Permafrostdynamik aus der Vogelperspektive: Erkennen von Oberflächenveränderungen andiner Blockgletscher mittels UAV- und Tristereo-Pléiades-Daten (Agua Negra, Argentinien)

Abstract

Glaziale und periglaziale Landformen in den semiariden Anden beeinflussen essentiell den regionalen Abfluss und sind zugleich wichtige Wasserspeicher. Mit Blick auf die voranschreitende Gletscherschmelze steigt die relative Signifikanz des im Permafrost gespeicherten Wassers in den durch sehr geringen Niederschlag gekennzeichneten ariden argentinischen Anden. Dies gilt auch für das Einzugsgebiet des Agua Negra in der Provinz San Juan. Oberflächenveränderungen von periglazialen Landformen sind oft Indikatoren für Tau- und Gefrierprozesse und/oder Permafrostdegradation. Die Analyse von Oberflächenveränderungen an Blockgletschern liefert lokale Muster und weist auf einen möglichen Beitrag des Schmelzwassers zum Abfluss hin. Das Verständnis der Prozessveränderungen ist bedeutsam, um den Beitrag zum hydrologischen System abschätzen zu können. Analysen, die über den Maßstab einzelner periglazialer Landformen hinausgehen sind jedoch aufgrund begrenzter Erreichbarkeit und des hohen Bedarfs an Feldarbeit und Ressourcen selten.

Basierend auf Drohnenflügen erstellen wir hochaufgelöste und mittels DGPS georeferenzierte, digitale Höhenmodelle (DEMs) für zwei Blockgletscher (aus Talus bzw. Moränenmaterial hervorgegangen) im Agua Negra Einzugsgebiet und bewerten Oberflächenveränderungen auf der Grundlage wiederholter Drohnenflüge (2022, 2023). Wir erweitern den räumlichen Maßstab der Analyse und verwenden Tristereo-Pléiades-Daten für eine satellitenbasierte Erkennung von Oberflächenveränderungen der gleichen Blockgletscher. Hier verwenden wir die UAV-basierten DEMs, sowie die DGPS Messungen als Validierungsdatensätze. Die Kombination der beiden Datenquellen ermöglicht es uns das Potential der satellitengestützten Analyse zu erkennen. Im Fokus stehen die Erkennungsgenauigkeit (level of detection), sowie die generelle Performance des satellitengestützten Sensors im Hochgebirge.

Erste Ergebnisse eines drohnenbasierten DEM-Vergleichs deuten auf eine negative Oberflächenveränderung des Talus-Blockgletschers hin. Eine vorläufige Analyse der Pléiades-Daten unterstreicht die Notwendigkeit einer verbesserten Co-Registrierung der Pléiades-Daten zur Erkennung von Oberflächenveränderungen der Blockgletscher und zeigt zudem eine negative Nettomassenbilanz des Agua Negra Gletschers. Nach erfolgreicher Co-Registrierung werden wir die Oberflächenveränderungssignale über größere räumliche Bereiche untersuchen, um unser Prozess-Reaktions-Verständnis der (peri)glazialen Landschaft der Hochanden zu vertiefen und Aussagen zur hydrologischen Bedeutung der Landformen ableiten zu können.