Glaciärobservation under förtrollning av flera Valais fyratusenmeterstoppar. Kredit:GLAMOS
Varma somrar gör att glaciärer smälter. Det förändrar inte bara landskapets sammansättning och därmed kartorna över Schweiz, det påverkar också alla delar av samhället. En ny, dynamisk glaciärinventering synliggör effekterna av klimatförändringar och det föränderliga landskapet.
Senast schweiziska glaciärer överhuvudtaget lyckades växa var 2001. Sedan dess landets 1, 500 glaciärer – liksom andra på andra håll – har lidit en långsam men obönhörlig död. Tills nu, fastän, vi har bara delvis förstått hur snabbt de verkligen försvinner, och vilken effekt det har på landskapet, människor och djur. Det är på väg att förändras, tack vare projektet Glacier Monitoring in Switzerland (GLAMOS). GLAMOS arbetar på uppdrag av olika schweiziska federala kontor för att sammanställa en omfattande inventering av landets glaciärer – på en aldrig tidigare skådad detaljnivå.
Men varför bry sig om att sammanställa en så detaljerad inventering av en döende "art?" För GLAMOS geoinformatikexpert och ETH-anställd Yvo Weidmann, anledningen är uppenbar:"Glacial smältning påverkar flödet av våra floder, vilket gör det till en relevant faktor i naturkatastrofer, katastrofförebyggande, strömförsörjningen, transport, turism, byggplatser och inte minst glaciärforskning."
I dag, GLAMOS övervakar ett hundratal glaciärer, med särskild sikte på att mäta fluktuationer i deras längd och istjocklek. I framtiden, det kommer att samla in data om omfattningen av cirka 1, 500 glaciärer, hjälpa morgondagens forskare att spåra även de minsta förändringar i deras omfattning.
Från kartor till en digital 3D-landskapsmodell
Det som gör den nya inventeringen möjlig är ett paradigmskifte vid det schweiziska federala topografikontoret, eller swisstopo:den har ägnat flera år åt att mödosamt konvertera sina kartor till en digital 3D-landskapsmodell. De tidigare kartorna visar – för att uttrycka det enkelt – var saker finns, men denna grundsyn var till ingen nytta vid glaciärforskningen.
De färgade linjerna visar var kanten av Aletschglaciären en gång låg (röd linje 1850, grön=1973, blå=2010). Kredit:Swisstopo/GLAMOS
Glaciärer kan täckas av skräp, som är relevant för glaciologin. "Det är möjligt för en stor del av en glaciärs nos att döljas av skräp, med den synliga iskroppen som bara representerar en del av den faktiska glaciären, " säger Weidmann. Detta betyder att en rent kartografisk representation av området med synlig is blir bokstavligen för kort.
Isfält blir glaciärer
I den topografiska landskapsmodellen, denna begränsning försvinner. Den digitala representationen gör det möjligt att kombinera olika lager längs topografiska regler. Till exempel, skog och vattendrag kan beröra men inte överlappa varandra. Stenblock kan ligga på toppen av is. Och flytande vatten – till exempel glaciärsjöar – kan finnas över is. Lager kan läggas till eller tas bort på datorn, ta fram en heltäckande modell av landskapet som är lämplig för alla möjliga ändamål.
Nu för första gången, Swisstopos nya landskapsmodell registrerar även glaciärer enligt glaciologiska regler. Till exempel, ibland är det så att två glaciärer, belägen på motsatta bergsflanker och med motsatta flödesriktningar, kommer att mötas längs en bergsrygg. Ur kartografisk synvinkel, detta skulle behandlas som ett enda stort isområde. Men ur en glaciologisk synvinkel, det är två "individer" som har lite gemensamt och ingen effekt på varandra – förutom där de stöter mot varandra på bergsryggen.
"I framtiden, glaciärer kommer att få ett unikt nummer för att göra deras historia spårbar, Weidmann förklarar, lägga till, "Skulle en glaciär med två avrinningsområden i två olika dalar smälta så mycket att den blir två oberoende glaciärer, en av dem kommer att tilldelas ett nytt nummer." Dessa inventeringsnummer gör det inte bara lättare att identifiera glaciärer, de hjälper också till att dokumentera sin historia.
Uppenbar glaciär krympning i Engadin, Augusti 2018:Förbindelsen mellan Morteratschglaciären och Persglaciären har smält. Kredit:Peter Rüegg
En modell med oöverträffad precision
Genom att koppla inventeringen till glaciologiska beräkningsmodeller, forskare kan visa hur mycket vatten varje glaciär kommer att leverera och när.
Ju mer data som flödar in i modellen, desto mer exakt är grunden för att göra förutsägelser. Som ett resultat, GLAMOS uppnår en oöverträffad precisionsnivå. Vart fjärde till sjätte år, Swisstopo flygplan registrerar varje kvadratmeter i Schweiz. De genererade 3D-bilderna kan visa höjdförändringar över ett rutnät på två gånger två meter med en noggrannhet på cirka 50 centimeter. Om ett område med grussediment framför en glaciärs nos sjunker märkbart mellan två mätningar, det finns förmodligen is under den. De verkliga proportionerna av glaciären nedan dokumenteras bättre med varje efterföljande mätning.
En skattkammare av data
Den första fullständiga inventeringen av glaciärer gjordes 1973. Senare, en andra inventering rekonstruerades för år 1850 baserat på uppskattningar, kartor och moräner. Ytterligare undersökningar följde under 2000 och 2010. Alla dessa inventeringar var viktiga för forskningen, men var och en producerades med sin egen uppsättning regler och olika metoder, gör dem knappt jämförbara.
Från 2019, Schweiz kommer för första gången att kunna vända sig till en glaciärinventering som kommer att genomgå en dynamisk vidareutveckling och förnyas helt vart fjärde till sjätte år. Och kostnaden för den nya glaciärinventeringen är hanterbar eftersom GLAMOS bygger på befintliga mängder av data, bearbeta dem, sammanlänka dem och göra dem tillgängliga i ett format som en bred publik kan använda.