Ny GPS-baseret metode kan måle det daglige istab i Grønland

Når iskappen i Grønland smelter, som den har gjort i stigende grad i de senere år, bevæger grundfjeldet sig en smule.

Dette sker, fordi trykket fra isen ovenover aftager, hvilket får landet nedenunder til at stige. Denne højdeændring kan måles og oversættes til, hvor meget is der forsvinder fra Grønlands indlandsis, og hvor hurtigt det sker. Nu har forskere ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU) udviklet en metode baseret på dette princip, der for første gang muliggør daglig sporing af isafsmeltning.

"Det er første gang, vi kan måle hele indlandsisens massetab dag for dag. For eksempel viser satellitgravitationsmålinger massetab hver måned. Andre metoder giver kun et enkelt estimat om året. Det betyder, at vi ikke har været i stand til at overvåge de pludselige ændringer i ismassetab, der ofte sker i sommerperioden," forklarer seniorforsker ved DTU Space, Valentina Barletta.

Hun har ledet arbejdet med den nye innovative metode, som netop er blevet offentliggjort i Geophysical Research Letters .

Grønland taber i gennemsnit omkring 5 kubikkilometer is om ugen, baseret på data fra de sidste 20 år. Det svarer til at dræne Danmarks største sø, Arresø, 40 gange om ugen.

Den nye GPS-metode repræsenterer et betydeligt fremskridt i overvågningen af ​​ismassetab i Grønland og forståelsen af ​​processerne bag issmeltningen. Som følge heraf kan enheder som FN's Mellemstatslige Panel for Klimaændringer (IPCC) få bedre estimater for fremtidig smeltning af iskappen og smeltevandets bidrag til stigningen i det globale havniveau.

Målingerne kan bruges til oversvømmelsesvarsler i Grønland

Det nye system og estimaterne for istab kan også bruges til praktiske formål, såsom at advare beboere i Grønland, hvis der pludselig frigives store mængder smeltevand.

"Ved at beregne daglige ændringer i indlandsisens masse kan vi overvåge smeltesæsonen og advare lokalbefolkningen, hvis der er risiko for oversvømmede åer. I 2012 kollapsede broen eksempelvis ved Kangerlussuaq, også kendt som Søndre Strømfjord, pga. ekstrem afsmeltning Med den nye GPS-baserede metode kan vi bedre overvåge og potentielt advare, hvis sådanne hændelser er nært forestående,« forklarer DTU Space-professor Shfaqat Abbas Khan, der også har været med til at udvikle den nye metode.

Data leveret af statslige målestationer i Grønland

Målinger foretages ved hjælp af den danske stats GNET, som består af 61 GNSS-stationer placeret rundt om i Grønland.

GNSS står for Global Navigation Satellite System, og det omfatter det amerikanske GPS-system og det europæiske Galileo. Med GNSS-teknologi kan bevægelser i grundfjeldet over tid detekteres med sub-millimeter præcision.

"Vi er glade for, at data fra GNET-stationerne er så udbredt og giver os nye muligheder for præcist at overvåge klimaforandringerne i Grønland. For eksempel med den nye målemetode udviklet af DTU. Derfor gør vi en stor indsats for at vedligeholde og forbedre disse målestationer,« siger Malte Nordmann Winther-Dahl, projektleder for GNET i Geodatastyrelsen, som er en del af Klima-, Energi- og Forsyningsministeriet.

SDØE ejer GNET, som drives i samarbejde med DTU.

Hidtil har forskere og dermed IPCC typisk brugt tre forskellige metoder til at måle tab af ismasse:

• Tyngekraftsændringer målt af NASAs GRACE-satellitter, som kan konverteres til masseændringer og istab
• Direkte ændringer i ishøjden målt af højdemetrisatellitter
• Måling af isbevægelser via satellit og dermed hvor meget isstrømme ændrer sig over tid. Jo hurtigere isen bevæger sig ud i havet, jo mere is tabes fra indlandsisen.

Undersøgelsen og den nye metode er udviklet i samarbejde mellem DTU Space og DTU Computing Center, der ligger på DTU Compute. Centrets ekspertise og computerkraft har været afgørende for håndtering af store mængder GPS-data og afvikling af simuleringer i projektet.

Flere oplysninger: Valentina R. Barletta et al., GNET-afledt massebalance og isostatiske begrænsninger for isostatisk justering for Grønland, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL106891

Journaloplysninger: Geofysiske forskningsbreve

Leveret af Danmarks Tekniske Universitet