Die lichte Vermessung des Gletschers

Ein strahlender Tag im Oktober. Mit Eispickeln und Schaufeln ausgerüstet, steht eine Gruppe Forscher auf dem Schweizer Findelgletscher und gräbt ein tiefes Loch. Sie suchen die Schneeoberfläche vom vergangenen Herbst, um abschätzen zu können, wie viel Schnee seitdem gefallen ist.

Weiter unten, auf der Zunge des Gletschers, haben sie tiefe Stangen ins Eis gebohrt und können daran ablesen, wie viel Eis geschmolzen ist.

"Also wir waren im Oktober zehn Personen während zwei Tagen auf dem Gletscher und da braucht man auch einen Bergführer und Hubschrauber da wir doch viel Material dabei hatten."

Philip Jörg ist Doktorand an der Universität Zürich und zusammen mit seinen Kollegen hat er ein Verfahren entwickelt, das ihren aufwendigen Einsatz am Gletscher eines Tages überflüssig machen könnte. Statt Körpereinsatz und Schaufeln nutzen sie dafür einen hochauflösenden Laserscanner und ein Flugzeug.

"Also das Flugzeug fliegt über das Gebiet und dann wird ein ganz kurzer Laserimpuls, ein ganz schmaler Strahl auf den Gletscher gesendet und dann am Boden, in unserem Fall auf dem Gletscher reflektiert und ein Teil des Lichts wird dann zurückgestrahlt zum Flugzeug. Und wir messen dann die Zeit, die zwischen dem Senden und dem Empfangen vergangen ist und können daraus die Distanz zum Boden ermitteln."

2005 haben die Schweizer Forscher ihr Flugzeug zum ersten Mal über den Findelgletscher geschickt, diesen Herbst zum zweiten Mal. Bei jedem Flug entsteht ein Höhenprofil und durch den Vergleich der beiden Profile können sie erkennen, wie sich die Entfernung zwischen Eisoberfläche und Flugzeug, also die Dicke des Gletscher, verändert hat. Und das mit bislang ungekannter Genauigkeit.

"Bei den klassischen Vermessungen haben wir vielleicht eine einzelne Messung von vielleicht einem Punkt pro Quadratkilometer aber mit dem Lasergerät haben wir dann im Moment etwa zwischen zwei und drei Punkten pro Quadratmeter, also wir sprechen da von Millionen Punkten pro Quadratkilometer."

Im Schnitt hat der Findelgletscher der Lasermessung zufolge in diesen vier Jahren etwa 3,5 Meter Eisdicke eingebüsst, an der Gletscherzunge sind es sogar 25 bis 30 Meter. Insgesamt fehlen dem Gletscher heute also 49 Millionen Kubikmeter Eis. Das hat die Forscher überrascht, denn schließlich wird der Findelgletscher seit Jahren mit Eisstangen und Schaufeln vermessen und die Forscher glaubten, seinen Eisverlust gut zu kennen.
"Es hat sich gezeigt, dass die Messungen, die wir mit der klassischen Methode gemacht haben, die Gletscherschmelze sogar noch etwa unterschätzen. Also wir erhalten mit einem Laserhöhenmodell einen noch etwas höheren Wert der Schmelze als mit den klassischen Messungen."

Den neuen Messungen zufolge hat der Gletscher in den vier Jahren grob einen Meter mehr an Dicke eingebüsst als bislang vermutet. Aber so genau die neue Methode auch ist, noch hat sie einige Haken. Vier Stunden war das Flugzeug im Herbst unterwegs, um den Gletscher abzutasten. Jede Minute davon kostet Geld. Deswegen wollen Philip Jörg und seine Kollegen das Abtastraster vergrößern, um Flugzeit zu sparen.

"Wir schauen, wie wenige Punkte wir eigentlich brauchen, um trotzdem noch ein aussagekräftiges Resultat zu erhalten. Also so eine Befliegung ist relativ teuer und man versucht da herauszufinden, wie man das günstiger machen kann, also bei wenigen Punktmessungen wird dann auch der Aufwand geringer."

Irgendwann einmal könnte der Laser dann auch Gletscher abtasten, die für direkte Feldmessungen viel zu ablegen und unzugänglich sind.