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Bachelorarbeit auf Grönland

Im Sommer 2011 konnte ich an einer Messkampagne des Grönland-Forschungsprojekts der Hochschule für Technik Stuttgart teilnehmen. Während eines zweiwöchigen Grönland-Aufenthalts wurden geodätische Messungen zur Bestimmung von aktuellen Fließgeschwindigkeiten und Massenbilanzen des westgrönländischen Inlandeises durchgeführt. Die Messdaten und deren Auswertung sollten dazu beitragen ein besseres Verständnis der Abschmelzungsvorgänge des arktischen Inlandeises zu bekommen.

Wie es dazu kam!

Anfang des Jahres 2011 bekam ich von einem meiner Professoren der Hochschule für Technik Stuttgart das Angebot, an einer Messkampagne auf Grönland teilzunehmen. Diese Messkampagne zur Beobachtungen von Veränderungen der grönländischen Eismassen sollte ein weiteres Glied in dem seit 1991 bestehenden glaziologischen Forschungsprojekt der HFT Stuttgart sein. Die anschließende Auswertung dieser Messkampagne sollte ich dann im Rahmen meiner Bachelorarbeit im Wintersemester 2011/2012 durchführen. Während meines Geodäsie-Studiums an der HFT Stuttgart bin ich bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht mit dem Thema Glaziologie in Kontakt gekommen, was mein Interesse an diesem Projekt sofort weckte. Bald darauf sagte ich meine Teilnahme an der Unternehmung zu und es begannen umfangreiche Vorbereitungen für alle Teilnehmer der Messkampagne.

Ziele und Relevanz

Das Hauptziel der Kampagne bestand darin, aktuelle Fließgeschwindigkeiten, Höhenänderungsraten und Massenbilanzen des westgrönländischen Inlandeises anhand von geodätischen GPS-Messungen zu bestimmen. In den zwei Messgebieten „ST2“ und „Swiss-Camp“ haben sich aus ehemaligen Kampagnen teilweise stark zunehmende Eisabschmelzraten und beschleunigte Fließgeschwindigkeiten ergeben. Ob sich diese Trends fortsetzen, sollte die Auswertung der Messkampagne 2011 zeigen. Außerdem sollte die Fließgeschwindigkeit eines Ausflussgletschers mittels terrestrischer Photogrammetrie ermittelt werden, um auch deren ansteigende Entwicklung im Laufe der Jahre weiter beobachten zu können. Im Rahmen der globalen Klimaerwärmung spielen die grönländischen Eismassen eine entscheidende Rolle. Insgesamt lagern dort ca. 2,6 Millionen Kubikkilometer Eis, die bei einer vollständigen Abschmelzung den Meeresspiegel um bis zu sieben Meter anheben würden. Das Eisschild beeinflusst wegen seiner hohen Reflektivität den Strahlenhaushalt der Erde und stellt zugleich eine topographische Barriere für globale Luftbewegungen dar.

Grönland-Aufenthalt

Am 24. Juli 2011 war es dann für mich soweit und ich brach für 16 erlebnisreiche Tage nach Grönland auf. Ab Stuttgart flog ich nach Kopenhagen und einen Tag später zum internationalen Flughafen Kangerlussuaq auf Grönland. Von dort aus konnte ich nun zusammen mit den anderen Projektteilnehmern aus Stuttgart weiter fliegen. Wir gelangten zur Küstenstadt Ilulissat, dem Ausgangspunkt der Messkampagne. Ilulissat ist grönländisch und bedeutet „Eisberge“. Diesen Namen verdankt die drittgrößte Stadt Grönlands mit ihren ca. 4500 Einwohnern ihrer unmittelbaren Nähe zum Ilulissat-Eisfjord, der 2004 zum UNESCO Weltnaturerbe erklärt wurde. Der bis zu sieben Kilometer breite Fjord erstreckt sich über eine Länge von 40 Kilometern. An dessen Ende in Richtung grönländischem Eisschild befindet sich der Jakobshavn Isbrae, einer der aktivsten Gletscher der Welt mit Fließgeschwindigkeiten von mittlerweile 40 Meter pro Tag. Nicht zuletzt aus diesem Grund kann man an der Küste Ilulissats immer eine beeindruckende Sicht auf das mit Eisbergen übersäte Meer genießen.

Schon bald nach unserer Ankunft konnten die geplanten Messungen beginnen. Neben der Durchführung von GPS-Messungen auf dem Inlandeis, stand zunächst die Anfertigung von ersten terrestrischen Photogrammetrie-Aufnahmen am Eqip Sermia Gletscher, der sich einige Kilometer nördlich von Ilulissat befindet, auf dem Arbeitsprogramm. Dort haben wir zu Beginn und gegen Ende der Messkampagne Aufnahmen angefertigt, aus denen sich später die Geschwindigkeit der fließenden Eismassen der Gletscherzunge ableiten lassen sollte.

An zwei Tagen konnten wir per Helikopter dann tatsächlich auf das Inlandeis gelangen, um die geplanten GPS-Messungen durchzuführen. Als wir am ersten Tag dort angelangt waren, eröffnete sich uns ein weiter Blick über eine Eiswüste, wie man sie sich kaum vorstellen kann. Eine faszinierende Landschaft aus Eis und Schmelzwasserflüssen begleitete uns während unserer Arbeiten über den Tag hinweg. Ich war an diesem ersten Tag auf dem Eis an einem langen Marsch über die hügelige und teilweise mit tiefen Spalten übersäte Eisoberfläche beteiligt. Unser Ziel war es, zu einem fünf Kilometer von unserem Messgebiet entfernten Überflugskorridor des europäischen Eisbeobachtungssatelliten CryoSat-2 zu gelangen, während der Rest des Teams die innerhalb des Gebiets geplanten Messungen durchführen konnte. Der von der ESA betriebene Satellit sollte laut meiner Vorplanung wenige Tage nach unserem Besuch genau über diese Stelle fliegen und die aktuelle Eishöhe mittels seines Radarinterferometer-Instruments SIRAL messen. Wir waren hingegen mit einem geodätischen Zweiphasen-GPS-Instrument ausgestattet. Die von uns gemessenen Höhen sollten dann in der Auswertung in einen Vergleich mit den vom Satelliten gemessenen Oberflächenhöhen einfließen. Nach diesem langen Marsch durch die Weite des Eises, war es sehr erleichternd, als uns am Abend unser Helikopter wieder abholen konnte und wir die Nacht nicht in dieser kalten Eiswüste verbringen mussten.

Der zweite Tag auf dem Eis war nicht weniger spannend. Dieses Mal wurden wir noch weiter auf das Inlandeis hinaus geflogen, um dort das Swiss-Camp-Messgebiet zu besuchen, welches mit einer fest installierten Station ausgestattet war. Diese Station wurde von einem Team der ETH-Zürich gegründet und wird nun von der Universität Boulder in Colorado betreut. In unmittelbarer Nähe zur Station konnten wir einen großen Schmelzwassersee bestaunen, dessen tiefblaue Farbe ich zuvor noch nie in der Natur gesehen hatte. Auch während der Helikopter-Flüge wurden wir mehrmals von der Farbintensität dieser natürlichen Seen beeindruckt. Der Tag verging viel zu schnell, um all diese Eindrücke bewusst wahrzunehmen, da wir alle intensiv mit der Durchführung des vorbereiteten Messprogramms beschäftigt waren und meist unter Zeitdruck standen. Wir haben auch in diesem Messgebiet zahlreiche statische und ständig kinematische GPS-Beobachtungen durchgeführt und dabei eine regelrechte Datenflut aufgezeichnet. Am Abend wurden wir ein letztes Mal von unserem Pilot abgeholt und mussten uns für diese Kampagne vom Inlandeis verabschieden.

Die folgenden Tage in Ilulissat waren von vorläufigen Auswertungen der Messdaten und dem ordnungsgemäßen Verpacken und Verstauen nicht mehr benötigter Ausrüstungsgegenstände geprägt. Zur Anbindung der Eismessungen an einen fest vermarkten Punkt an der felsigen Küste in Ilulissat mussten wir außerdem eine GPS-Netzmessung durchführen. Auf mehreren Festpunkten haben wir meist zweimalig statische Beobachtungsdaten gesammelt die später in eine Netzausgleichung einfließen sollten.

Als letzter wichtiger Punkt stand nun noch die zweite Photogrammetrie-Aufnahme am Eqip Sermia Gletscher auf dem Arbeitsprogramm. Bei sonnigem Wetter konnten wir ein zweites Mal per Boot zum Ausflussgletscher gelangen und den Fußmarsch zu einem hoch gelegenen Plateau der Seitenmoräne des Gletschers antreten. Auf sechs Kamerastandpunkten haben wir jeweils mehrere Bilder der Gletscheroberfläche in Richtung eines Fernziels angefertigt. Mit dem Abschluss dieser Aufnahmen waren auch die Messarbeiten der Kampagne abgeschlossen und wir waren froh, dass alles wie geplant und ohne große Probleme funktioniert hat.

Glücklicherweise erlaubte es uns unser Zeitplan, auch außerhalb der Messarbeiten weitere Eindrücke von Land und Leuten zu bekommen. Auffallend bei einem Spaziergang durch die Stadt waren nicht nur die typischen kleinen bunten Häuser der Grönländer, sondern auch die überdurchschnittlich junge Bevölkerung. Die vielen Schlittene, die sich im Sommer nicht vor einem Schlitten sondern vor den Häusern und in den Außenbezirken der Stadt aufhielten, sind Teil der Geräuschkulisse – vor allem zur Fütterungszeit. Man sagt, Ilulissat hätte mehr Schlittenhunde als Einwohner.

Grönland liegt zum Großteil nördlich des Polarkreises, was im Sommer während des so genannten „Polartages“ zur Folge hat, dass die Tage bis zu 24 Stunden lang sein können. Die Sonne über Ilulissat ging während unseres Aufenthaltes um ca. 23:15 für ca. zwei Stunden unter, um einem Beobachter ein beeindruckendes Farbenspiel aus Rot- und Orangetönen am Horizont zu präsentieren und danach wieder aufzugehen. Bei so viel Sonne, kann man abends schnell mal die Zeit vergessen, um dann überrascht festzustellen, dass es schon viel später ist als angenommen. Auch kulinarisch hat Grönland einiges zu bieten, mit Ausnahme eines üppigen Angebotes an Gemüse. Stattdessen konnte ich den Geschmack von Rentier, Robbe, Moschusochse, Wal und natürlich Shrimps und Fisch testen. Beim Stichwort Wal hatte ich zunächst bedenken, jedoch erfuhren wir, dass die Grönländer ein bestimmtes Jahreskontingent für den Walfang einhalten müssen. Die ersten Grönland-Kartoffeln, die im Süden des Landes angebaut werden, können auf jeden Fall mit dem Geschmack unserer Kartoffeln in Deutschland mithalten.

Die beiden letzten Tage auf Grönland waren für organisatorische Tätigkeiten wie zum Beispiel das Aufgeben der Luftfracht nach Deutschland vorgesehen. Nachdem auch diese Dinge erledigt waren, konnten wir am 8. August die Heimreise antreten.

Der Aufenthalt auf Grönland wird mir noch lange in Erinnerung bleiben. Auf den zweiwöchigen Einblick in die unvergesslich schöne Natur, das ewige Eis, die Kultur der Einwohner und alle anderen Eindrücke möchte ich nicht mehr missen. Die Ausarbeitung der Messergebnisse im Rahmen meiner Bachelorarbeit war nicht zuletzt vor diesem Hintergrund eine Aufgabe die mein Interesse nie verloren hatte. Die Auswertung bekam für mich einen besonderen Wert, da sie nicht nur einen wissenschaftlichen, sondern im Hinblick auf die globale Klimaerwärmung auch einen gesellschaftlichen Stellenwert einnahm.

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