Surface velocity fields, digital elevation models, ice front positions and grounding line derived from remote sensing data at Dinsmoor-Bombardier-Edgeworth glacier system, Antarctic Peninsula (1992-2014)

The northern Antarctic Peninsula is one of the fastest changing regions on Earth. The disintegration of the Larsen-A Ice Shelf in 1995 caused tributary glaciers to adjust by speeding up, surface lowering, and overall increased ice-mass discharge. In this study, we investigate the temporal variation of these changes at the Dinsmoor-Bombardier-Edgeworth glacier system by analyzing dense time series from various spaceborne and airborne Earth observation missions. Precollapse ice shelf conditions and subsequent adjustments through 2014 were covered. Our results show a response of the glacier system some months after the breakup, reaching maximum surface velocities at the glacier front of up to 8.8 m/d in 1999 and a subsequent decrease to ~1.5 m/d in 2014. Using a dense time series of interferometrically derived TanDEM-X digital elevation models and photogrammetric data, an exponential function was fitted for the decrease in surface elevation. Elevation changes in areas below 1000 m a.s.l. amounted to at least 130±15 m130±15 m between 1995 and 2014, with change rates of ~3.15 m/a between 2003 and 2008. Current change rates (2010-2014) are in the range of 1.7 m/a. Mass imbalances were computed with different scenarios of boundary conditions. The most plausible results amount to -40.7±3.9 Gt-40.7±3.9 Gt. The contribution to sea level rise was estimated to be 18.8±1.8 Gt18.8±1.8 Gt, corresponding to a 0.052±0.005 mm0.052±0.005 mm sea level equivalent, for the period 1995-2014. Our analysis and scenario considerations revealed that major uncertainties still exist due to insufficiently accurate ice-thickness information. The second largest uncertainty in the computations was the glacier surface mass balance, which is still poorly known. Our time series analysis facilitates an improved comparison with GRACE data and as input to modeling of glacio-isostatic uplift in this region. The study contributed to a better understanding of how glacier systems adjust to ice shelf disintegration.

The Canyon System off Fimbulisen

In der vorliegenden Arbeit werden Daten einer systematischen Vermessung in der Lazarev Sea nahe des Fimbul-Ice-Shelfs (Fimbulisen) genutzt, die während der Expedition ANT XIX-2 mit dem Fächersonarsystem Hydrosweep DS-2 und dem Sedimentecholot Parasound erhoben wurden. Nach kurzer Darstellung der Hintergründe dieser durchgeführten Untersuchungen in dem Messgebiet wird allgemein auf wesentliche Aspekte der Hydroakustik hinsichtlich der Anwendung von Echolotsystemen eingegangen. Schwerpunktmäßig soll dabei der parametrischen Effekt, das Messprinzip parametrischer Sedimentecholote, behandelt werden. Nach anschließender Anführung zweier praktischer Anwendungen hydroakustischer Messverfahren anhand des Hydrosweep DS-2 und des Parasound-Systems wird eingehend deren Positionierung auf FS 'Polarstern' dargestellt, da sich bei der Aufbereitung der Messungen zeigte, dass sich das größte Problem der Daten beider Systeme in der minderwertigen Qualität der Navigationsdaten abzeichnete. Aus den bereinigten Tiefendaten der Fächersonarmessung wird ein digitales Geländemodell (DGM) mit einer Rasterweite von 100 m generiert. Dieses Modell liegt für die weitere Bearbeitung digital und in Form einer bathymetrischen Karte im Maßstab 1:250,000 vor, bei der die Topographie des Canyon-Systems nahe dem Fimbulisen durch Isolinien mit einer Aquidistanz von 50 m dargestellt wird. Die als Ergebnis der prozessierten Parasound-Daten erhaltenen Seismogramme, die gefiltert im digitalen Bildformat mit bekannter Start- und Endposition für einen definierten Tiefenbereich vorliegen, können zusammen mit dem DGM in einem dreidimensionalen Modell dargestellt werden. Dieses in digitaler Form vorliegende Modell kann durch den Nutzer interaktiv durchschritten und die darin enthaltenen Messergebnisse in ihrer Gesamtheit sowie in Detailansichten aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden, was das gegenseitige Verständnis und Einschätzung der Ergebnisse aus den beiden Messverfahren fördert. Diese gemeinsame Darstellungsweise eines digitalen Geländemodells in Kombination mit den Seismogramm-Bildern des Sedimentecholotes Parasound bietet sich auch hinsichtlich einer geologischen Klassifizierung der verschiedenen Echotypen und einer anschließenden Interpretation der Sedimentationsvorgänge in einem flächenhaft vermessenen Gebiet an.