Team: Polare und Gebirgsregionen

Das Team „Polar und Gebirgsregionen“ konzentriert sich auf die Analyse der Prozesse, die in der Antarktis, der Arktis sowie in Gebirgsregionen auftreten.

Polare und Gebirgsregionen zählen zu den am dünnsten besiedelten Regionen weltweit. Trotz ihrer geringen Bevölkerungsdichte kommt ihnen eine herausragende Bedeutung für das globale Klimasystem, den Meeresspiegelanstieg und die Wasserverfügbarkeit zu. Das Team analysiert die klimabedingten Veränderungen in diesen Regionen durch die Auswertung umfangreicher Fernerkundungsdaten, wobei häufig lange Zeitreihen unterschiedlicher Sensoren – darunter multispektrale, Radar- und passive Mikrowellendaten – als Grundlage dienen. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, die Auswirkungen des Klimawandels auf diese empfindlichen Ökosysteme zu quantifizieren und deren Folgen für Natur und Gesellschaft abzuschätzen.

Ein zentraler Forschungsschwerpunkt liegt auf der Dynamik der globalen Schneeflächen. Bis zu 50% der nördlichen Hemisphäre ist im Winter schneebedeckt, wobei sowohl kurzfristige Wetteranomalien als auch langfristige klimatische Veränderungen die Verteilung, Verweildauer und Mächtigkeit der Schneemassen beeinflussen. Diese Prozesse haben weitreichende Konsequenzen für den Wasserhaushalt, die globale Strahlungsbilanz sowie für Tourismus, Flora und Fauna. Zur systematischen Analyse stattfindender Änderungsprozesse wurde das „Global SnowPack" entwickelt, ein auf täglichen Satellitenaufnahmen basierendes Produkt, das die Ausbreitung der globalen Schneebedeckung ableitet und Parameter wie die jährliche Schneebedeckungsdauer sowie Abweichungen von langjährigen Mittelwerten prozessiert.

Mittlere Schneebedeckungsdauer (Tage pro hydrologisches Jahr) basierend auf dem DLR Global SnowPack

Die Veränderungen von Gletscher- und Schneeflächen in Gebirgsregionen sind von besonderer Relevanz. Die Verschiebung der Schneegrenze nach oben, die Verkürzung der Schneebedeckungsdauer sowie der weltweite Rückzug von Gebirgsgletschern zählen zu den Kerngebieten der Forschung. Diese Prozesse haben gravierende Auswirkungen auf den (Winter-) Tourismus, Habitate gefährdeter Arten, das Abflussregime von Flüssen, und die Wasserverfügbarkeit in den betroffenen Einzugsgebieten.

Supraglaziale Seen in der Antarktis am Beispiel des Amery Eisschelfs

In der Arktis, insbesondere auf dem grönländischen Eisschild, sowie in der Antarktis werden dynamische Änderungen von Gletschern und Eisschelfen untersucht. Auf Grönland und in der Antarktis spielen supraglaziale Seen eine bedeutende Rolle, da ihr Auftreten und ihre saisonale Variation direkte Indikatoren für die Intensität der Eisschmelze bilden und durch ihre Existenz zusätzliche Abflüsse entstehen können, die das Eis von unten erodieren. Durch die Auswertung von Radarsatellitenaufnahmen und deren Verschneidung mit weiteren fernerkundungsbasierten Daten werden möglichst lange und hochaufgelöste Zeitreihen zu glaziologischen Parametern wie Gletscherausdehnung, -geschwindigkeiten, Schelfeiskanten, Supraglazialen Seen, Höhenänderungen und Massenbilanzen erstellt. Die Analyse dieser Daten ermöglicht fundierte Aussagen über die Gletscher- und Schelfeisentwicklung der vergangenen Jahrzehnte und liefert Grundlagen für Prognosen künftiger Entwicklungen angesichts der fortschreitenden globalen Erwärmung.

Aktuelle Projekte

  • ESA AI4SNOW
  • AI4AlpineRisks
  • SOS: Serverless Scientific Computing and Engineering for Earth Observation and Sustainability Research (DFG)
  • DFG InSAR Eindringtiefen
  • iQ2300 (East Antarctic Sea level rise contribution)

Abgeschlossene Projekte

  • TIMELINE (2014 - 2025)
  • Lakes4Antarctica (2022 - 2025)
  • Terrabyte
  • DNN2SIM
  • AI-CORE (2019 - 2022)
  • Polar Monitor 2 (2023 – 2025)
  • Polar Monitor (2020 – 2022)
  • MiLoW-RRS-DP (2018 - 2021)

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Videos

Global SnowPack
The “Global SnowPack” is derived from daily satellite data with a resolution of approximately 400 metres. Gaps caused by cloud cover and the polar night are filled using specially developed methods, and the product has been available continuously for every calendar day since 1 September 2000.
Supraglaziale Seen
Ausdehnung supraglazialer Seen auf dem Amery Eisschelf in der Ostantarktis zwischen 2016 und 2024. Die Ausdehnung der Seen variiert von Jahr zu Jahr sehr stark und auch innerhalb des Jahres sind viele Seen nur wenige Wochen sichtbar. Pink Töne zeigen Seen, die jedes Jahr auftreten, hellblaue Bereiche Seen, die nur selten entstehen.