Wildwasser: NASA untersucht den Effekt von Schnee auf Wasserressourcen

Keine Ressource auf der Erde ist kostbarer als Wasser; Alles Leben auf dem Planeten hängt davon ab, um zu überleben. Allerdings ist nur ein Bruchteil des Wassers der Erde, nur 3 Prozent, Süßwasser, und etwa 70 Prozent dieses Süßwassers ist unzugänglich, eingeschlossen in Gletschern, Eis und permanenter Schneedecke.

In der Tat sind sowohl die saisonale als auch die ganzjährige Schneedecke wichtige Teile des Wasserkreislaufs der Erde und ihrer Süßwasserreserven. In Anerkennung dieser Tatsache hat die NASA kürzlich eine neue Initiative gestartet, um den Schnee des Planeten und die Beziehung dieses Schnees zu leicht verfügbarem flüssigem Wasser zu untersuchen.

SnowEx, eine mehrjährige luftgestützte Forschungskampagne, die von NASA-Wissenschaftlern geleitet wird, versucht Methoden zur Messung von Schneehöhen und -volumen zu verbessern. Durch das Testen von Ausrüstung und Techniken zur Berechnung der Wassermenge in der Schneedecke hoffen die Wissenschaftler, ihr Verständnis darüber zu verbessern, wie sich Schwankungen der Schneeakkumulation auf die weltweite Wasserzugänglichkeit auswirken - für Landwirtschaft, Energie und Trinken, so die NASA. [Überwachung der Schneeveränderungen: NASA-Wissenschaftlerin Dalia Kirschbaum erklärt | Video]

NASA-Experten werden mit Dutzenden von Wissenschaftlern aus den USA, Kanada und Europa zusammenarbeiten, sagte Edward Kim, ein SnowEx-Forscher, in einer Erklärung. Kim ist außerdem Fernerkundungswissenschaftlerin am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

"Unser Ziel ist es, die besten Schneemeßtechniken zu finden und zu verfeinern und zu bestimmen, wie sie zusammenarbeiten können", sagte Kim. "Dies ist die umfassendste Kampagne, die wir jemals im Schnee durchgeführt haben."

Da die Schneedecke in der Regel 40 bis 95 Prozent Luft enthält, wird der Wassergehalt berechnet, indem entweder die Masse der Schneedecke gemessen oder ihre Tiefe und Dichte ermittelt wird, so ein NASA-Bericht.

Ein Multisensor-Ansatz

Satelliten haben saisonale Schneedecke aus dem Weltraum seit Jahrzehnten überwacht, aber sie können nicht genau die Menge an Wasser im Schnee in verschiedenen Arten von schneebedeckten Landschaften gefangen, nach der NASA. Die genaue Messung von Waldflächen ist besonders schwierig, und es wird angenommen, dass frühere Bewertungen die Wasserspeicherung im Schnee um bis zu 50 Prozent unterschätzt haben, so die Vertreter der Behörde.

Andere Umfragen mit Remote-Scanning-Technologien zeichneten ebenfalls ein unvollständiges Bild der Wasserspeicherung im Schnee. Mikrowellenfrequenzen werden für Schnee "blind", wenn sie teilweise geschmolzen sind, und Lidar, eine Abtastmethode, die Laser verwendet, ist nicht in der Lage, Wolken zu durchdringen, was ihre Nützlichkeit zur Verfolgung von Schneesturmanhäufungen einschränkt.

Um diese technischen Einschränkungen zu überwinden, wird SnowEx seine Daten mit mehreren Sensoren sammeln, die neue Technologien - wie jene, die Höhen- und Gravitätsmessungen verwenden - mit etablierten Methoden wie Spektroskopie, Radar und Funksensorik einsetzen. Insgesamt fünf Flugzeuge, die 10 verschiedene Sensoren einsetzen, werden es den Wissenschaftlern ermöglichen, die Scan-Optionen an unterschiedliche Terrains und unterschiedliche Schneearten anzupassen, erklärten Vertreter der NASA.

Die Wissenschaftler werden auch vor Ort an zwei Standorten in Colorado arbeiten: Grand Mesa und Senator Beck Basin. Daten, die während der Feldarbeit gesammelt wurden, dienen zur Verifizierung der Ergebnisse von Fernerkundungsflugzeugen. Die Ergebnisse werden helfen, die SnowEx-Ziele in den kommenden Jahren zu bestimmen - vielleicht sogar die zukünftige Entwicklung von Satelliten, die das Schneevolumen aus dem Weltraum detektieren können.