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2 Januar 2019IDM

Satelliten, Sensoren und Millionen von Daten: So entsteht die Weltschneekarte

Eurac Research nimmt eine wichtige Rolle im internationalen Projekt „Snow CCI" ein, einer Studie, die den Schneefall in den vergangenen vier Jahrzehnten berücksichtigt und Kanada, Großbritannien, den Alpenbogen sowie Skandinavien miteinbezieht

Sie werden Millionen von Daten analysieren, deren Genauigkeit überprüfen und zur Gestaltung der „Schneekarten" beitragen: Die Forscher von Eurac Research in Bozen unter der Leitung von Claudia Notarnicola, Physikerin und stellvertretende Leiterin des Instituts für Erdbeobachtung, sind an dem von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) geförderten Forschungsprojekt „Snow CCI" beteiligt. Bei dieser Studie sollen Daten über die globale Schneeverteilung in den vergangenen 40 Jahren gesammelt und anhand diesen Modelle erstellt werden, die helfen, zu verstehen, wie sich das Klima weltweit verändert. 

Schnee ist ein strategischer Bestandteil des Klimasystems der Erde: Er beeinflusst Energieflüsse, reguliert Feuchtigkeit und Gase zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre, hält mit seinem hohen Rückstrahlvermögen, dem sogenannten Albedo-Effekt, die Erde kühler als sie es bei fehlender Kryosphäre (die die Erde bedeckenden Eismassen) wäre und ist in vielen Alpenregionen eine wichtige Süßwasserquelle. Daher kann die Untersuchung der Schneedecke helfen, die Entwicklung des globalen Klimas besser zu verstehen.

Das Institut für Erdbeobachtung von Eurac Research befasst sich seit jeher federführend mit Thematiken wie dieser, indem es Fernerkundungstechniken mit interdisziplinären Ansätzen kombiniert, die helfen, die Dynamik der wichtigsten Umweltprozesse in Berggebieten sowie die Risiken im Zusammenhang mit Klimawandel und Naturkatastrophen zu überwachen und zu erfassen. Man denke etwa an das Sentinel Alpine Observatory (SAO)und die Empfangsstation am Rittner Horn (2260 m), die es ermöglichen, Satellitendaten fast in Echtzeit zu verarbeiten. 

Das eben gestartete Projekt „Snow CCI“ hat eine Laufzeit von drei Jahren; das Südtiroler Forschungsinstitut Eurac ist einziger italienischen Partner in einem Team aus zehn weiteren Partnern – Universitäten und privaten Forschungsinstituten – aus neun verschiedenen Ländern. Sie stammen neben Italien aus Österreich, der Schweiz, Kanada, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Norwegen und Schweden. Gemeinsames Ziel ist es, Schneekarten auszuarbeiten sowie Klimamodelle zu entwickeln, die Politikern und Verwaltern helfen sollen, mit den Auswirkungen des Klimawandels umzugehen. „In Südtirol haben wir in den vergangenen zehn Jahren vier Projekte zur Schneedecke abgeschlossen. Die Daten haben wir der Landesverwaltung zur Verfügung gestellt“, erklärt Claudia Notarnicola. „Jetzt richten wir unser Augenmerk auf die gesamte Erdkugel, um globale klimatische Dynamiken besser zu verstehen.“

Am 27. September fand in Innsbruck, Österreich, das Auftakttreffen des Projekts „Snow CCI" statt, mit dabei waren (v.l.n.r.): Gabriele Schwaizer, Carlo Marin, Claudia Notarnicola, Kari Luojus, Alexander Jacob, Anna Maria Trofaier, Ursula Fasching, Sari Metsämäki, Johanna Nemec, Joanna Ossowska, Gerhard Krinner, Lawrence Mudryk, David Gustafsson, Thomas Nagler, Kathrin Naegeli, Cecile Menard, Stefan Wunderle, Arnt-Børre Salberg und Rune Solberg

Das Erstellen der Karten wird nicht einfach sein: Die Daten werden täglich mittels Satelliten und Sensoren gesammelt, die an verschiedenen Orten rund um den Erdball installiert sind. Eine riesige Fülle von Informationen, die Eurac Research analysieren und validieren wird. Das Projekt wird mit der Entwicklung und Implementierung von Verarbeitungsmethoden und -systemen zur Erzeugung multisensorischer Zeitreihen für globale Schneeparameter beginnen. Diese Parameter werden dazu beitragen, die langfristigen Trends bei saisonalem Schneefall seit Anfang der 1980er-Jahre zu bestimmen. „Unsere Aufgabe wird es sein, alle von den Partnern gesammelten Daten zu verwalten und deren Genauigkeit zu überprüfen. Denn die internationalen Daten haben eine Auflösung von einem Kilometer, sie sind also nicht sehr detailliert. Wir werden sie mit hoch auflösenden Satellitenbildern – mit einer Genauigkeit von 20-30 Metern – und mit Messungen am Boden vergleichen, um zu erkennen, wie zuverlässig die Daten sind“, führt Notarnicola aus.

Eine besonders anspruchsvolle Herausforderung, da die Analysen weltweit durchgeführt werden.

„Studien zur Schneebedeckung konzentrierten sich bisher auf die nördliche Erdhalbkugel, weil sich hier mehr als 90 Prozent des gesamten Schneevorkommens befinden. Diese neue Studie aber zielt auf den gesamten Globus. So können wir beispielsweise die Veränderungen in den Alpen mit der Situation in den Anden vergleichen“, betont die Wissenschaftlerin und erinnert abschließend daran, dass die Ergebnisse des Projekts auch anderen Forschungsgruppen der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt werden.