Masterarbeit: Visualisierung supraglazialer Seen

In dieser Masterarbeit wird mithilfe einer optimierten Visualisierung versucht, potenzielle Zusammenhänge zwischen der Fließgeschwindigkeit des Gletschers und der Entstehung sowie dem Abfließen von supraglazialen Seen darzustellen und näher zu untersuchen.

Das Untersuchungsgebiet ist der Baltoro-Gletscher, der im Karakorum in Pakistan liegt. Im Jahr 2016 erreichte der Gletscher eine Länge von 63 km und bedeckte zusammen mit seinen Nebengletschern eine Fläche von etwa 520 km². Dieser weist eine Schuttbedeckung auf, die beim Gletscherende bis zu 1 m erreicht, welche das Verhalten des Gletschers beeinflusst.

Der Untersuchungszeitraum ist vom 24.05. – 28.09.2018.

Die verwendeten Daten sind die 12 Oberflächengeschwindigkeiten, die durch einen Intensitäts-Offset-Tracking-Algorithmus berechnet wurden. Die Rasterbilder beinhalten einen Zeitabstand von 12 Tagen. Die supraglazialen Seen wurden über eine Random-Forest-Klassifizierung generiert. Die Aufnahmen erfolgten im Abstand von 5 Tagen. Die räumliche Auflösung der Bilder beträgt 10 m. Als Grundlage wurde ein Copernicus Digital Elevation Model (DEM) mit 1 Bogensekunde verwendet.

Für die Darstellung der Karte werden die Zunahmen und Abnahmen der Seen zunächst in die einzelnen Tage zerlegt. Über eine SQL-Abfrage wird der Bereich jeden Sees, der als erstes mit Schmelzwasser befüllt war und dieser der als letztes abgelaufen ist, gefiltert. Um potenzielle Wasserlaufkanäle an den Seitenhängen zu identifizieren, die in Seen münden, wird die Fließrichtung über ein DEM mithilfe des D8-Fließmodells berechnet. Mithilfe des Ausgaberasters konnte die Abflussakkumulation basierend auf der Richtung des steilsten Gefälles von jeder Zelle bestimmt werden. Anschließend können sie durch eine Schwellenwertklassifikation getrennt werden. Die Raster der Fließgeschwindigkeit werden in eine Hexagonale-Struktur (H3) umgewandelt. Somit ist der Abstand zu jedem Nachbarn gleich groß.

Im Zeitraum vom 08.05. (Tag 128) bis 02.07.2018 (Tag 153) dominieren die Zunahmen der Seen. Zwischen dem 07.07. (Tag 188) bis 06.08. (Tag 218) schwanken die Zu- und Abnahmen. Hier sind an einem Tag die Fläche und Anzahl der Abnahme der Seen größer, am nächsten Aufnahmetag wiederum die Zunahme. Ab dem 11.08. (Tag 223) dominieren die Abnahmen. Dies zeigt sich in der Anzahl der abnehmenden Seen, sowie in der Gesamtfläche.

Der Großteil der Fließgeschwindigkeit entsteht von dem Druck der beiden Gletscher Godwin-Austen und Baltoro-Süd, da diese von oben in den Baltoro-Gletscher schieben. Daraus lässt sich schließen, dass im oberen Bereich Deformationsfließen stattfindet. Des weiteren bilden sich die supraglazialen Seen auf der Stauzone, die unter anderem auch durch die Zuflussgletscher entstehen. Wenn der Druck nachlässt, fließen diese über Drainagesysteme, in denen sich das Wasser bildet, wieder ab.

Abschließend kann gesagt werden, dass die supraglazialen Seen nicht für den Antrieb des basalen Gleitens verantwortlich sind. Das Abfließen erfolgt hauptsächlich, wenn die Fließgeschwindigkeit des Baltoro-Gletschers nachlässt.