Climate Detectives Projekte 2023-2024


Titel des Projekts: Bewertung des Gletscherrückgangs und seiner Auswirkungen auf die Wasserressourcen

2. GEL VON NIKAIA   NIKAIA   Griechenland

Forschungsfrage
Zusammenfassung des Projekts

Unser Team befasste sich mit den Umweltauswirkungen des Gletscherrückgangs und konzentrierte sich dabei auf dessen Auswirkungen auf die Wasserressourcen. Gletscher spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Wasserkreislaufs der Erde, und wir untersuchten, wie ihr beschleunigtes Schmelzen die lokale und flussabwärts gelegene Wasserverfügbarkeit gefährdet. Mit Hilfe von Satellitenbildern aus dem EO-Browser haben wir optische Daten von Sentinel-2 verwendet, um Veränderungen der Gletscherausdehnung über bestimmte Zeiträume zu verfolgen.
Wir haben zwei Regionen ausgewählt, die für ihre Gletscher bekannt sind: den Columbia-Gletscher in Alaska und den Franz-Josef-Gletscher in Neuseeland. Der Columbia Glacier in Alaska liegt inmitten einer Landschaft, die aufgrund des Klimawandels eine rasche Erwärmung und eine beträchtliche Gletscherschmelze erlebt, und wurde deshalb ausgewählt, weil er für das Verständnis der Reaktionen von Gletschern auf Umweltveränderungen in hochgelegenen Regionen von Bedeutung ist. Alaskas verzweigtes Netz von Fjorden, Flüssen und Seen, die vom Schmelzwasser der Gletscher abhängen, unterstreicht die Bedeutung der Bewertung der Nachhaltigkeit lokaler Ökosysteme und Gemeinschaften, die von diesen lebenswichtigen Wasserressourcen abhängig sind. In ähnlicher Weise bietet der Rückzug des Franz-Josef-Gletschers in den Südalpen Neuseelands entscheidende Einblicke in die Dynamik der Wasserressourcen der südlichen Hemisphäre. Neuseeland ist für die Stromerzeugung aus Wasserkraft, die Landwirtschaft und den Tourismus auf gletschergespeiste Flüsse angewiesen, weshalb die Überwachung dieses Rückgangs wichtig ist, um die langfristige Nachhaltigkeit und die sozioökonomischen Auswirkungen zu bewerten. In beiden geografischen Gebieten, die sich durch unterschiedliche Muster des Vegetationswachstums und der Vegetationsdynamik auszeichnen, verdeutlicht die Beobachtung der Auswirkungen auf die Vegetation die gegenseitige Abhängigkeit von Gletscherschmelze, hydrologischen Prozessen und ökologischen Systemen.
Unsere Analyse umfasste verschiedene Spektralbänder wie Highlight Optimized Natural Color, Normalized Difference Water Index (NDWI) und Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) sowie die Zeitrafferfunktion des EO-Browsers. Dadurch konnten wir Muster des Gletscherrückgangs von Oktober 2016 bis Februar 2024 erkennen, was eine umfassende Trendanalyse und zeitliche Beobachtung von Umweltveränderungen ermöglicht.

Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Der Gletscherrückgang hat tiefgreifende Auswirkungen auf die nahe gelegenen Wasserressourcen und die Vegetation und prägt die Ökosysteme in gletschergespeisten Regionen. Einige dieser Auswirkungen sind die folgenden:
1. Geringere Wasserversorgung flussabwärts. Mit dem Rückgang der Gletscher nimmt die Menge des Schmelzwassers, das in Flüsse und Bäche fließt, ab, was zu einer geringeren Wasserversorgung der flussabwärts gelegenen Gemeinden und der Landwirtschaft führt.
2. Die Unterbrechung des zeitlichen Ablaufs und des Ausmaßes des Flusses wirkt sich auf die saisonale Wasserverfügbarkeit und das hydrologische Regime aus.
3. Schrumpfung und Verlust aquatischer Lebensräume, Veränderung der Artenverteilung (indirekte Folge der Beeinträchtigung gletschergespeister Flüsse, die Ökosysteme und eine vielfältige Flora und Fauna unterstützen).
4. Die Trockenheit führte zu einem Rückgang der Bodenfeuchtigkeit, was sich auf das Wachstum und die Verteilung der Vegetation auswirkte.
5. erhöhtes Risiko von Naturgefahren wie Gletscherseeausbrüchen (GLOFs) und Erdrutschen. Die Freisetzung großer Wassermengen aus Gletscherseen kann flussabwärts Erosion, Sedimentation und die Zerstörung von Lebensräumen auslösen.
Die oben genannten Effekte wurden in unserem Projekt an den Beispielen der Gletscher untersucht.
A. Rückzug des Columbia-Gletschers in Alaska:
1. Verringerter Schmelzwasserfluss in den Prince William Sound mit Auswirkungen auf marine Ökosysteme und Süßwasserressourcen.
2. Veränderungen in den Abflussmustern der Flüsse.
3. Erhöhtes Risiko von GLOFs.
4. Vegetationsbesiedlung von neu exponiertem Terrain, was zu Veränderungen in den Pflanzengemeinschaften führt.
5. Zunehmende Sedimentation und Trübung in Flüssen und Seen, die die Wasserqualität beeinträchtigen.
B. Rückzug des Franz-Josef-Gletschers in Neuseeland:
1. Geringere Wasserverfügbarkeit im Waiho-Fluss, was sich auf die landwirtschaftliche Bewässerung und die Stromerzeugung aus Wasserkraft flussabwärts auswirkt.
2. Veränderungen in der saisonalen Wasserverfügbarkeit, die sich auf die Vegetation entlang des Waiho River auswirken und die Lebensraumbedingungen für einheimische Arten verändern.
3. Exposition von instabilem Gelände, Zunahme von Erdrutschen und Murgängen, die die Vegetation beeinträchtigen.
4. Rückgang endemischer Pflanzenarten, die an eiszeitliche Umgebungen angepasst sind, Verlust der biologischen Vielfalt und Veränderungen in der Zusammensetzung der Ökosysteme.
5. Verschlechterte Wasserqualität und erhöhter Nährstoffabfluss durch umliegende Landnutzungsaktivitäten.

Wie geht es weiter? Maßnahmen, die etwas bewirken und zur Verringerung des Problems beitragen

Die Bewältigung des Gletscherrückgangs als dringende ökologische Herausforderung erfordert einen vielschichtigen Ansatz, der Maßnahmen auf lokaler Ebene mit breiter angelegten Initiativen zur Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels und zur Förderung der Widerstandsfähigkeit in gletscherbeeinflussten Regionen kombiniert.
Auf lokaler Ebene können die folgenden Lösungen umgesetzt werden:
1. Gletscherüberwachungsprogramme auf Gemeindeebene zur Verfolgung von Veränderungen im Gletschermassenhaushalt, Förderung von Wassersparmaßnahmen zur Reduzierung des Wasserbedarfs und Optimierung der Nutzungseffizienz.
2. Nachhaltige Landnutzungsplanung zum Schutz der von Gletschern gespeisten Ökosysteme und zur Minimierung der Fragmentierung von Lebensräumen.
3. Abpumpen des Schmelzwassers und Wiederverwendung als Kunstschnee auf dem Eisschild, um den Anstieg des Meeresspiegels und das Aussterben von Tieren zu verhindern.
4. Investitionen in erneuerbare Energiequellen wie Wasserkraft, Wind- und Solarenergie, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die zum Klimawandel beitragenden Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
5. Einführung von Frühwarnsystemen für Gletschergefahren und Förderung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken, um die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft zu stärken und die Anfälligkeit für Naturkatastrophen zu verringern.
Auf breiterer Ebene sind internationale Zusammenarbeit und politische Koordination unerlässlich. Die Teilnahme an internationalen Vereinbarungen und das Eintreten für strengere Klimaschutzziele können dazu beitragen, die globalen Anstrengungen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen zu mobilisieren und die Geschwindigkeit des Gletscherschmelzens zu begrenzen. Darüber hinaus sind Investitionen in Klimaanpassungsstrategien, die Unterstützung wissenschaftlicher Forschungs- und Überwachungsmaßnahmen sowie die Förderung von Bildungs- und Sensibilisierungsinitiativen wichtige Bestandteile eines umfassenden Ansatzes.
Auch die aktive Beteiligung junger Menschen ist entscheidend. Von Jugendlichen geleitete Initiativen wie Kampagnen zur Klimabefürwortung, Aufklärungsprogramme und Projekte zum Engagement in der Gemeinde spielen eine wichtige Rolle bei der Sensibilisierung für die Bedeutung des Gletscherschutzes und der Förderung nachhaltiger Lösungen. Indem sie ihre Kreativität, Energie und Leidenschaft für den Umweltschutz nutzen, können junge Menschen positive Veränderungen anregen, kollektives Handeln mobilisieren und die Stimmen der Jugend in der globalen Klimabewegung verstärken.

Präsentation des Projekts

Die Projekte werden von den Teams erstellt und sie übernehmen die volle Verantwortung für die gemeinsamen Daten.
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