweiten unter 250 Meter. Da wir auf Kompass und GPS-Gerät angewiesen waren, um den Rückweg zum Flugzeug zu finden, konnten wir uns nur etwa 600 Meter vom Ausgangspunkt entfernen. Die niedrigste Temperatur hatten wir am ersten Aufbautag mit minus 26 Grad Celsius, während uns am Helheim Gletscher bei minus 5 Grad Celsius und Kaiserwetter in unserer Arktiskleidung schon fast zu warm wurde.

Quelle: Silvan Leinss
Auf dem grönländischen Eisschild kann es sehr ungemütlich werden. An diesem Tag erschwerten uns heftige Schneestürme und schlechte Sicht die Arbeit.

Nach diesem Zwischenerfolg stand uns die größte Herausforderung am letzten Testgebiet noch bevor. Dieses Areal erstreckt sich über eine Entfernung von 25 Kilometern vom Gletscherende auf das Innere der Eiskappe entlang des sogenannten K-Transects. Wegen der Witterungsverhältnisse hoben wir mit zwei Tagen Verspätung im Großraumhubschrauber Sikorsky S61 der Air Greenland von Kangerlussuaq ab. Nur 15 Minuten später konnten wir uns bei einem spektakulären Flug über das Gletscherende mit eigenen Augen von den schwierigen Bedingungen überzeugen, die uns dort erwarteten.

Quelle: Georg Fischer / DLR (CC-BY 3.0)
Blick aus dem Helikopter auf den K-Transect.

Der erste Abschnitt des Untersuchungsgebiets war von mächtigen und tiefen Gletscherspalten durchzogen, die eine Landung unmöglich machten. Auch der zweite Abschnitt war für den Sikorsky immer noch zu zerklüftet, da der Hubschrauber eine ebene Fläche zum Landen braucht. Mit frischem Schnee verdeckte Gletscherspalten sind jedoch eine denkbar schlechte Alternative. Drei fehlgeschlagene Landungsversuche später waren wir gezwungen, auf Plan B auszuweichen und stattdessen auf festem Boden unmittelbar neben dem Gletscherrand zu landen. Die Radarreflektoren befinden sich dort noch immer weit innerhalb des geplanten Streifens, der vom Radar erfasst werden kann, und sind sogar für Geländefahrzeuge zugänglich. Obwohl uns die Tatsache, in diesem Untersuchungsgebiet keine Reflektoren auf dem Gletscher errichten zu können, etwas traurig stimmte, waren wir doch erleichtert, nicht das Risiko eines Spaziergangs auf einem mit tiefen Gletscherspalten durchzogenen Abschnitt auf uns nehmen zu müssen, obwohl wir von Silvan, unserem Experten in allen Fragen rund ums Bergsteigen, gut auf diese Situation vorbereitet waren.

Nachdem nun alle Untersuchungsgebiete erfolgreich mit Reflektoren ausgerüstet sind, ist der Weg frei für das F-SAR-Team, das bereits seit einer Woche an der Erstellung der SAR-Aufnahmen arbeitet. Doch mehr dazu in meinem nächsten Blog-Eintrag.

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