Vor 20 Jahren, am 17. März 2002, wurde die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE gestartet, um die Anziehungskraft der Erde hochgenau zu vermessen. Wissenschaftler der TU Dresden sind von Anfang an dabei, diese Daten zu nutzen. Aus kleinen Veränderungen der Erdanziehungskraft ermitteln sie Massenänderungen der Eisschilde in Grönland und Antarktika. Datenreihen dieser Eismassenänderungen stellt das Institut für Planetare Geodäsie der TU Dresden auch im Auftrag der Europäischen Weltraumagentur ESA bereit.

“GRACE” steht für "Gravity Recovery and Climate Experiment". Die GRACE-Mission endete 2017 und wird seit 2018 durch die Mission „GRACE Follow-On“ fortgesetzt. GRACE und GRACE Follow-On funktionieren nach demselben Prinzip: Zwillingssatelliten folgen einander in ihrer Umlaufbahn in einem Abstand von etwa 200 km. Die Schwankungen dieses Abstandes werden gemessen, und zwar auf einen Tausendstel Millimeter genau. Da die Schwankungen dieses Abstands durch die Unregelmäßigkeiten der Erdanziehungskraft hervorgerufen werden, kann diese bis in die kleinsten Feinheiten bestimmt werden. Die unmittelbaren Messungen, sozusagen die Rohdaten, bearbeiten u.a. die Kolleg:innen am Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum und liefern damit die Ausgangsdaten für die Analysen der Dresdener Geodäten.

Von 2002 bis 2021 hat der Grönländische Eisschild rund 5000 Milliarden Tonnen Masse verloren, der Antarktische Eisschild rund 1800 Milliarden Tonnen. Eine Milliarde Tonnen entspricht der Masse eines Kubikkilometers Wasser. Das Schmelzwasser vermehrt die Wassermassen des Ozeans und sorgt für rund ein Viertel des globalen Meeresspiegelanstiegs.

Zitate:

Martin Horwath, Professor für Geodätische Erdsystemforschung, erklärt:

"Messen liefert Fakten. Die Bestimmung von Eismassenänderungen mit Hilfe der Gravitationskraft ist ein einzigartiges Verfahren, weil uns dabei eigentlich keine Änderungen entgehen können. In Verbindung mit weiteren Satellitenmethoden, z.B. der Vermessung von Eisoberflächenhöhen und Fließgeschwindigkeiten, liefert diese Methode ein detailliertes Bild gegenwärtiger Änderungen der Eisschilde."

"Die Abnahme von Eis auf den Kontinenten führt zur Zunahme der Wassermassen der Ozeane. Und auch diese können wir mit Hilfe ihrer Gravitationswirkung messen."

„In den resultierenden Datenreihen stecken viele Jahre Entwicklungen der Auswertemethodik. Und die Ergebnisse sind auf unserem Datenportal frei zugänglich, für Schüler:innen ebenso wir für Klimaforscher:innen.“

Kontakt:
Prof. Martin Horwath
Institut für Planetare Geodäsie
Tel.: +49-351-46337582

Links:

Website der Professur für Geodätische Erdsystemforschung an der TU Dresden:
https://tu-dresden.de/bu/umwelt/geo/ipg/gef

Interaktives Datenportal der TU Dresden zu Eismassenänderungen der beiden Eisschilde aus Daten der Missionen GRACE und GRACE-Follow-On:
https://data1.geo.tu-dresden.de/ais_gmb/
https://data1.geo.tu-dresden.de/gis_gmb/

Mission GRACE: https://www.gfz-potsdam.de/grace/

Mission GRACE-Follow-On: https://www.gfz-potsdam.de/sektion/globales-geomonitoring-und-schwerefeld/projekte/gravity-recovery-and-climate-experiment-follow-on-grace-fo-mission/

Die Rolle der Eisschilde beim Meeressspiegelanstieg:
https://tu-dresden.de/tu-dresden/newsportal/news/die-rechnung-geht-auf-meeresspiegelanstieg-und-seine-ursachen-neu-beziffert