Frank Paul, ein Glaziologe an der Universität Zürich in der Schweiz, hat Animationen aus Satellitenbildern des Karakorum-Gebirges in Asien erstellt, um zu zeigen, wie seine Gletscher fließen und sich verändern. Die Bilder aus vier verschiedenen Regionen komprimieren 25 Jahre Gletscherveränderungen auf nur eine Sekunde und enthüllen das komplexe Gletscherverh alten im Karakorum. Die Animationen werden heute (26. November) in The Cryosphere, einer Open-Access-Zeitschrift der European Geosciences Union (EGU), veröffentlicht.
Die neuen Animationen zeigen am Beispiel des Karakorum Gletscherfluss und -veränderungen über einen viel längeren Zeitraum und in einem viel größeren Maßstab als je zuvor. Während für einige Gletscher Zeitrafferfilme verfügbar sind, die mit täglichen Fotos aufgenommen wurden, die mit an Gletscherfronten stationierten Kameras aufgenommen wurden, zeigen sie nur Veränderungen über einige Tage bis einige Jahre und für einen kleinen Teil eines Gletschers. Die jetzt mit Satellitenbildern erstellten Animationen bieten einen völlig neuen Blick auf die Gletscherdynamik.
Die Animationen verwenden Bilder, die von 1990 bis 2015 von drei verschiedenen Landsat-Satelliten aufgenommen wurden, die vom US Geological Survey (USGS) und der NASA betrieben werden. Fünfundzwanzig Jahre relativ langsamer Gletscherveränderung werden auf eine Sekunde komprimiert, was bedeutet, dass die Gletscherbewegung etwa 800 Millionen Mal beschleunigt wird. "Die interessanteste Erkenntnis ist, wirklich zu sehen, wie die Gletscher fließen und wie die einzelnen Teile der Gletscher, wie zum Beispiel die Nebenflüsse, zusammenwirken", sagt Paul.
Paul produzierte die Bildsequenzen für vier Regionen – B altoro, Panmah, Skamri-Sarpo Laggo und Shaksgam – im zentralen Karakorum. Diese Bergkette beherbergt einige der höchsten Gipfel der Welt, einschließlich des berühmten K2, und Gletscher unterschiedlicher Größe bedecken einen Großteil des steilen und hohen Geländes. Sie zeigen ein komplexes Verh alten: Die meisten von ihnen ziehen sich nicht zurück, anders als in anderen Regionen der Welt, sondern rücken vor oder stürmen (mit teilweise bis zu 100-mal schnellerer Geschwindigkeit als normal) und fließen ineinander.
"Aus wissenschaftlicher Sicht bestand die Hauptmotivation für diese Forschung darin, das sehr variable Verh alten der Gletscher im Karakorum zu verstehen. Wir wissen seit über 50 Jahren darüber, haben aber immer noch sehr begrenzte wissenschaftliche Erkenntnisse verstehen, was dort vor sich geht. Die Animationen sind eine sehr praktische Möglichkeit, sich einen besseren Überblick zu verschaffen und die Veränderungen im Laufe der Zeit zu verfolgen."
Die Zeitrafferansicht erleichtert es dem menschlichen Auge, dem Gletscherfluss zu folgen und Veränderungen zu erkennen. Die B altoro-Animation zum Beispiel hebt hervor, wie schnell und stetig der Gletscher fließt, ohne die Position seiner Front zu verändern, während die Panmah-Bildsequenz mehrere wogende Gletscher zeigt, die ineinander fließen.
Diese Veränderungen wären mit anderen Methoden schwer zu beobachten, beispielsweise durch den Vergleich von Bildern eines Gletschers nebeneinander, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden.„Der Vergleich Seite an Seite ist eine sehr mühsame Sache, da das Gehirn die Bilder nicht einfrieren und praktisch überlagern kann“, erklärt Paul. "Mit dieser Unfähigkeit wird klassisch in den 'Finde die zehn Fehler'-Bilder gespielt, die in der Spieleecke vieler Zeitschriften zu sehen sind."
Wie in The Cryosphere beschrieben, erstellte Paul die Animationen im einfachen GIF-Format unter Verwendung von Satellitenbildern, die kostenlos von der USGS-Website heruntergeladen werden können. Für jedes animierte-g.webp
"Mir gefällt die Idee, ein ' altes' und sehr einfaches Dateiformat zusammen mit frei verfügbarer Software zu verwenden, um etwas zu tun, was mit anderen Formaten oder kommerzieller Software schwer zu erreichen ist", sagt Paul. Das GIF-Bildformat, das nur 256 Farben unterstützt, ist im Internet beliebt und diese Studie zeigt, dass es auch in der glaziologischen Forschung Potenzial hat.
Paul glaubt, dass animierte Satellitenbilder auch als Lehrmittel Verwendung finden könnten, um der breiten Öffentlichkeit zu helfen, die Gletscherdynamik zu verstehen. „Aber am wichtigsten ist, dass jeder diese Animationen erstellen kann“, sagt er. „Alles, was dazu benötigt wird – sowohl Bilder als auch Software – ist frei verfügbar, daher empfehle ich, es zu Hause auszuprobieren.“
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