Zehn Jahre Radarüberwachung polarer Eisschilde: Was Sentinel-1-Daten über Grönland und die Antarktis zeigen

Ein Jahrzehnt Radarblick ins Polareis: was Copernicus Sentinel-1 bringt

Zehn Jahre kontinuierlicher Messungen durch die Copernicus-Sentinel-1-Satelliten haben geliefert, was Glaziologinnen und Glaziologen jahrelang fehlte: einen stabilen, vergleichbaren und ausreichend detaillierten „Film“ – und nicht nur eine Reihe unzusammenhängender Fotos – darüber, wie Eis von Grönland und der Antarktis zum Meer strömt. Genau dieser Eisfluss – die Geschwindigkeit, mit der Gletscher und Eisschilde vom Land in den Ozean „abfließen“ – ist entscheidend, um den zukünftigen Meeresspiegelanstieg zu verstehen und Klimamodelle zu überprüfen. In einer wissenschaftlichen Studie, veröffentlicht in Remote Sensing of Environment, zeigten die Autorinnen und Autoren, dass Sentinel-1-Daten die erste kontinuierliche, hochauflösende Aufzeichnung der Eisgeschwindigkeiten über ganze Eisschilde von 2014 bis 2024 ermöglichten. Eine solche Reihe hilft, kurzfristige saisonale Schwankungen von langfristigen Trends zu trennen und genauer abzuschätzen, wie viel Eis durch die Gletscherdynamik ins Meer „geliefert“ wird.

Die Arbeit stützt sich auf eine fortgeschrittene Verarbeitung der Radarmessungen und wurde im Rahmen einer breiteren Sammlung wissenschaftlicher Beiträge zum zehnjährigen Jubiläum der Sentinel-1-Mission veröffentlicht. Schon die Tatsache, dass es sich um eine thematische Sammlung handelt, unterstreicht eine Botschaft, die Forschende seit Jahren wiederholen: Ohne lange, einheitliche Datenreihen ist es schwer, belastbare Klima-Evidenz aufzubauen. Werden Messungen unterbrochen oder müssen unterschiedliche Sensoren zusammengeführt werden, steigt das Risiko, dass eine Methodenumstellung fälschlich als Veränderung in der Natur interpretiert wird. Deshalb wird ein Jahrzehnt Sentinel-1-Messungen zunehmend als „Basisinfrastruktur“ für Klimaanalysen behandelt – ebenso wichtig wie ozeanische Messnetze oder meteorologische Reanalysen. In polaren Regionen, wo Feldmessungen nicht immer möglich sind, bleiben Satelliten oft die einzige systematische Möglichkeit, große Gebiete im Maßstab zu überwachen.

Sentinel-1-Satelliten nutzen ein synthetisches Apertur-Radar (SAR) im C-Band, was bedeutet, dass sie auch durch Wolken, Rauch und die Polarnacht „sehen“. Das ist ein besonderer Vorteil in Regionen, in denen optische Aufnahmen häufig durch langanhaltende Bewölkung und fehlendes Licht begrenzt sind. SAR-Aufnahmen ermöglichen häufige Wiederholungen, und aus Bildpaaren lässt sich berechnen, wie weit sich das Eis zwischen zwei Überflügen bewegt hat. In der Praxis eröffnet das die Möglichkeit, Beschleunigungen und Verlangsamungen der Ströme präzise zu verfolgen, ebenso wie Veränderungen im Zusammenhang mit Rissbildung, Kalben von Eisbergen oder Schäden an schwimmenden Schelfeisen. ESA betont in ihren Übersichten zu Sentinel-1-Anwendungen, dass das Instrument auch jenseits der Wissenschaft zum Standard geworden ist – von der Hochwasserüberwachung bis zur Meeresüberwachung –, doch in der Kryosphäre kommt sein Vorteil besonders deutlich zum Tragen.

Die erste kontinuierliche Aufzeichnung von Eisgeschwindigkeiten im Maßstab ganzer Kontinente

Die zentrale Neuerung der veröffentlichten Arbeit ist nicht nur die Länge der Zeitreihe, sondern auch die räumliche Präzision und die Systematik der Produktion. Operative jährliche Karten der Eisgeschwindigkeit, die im Rahmen des Copernicus Climate Change Service (C3S) erstellt werden, beruhen auf wiederholten Sentinel-1-Aufnahmen in Abständen von sechs und 12 Tagen. Die Produkte werden auf einem Raster von etwa 250 Metern für Grönland und 200 Metern für die Antarktis geliefert, einschließlich Geschwindigkeitskomponenten nach Richtungen, Unsicherheitsabschätzungen und der Zahl gültiger Pixel in der Berechnung. In der Beschreibung des Datensatzes wird betont, dass es sich um ein europäisches „State-of-the-art“-Produkt für Eisgeschwindigkeiten handelt, bestimmt für langfristige klimatologische Reihen. Eine solche Auflösung erlaubt es, sowohl große Eisströme als auch lokale Beschleunigungs-Hotspots zu erkennen, die auf gröberen Karten unsichtbar blieben.

Wichtig ist auch der zeitliche Rahmen der operativen Produkte. Für Grönland ist im Climate Data Store eine jährliche Reihe ab 2014 verfügbar, während für die Antarktis im selben operativen Datensatz die Verfügbarkeit ab 2021 hervorgehoben wird – mit Einschränkungen der Abdeckung in Randgebieten, in denen wiederholte Aufnahmen vorliegen. Die Studie zeigt jedoch das breitere Potenzial des Archivs und der Methodik: Durch fortgeschrittene Verarbeitung und Nutzung des großen Radararchivs lassen sich vergleichbare Karten auch für längere Zeiträume erstellen und Veränderungen über das Jahrzehnt analysieren. Das ist wichtig, weil sich die Dynamik von Eisschilden oft gerade in Randzonen „entscheidet“, wo die Wechselwirkungen mit Ozean und Topografie am stärksten sind. In diesen Zonen können Veränderungen schnell, aber auch räumlich sehr heterogen sein; daher ist eine „dichte“ Abtastung aus der Luft oder aus dem All entscheidend, um die Prozesse zu verstehen.

Für die Wissenschaft ist entscheidend, dass es sich um ein systematisch produziertes Produkt handelt: derselbe Sensortyp, ähnliche Aufnahmergeometrie und standardisierte Verarbeitungsschritte erlauben es, Trends nicht „nach Augenmaß“ zu schätzen, sondern statistisch zu bestätigen. In der Studie wird angegeben, dass fortgeschrittene Verarbeitungsketten entwickelt wurden, die zwei Radartechniken kombinieren – Merkmalsverfolgung (offset tracking) und Interferometrie (InSAR) –, um verlässliche Geschwindigkeiten sowohl in langsameren als auch in schnelleren Teilen der Eisschilde zu erhalten. Die Autorinnen und Autoren (Jan Wuite, Thomas Nagler, Markus Hetzenecker und Helmut Rott) betonen, dass dieser Ansatz „Lücken“ in der Abdeckung reduziert und die Vergleichbarkeit über die Zeit erhöht – eine Voraussetzung für langfristige Klimaaufzeichnungen. Genau darin zeigt sich der Unterschied zwischen einzelnen Forschungskampagnen und stabiler, operativer Datenproduktion.

Antarktis: die Küste als Zone der schnellsten Veränderungen

Karten der Antarktis, als Mittelwert für 2014–2024 abgeleitet, zeigen, dass sich die Geschwindigkeiten in Küstenzonen und entlang der wichtigsten Eisströme häufig zwischen etwa 1 und 15 Metern pro Tag bewegen, während das Innere des Kontinents deutlich ruhiger ist. Besonders hervorgehoben werden Regionen der Antarktischen Halbinsel, der Alexander-Insel sowie große Gebiete des Westantarktischen und Ostantarktischen Eisschilds, wo das Eis zum Meer hin „kanalisiert“ wird. Aufgrund der orbitalen Aufnahmestrategie wurde ein großer Teil der Küste in regelmäßigen Intervallen von sechs oder 12 Tagen erfasst – eine große Veränderung gegenüber früheren, seltener verfügbaren Reihen. Diese Häufigkeit hilft, stabile Ströme von jenen zu unterscheiden, die einen Beschleunigungstrend zeigen. Im Kontext des Meeresspiegelanstiegs sind Küstenzonen kritisch, weil dort der größte Teil der „Entleerung“ der Eismasse in den Ozean stattfindet.

Pine Island und benachbarte Gletscher: Beschleunigung an der Grenze zwischen Land und Meer

Eines der am stärksten beobachteten Beispiele in der Westantarktis ist der Pine-Island-Gletscher, dessen Fluss auf Geschwindigkeitskarten deutlich hervorsticht. In der Studie wird berichtet, dass an seiner Aufsetzlinie – dem Ort, an dem sich das Eis vom Untergrund löst und in ein schwimmendes Schelfeis übergeht – im beobachteten Zeitraum ein kontinuierlicher Anstieg der Fließgeschwindigkeit von ungefähr 10,6 auf etwa 12,7 Meter pro Tag verzeichnet wurde. Die Autorinnen und Autoren betonen dabei, dass auch benachbarte Gletscher ähnliche Beschleunigungssignale zeigen, was auf einen breiteren regionalen Prozess hinweist. Solche Veränderungen sind nicht nur „Zahlen auf der Karte“, sondern ein Indikator für die Dynamik eines Systems, das empfindlich auf Änderungen im Ozean und am Rand des Eisschilds reagiert. Die Aufsetzlinie ist besonders wichtig, weil das System dort vom Regime der Reibung am Untergrund in das Regime des Auftriebs übergeht, und dieser Übergang oft die Stabilität des gesamten Gletscherflusses bestimmt. Deshalb wird Pine Island seit Jahren als einer der Schlüsselindikatoren für die Stabilität des Westantarktischen Eisschilds beobachtet.

Der Mechanismus, der in der Literatur am häufigsten mit Beschleunigungen auf dieser Seite der Antarktis in Verbindung gebracht wird, ist die Ausdünnung schwimmender Schelfeise unter dem Einfluss wärmeren Ozeanwassers, zusammen mit einem Rückzug der Aufsetzlinie ins Landesinnere. Wenn sich ein Schelfeis ausdünnt, schwächt sich der „Stützeffekt“ (buttressing) ab, der sonst das vom Land nachströmende Eis bremst. Verschiebt sich zugleich die Aufsetzlinie auf tieferes Gelände, kann das System empfindlicher für weitere Veränderungen werden – bis hin zu Kettenreaktionen. Unter solchen Bedingungen wird die satellitengestützte Eisgeschwindigkeit auch zu einem Frühwarninstrument: Eine Dynamikänderung kann sichtbaren Veränderungen an der Front oder einer erhöhten Häufigkeit großer Kalbungsereignisse vorausgehen. Genau deshalb betonen Forschende die Notwendigkeit, Eisgeschwindigkeiten nicht sporadisch, sondern als kontinuierliche Reihe zu verfolgen – wo immer möglich in Kombination mit ozeanografischen und meteorologischen Daten.

Grönland: schnelle Auslassgletscher und Eis-„Autobahnen“

In Grönland treten die größten Geschwindigkeiten nicht im Zentrum des Eisschilds auf, sondern an seinem Rand, wo Auslassgletscher Eis in Fjorde und ins offene Meer transportieren. Die Studie zeigt Darstellungen mittlerer Geschwindigkeiten, die an einzelnen Stellen etwa 15 Meter pro Tag erreichen, mit ausgeprägten räumlichen Unterschieden je nach Topografie, Temperatur, Niederschlag und Kontakt mit dem Ozean. Besonders stechen Zonen entlang der Westküste hervor, wo Gletscher in relativ warmes Meerwasser münden und wo Veränderungen schnell eintreten können – einschließlich Änderungen der Frontposition, der Kalbungshäufigkeit und saisonaler Beschleunigungen. Aus Sicht von Klimabewertungen ist Grönland wichtig, weil es Oberflächenschmelze und dynamische Beschleunigung der Auslassgletscher kombiniert. Wenn diese beiden Prozesse zusammenwirken, kann der Gesamtbeitrag zum Meeresspiegel schneller steigen, als es aus reinen Temperaturtrends zu erwarten wäre. Gerade deshalb werden langfristige Geschwindigkeitsreihen entscheidend, um zu verstehen, wie sich Grönland in einer Phase beschleunigter Arktiserwärmung verhält.

Jakobshavn (Sermeq Kujalleq): eine Geschwindigkeit, gemessen in Dutzenden Metern pro Tag

Sermeq Kujalleq, auch als Jakobshavn-Gletscher bekannt, wurde in der wissenschaftlichen Literatur lange als einer der schnellsten Auslassgletscher der Welt bezeichnet. Sentinel-1-Karten zeigen, dass seine Geschwindigkeiten in einzelnen Zeiträumen sogar etwa 50 Meter pro Tag erreichten – das heißt, eine enorme Eismasse bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die mit menschlichem Gehen vergleichbar ist. Solche Episoden sind nicht unbedingt dauerhaft, aber sie sind ein wichtiges Signal, weil sich Veränderungen am Jakobshavn oft in breiteren Abschätzungen des Massenverlusts Grönlands widerspiegeln. Schnellere Strömung bedeutet einen größeren Eisfluss ins Meer, aber auch eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Änderungen der Wassertemperatur in Fjorden und der Eiseigenschaften. In der Praxis ist Jakobshavn ein Beispiel dafür, wie „Dynamik“ den Eisverlust beschleunigen kann, selbst wenn nur ein Teil des Eisschilds betrachtet wird. Deshalb werden solche Fälle auch als Test für die Stabilität von Modellen genutzt: Wenn ein Modell solche Veränderungen nicht erfassen kann, kann es zukünftige Szenarien kaum verlässlich prognostizieren.

NEGIS: ein Eisstrom, der tief im Inneren beginnt

An der nordöstlichen Seite Grönlands ist auch der North-East Greenland Ice Stream (NEGIS) klar zu erkennen, einer der wichtigsten Eisströme, der weit im Inneren beginnt, nahe der sogenannten Eisscheide. Auf Karten erscheint die Scheide als Gürtel nahezu stehenden Eises, während sich der Strom zur Küste hin schrittweise beschleunigt und in Kanäle konzentriert. Eine solche Darstellung ist für Modelle wichtig, weil sie zeigt, wo das System „gespeist“ wird und wie Veränderungen am Rand über Jahre tiefere Teile des Eisschilds beeinflussen können. In der Praxis bedeutet das, dass Veränderungen in Fjorden und an der Küste nicht isoliert sind, sondern auf größere Gebiete „übergreifen“ können, wenn sich das Kräftegleichgewicht in den Strömen ändert. Eine lange Messreihe ermöglicht es, solche Übertragungen von Einfluss über die Zeit zu beobachten und nicht nur in einzelnen Episoden. Dadurch verbessert sich das Verständnis, wie große Systeme reagieren, wenn sich Randbedingungen ändern.

Was die neue Datenreihe ermöglicht

Wenn die zehnjährige Aufzeichnung der Eisgeschwindigkeiten auf die Ebene konkreter Anwendungen heruntergebrochen wird, entsteht ein Werkzeug, das zugleich Wissenschaft und öffentliche Dienste unterstützt. In früheren Zeiträumen mussten Forschende oft Daten verschiedener Radare zusammenführen – mit unterschiedlichen Aufnahmergeometrien und unterschiedlichen Rauschpegeln –, was den Vergleich von Trends erschwerte. Sentinel-1 hat, so die Autorinnen und Autoren der Studie, die Lage umgekehrt, indem es regelmäßige Beobachtungen in polaren Regionen in festen Intervallen ermöglichte, sodass Veränderungen mit einer Kontinuität verfolgt werden können, die zuvor nicht realistisch war. Neben langfristigen Trends hilft eine derart „dichte“ Zeitreihe, saisonale Oszillationen von mehrjährigen Veränderungen zu trennen und genauer zu beschreiben, wo sich das System beschleunigt. Letztlich liegt der Wert einer solchen Reihe nicht nur in einer einzelnen Karte, sondern in der Tatsache, dass sich jedes neue Jahr ohne die Sorge an die vorherigen „anlehnen“ kann, eine Veränderung sei das Ergebnis einer anderen Methode.

• Basislinie der Eisbewegung: Kontinuierliche Mosaike ermöglichen es, für Grönland und die Antarktis einen Referenzzustand der Eisbewegung unter heutigen Bedingungen festzulegen. Das ist der Ausgangspunkt für zukünftige Vergleiche, insbesondere in Zeiträumen, in denen in Randgebieten schnelle Veränderungen erwartet werden.
• Frühe Erkennung von Beschleunigung: Beschleunigung an Auslassgletschern kann das erste Zeichen für eine Veränderung der Schelfeisstabilität, der Ozeantemperatur in Fjorden oder der Basalreibung sein. Häufigere Beobachtungen verringern die Wahrscheinlichkeit, dass ein solches Signal in Mittelwerten oder in Datenlücken „verloren“ geht.
• Überwachung von Ereignissen und Schäden: Eisgeschwindigkeiten helfen, das Kalben von Eisbergen, Risse und die Degradation von Schelfeisen zu interpretieren, weil eine Dynamikänderung oft vor sichtbaren Oberflächenänderungen auftritt. In Kombination mit anderen Satellitenmessungen lässt sich genauer abschätzen, wo sich das System einer Instabilitätsschwelle nähert.
• Besserer Input für Meeresspiegelmodelle: Modelle des Meeresspiegelanstiegs hängen davon ab, wie viel Eismasse in den Ozean übertragen wird, nicht nur von der Oberflächenschmelze. Verlässliche Karten der Eisgeschwindigkeit geben einen direkteren Einblick in den Eis-„Abfluss“ und verbessern damit Abschätzungen zukünftiger Szenarien.

Warum die Eisgeschwindigkeit die Schlüsselzahl in der Geschichte des Meeresspiegelanstiegs ist

Der Anstieg des globalen Meeresspiegels hängt nicht nur davon ab, wie viel Eis an der Oberfläche schmilzt, sondern auch davon, wie viel Eis dynamisch durch beschleunigte Gletscher in den Ozean „geliefert“ wird. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hebt in ihren Analysen hervor, dass der globale mittlere Meeresspiegel von zwei großen Prozessen abhängt: der thermischen Ausdehnung des Ozeans, wenn sich das Wasser erwärmt, und dem Zusatz von Wasser aus Landeis – einschließlich der Eisschilde Grönlands und der Antarktis sowie Tausender kleinerer Gebirgsgletscher. Mit anderen Worten: Auch ohne einen dramatischen „Kollaps“ der Eisschilde wird die Kombination aus Ozeanerwärmung und verstärktem Zufluss von Süßwasser aus Landeis den Meeresspiegel nach oben treiben. In diesem Kontext ist die Eisgeschwindigkeit keine nebensächliche Metrik, sondern eine Variable, die beschreibt, wie schnell das System Landeismasse in einen marinen Beitrag umwandelt. Wenn sich Ströme beschleunigen, erhält das Meer schneller Wasser, und Küstenzonen werden in kürzeren Zeithorizonten verwundbarer.

Hier zeigt sich der Wert satellitengestützter Geschwindigkeitskarten: Sie ermöglichen es, die Abschätzung des Eiszuschusses zum Meeresspiegel an messbare Dynamik zu knüpfen und nicht nur an Temperaturtrends. Tritt an entscheidenden Auslassgletschern eine dauerhafte Beschleunigung auf, ist das ein Signal, dass sich Randbedingungen ändern – etwa die Ozeantemperatur in Fjorden, die Stabilität schwimmender Schelfeise oder die Basalreibung. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler behandeln die Eisgeschwindigkeit daher als eine der „sensiblen“ Variablen: Sie kann sich verändern, bevor der gesamte Massenverlust in Summenbilanzen offensichtlich wird. Praktisch bedeutet das, dass Veränderungen, die den zukünftigen Beitrag zum Meeresspiegel erhöhen könnten, früher erkannt werden können. Gleichzeitig helfen solche Daten, zu prüfen, wie realistisch Modelle sind, denn ein Modell, das beobachtete Beschleunigungen nicht reproduzieren kann, kann die Zukunft kaum verlässlich prognostizieren. Deshalb wird in klimatologischen Debatten zunehmend gefordert, Veränderungen im Eis ebenso systematisch zu messen wie Veränderungen der Temperatur.

Vom wissenschaftlichen Artikel zu operativen Karten: wie die Daten genutzt werden

Die zehnjährige Reihe der Sentinel-1-Messungen bleibt nicht in akademischen Datenbanken eingeschlossen. Jährliche Produkte der Eisgeschwindigkeit für Grönland und die Antarktis sind über den C3S Climate Data Store verfügbar und werden Jahr für Jahr ergänzt – mit standardisierten Metadaten und klaren Hinweisen zum zeitlichen Umfang. In der Produktbeschreibung wird betont, dass die jährlichen Mosaike für Grönland über das glaziologische Jahr vom 1. Oktober bis 30. September berechnet werden, und für die Antarktis vom 1. April bis 31. März, was Vergleiche mit anderen glaziologischen Reihen und saisonalen Analysen ermöglicht. Die Daten werden in standardisierten wissenschaftlichen Formaten geliefert und enthalten Unsicherheitsabschätzungen, was für eine verantwortungsvolle Nutzung in Modellen und Analysen wichtig ist. In der Praxis bedeutet das, dass Forschende – ebenso wie Institutionen, die an Klimabewertungen arbeiten – eine einheitliche „Sprache“ für den Vergleich unterschiedlicher Regionen und Zeiträume erhalten. So werden Geschwindigkeitskarten zur Brücke zwischen Satellitenbeobachtung und Politik der Klimaanpassung.

Eine solche operative Produktion verändert auch den Rhythmus der Forschung. Statt jahrelang auf eine neue Karte zu warten, ermöglichen regelmäßige Zyklen, Veränderungen in relativ kurzen Abständen zu prüfen und sie mit ozeanografischen Messungen, meteorologischen Reanalysen oder Beobachtungen des Eisbergkalbens zu vergleichen. Das erleichtert auch die Kommunikation zwischen Wissenschaft und öffentlicher Politik: In Diskussionen über Meeresspiegelanstieg, Küstenrisiken und Infrastruktur-Anpassung wird es immer wichtiger, Daten zu haben, die regelmäßig aktualisiert werden und unabhängig überprüfbar sind. Zugleich helfen solche Produkte auch in Bildung und Wissenschaftskommunikation, weil sie visuell klare Darstellungen der Dynamik liefern, die sonst „unsichtbar“ wäre. Wenn auf einer Karte sichtbar wird, wie sich Ströme konzentrieren und beschleunigen, ist leichter zu verstehen, warum bestimmte Gletscher als entscheidend für zukünftige Szenarien gelten. Letztlich bedeutet die Operativität solcher Karten, dass Eis nicht nur retrospektiv betrachtet wird, sondern als System, das in Echtzeit verfolgt werden kann.

Sentinel-1 nach der Unterbrechung der Konstellation: Rückkehr der vollen „Radar-Dienstleistung“

Die Kontinuität langer Reihen hängt oft von Weltraumlogistik ab, die der Öffentlichkeit selten sichtbar ist. Copernicus Sentinel-1 war ursprünglich als Doppel-Konstellation konzipiert, doch Sentinel-1B erlitt 2021 einen Ausfall im Plattform-Subsystem, das das Radar mit Energie versorgte; die Mission endete offiziell am 3. August 2022. Unter solchen Umständen ist die Wiederherstellung der Kapazität nicht nur eine technische, sondern auch eine wissenschaftliche Frage: Geht der Wiederholrhythmus verloren, wird es schwieriger, vergleichbare Reihen aufzubauen und kurzfristige Variationen zuverlässig von langfristigen Trends zu unterscheiden. In polaren Regionen ist der Unterschied zwischen sechs und 12 Tagen nicht nur eine Zahl: Er bestimmt, wie detailliert schnelle Veränderungen an Randgletschern verfolgt werden können. Deshalb wurde die Wiederherstellung der Konstellation zu einer Priorität des europäischen Erdbeobachtungssystems. Langfristige Reihen wie jene in der Studie sind am wertvollsten, wenn sie ohne Unterbrechung fortgeführt werden.

Im Dezember 2024 wurde Sentinel-1C erfolgreich in den Orbit gestartet, und am 4. November 2025 erreichte Sentinel-1D den Orbit auf dem europäischen Träger Ariane 6. ESA erklärt, dass Sentinel-1C und Sentinel-1D im Tandem auf gegenüberliegenden Seiten der Erde arbeiten werden, um globale Abdeckung und Datenlieferung zu optimieren, und dass Sentinel-1D schrittweise Sentinel-1A ersetzen wird, das bis dahin bereits mehr als 11 Jahre im Einsatz war – deutlich länger als die geplante Lebensdauer. In derselben Mitteilung wird hervorgehoben, dass die Satelliten ein C-Band-SAR-Instrument, aber auch einen AIS-Empfänger zur Schiffsverfolgung tragen, was zeigt, wie breit die Mission für öffentliche und sicherheitsrelevante Anwendungen ausgelegt ist. Für die Kryosphäre ist am wichtigsten, dass damit die Möglichkeit häufigerer und stabilerer Akquisitionen über Grönland und der Antarktis zurückkehrt – eine Voraussetzung für die regelmäßige Produktion von Karten der Eisgeschwindigkeit. Ein stabilerer Aufnahmerhythmus bedeutet auch verlässlichere Vergleiche über die Zeit und damit bessere Abschätzungen von Veränderungen in der Eisschild-Dynamik. Letztlich wird Satelliteninfrastruktur ebenso wichtig wie die wissenschaftlichen Modelle, die auf ihr basieren.

2025 als Jahr zusätzlichen Drucks: warum dichtere Beobachtung der Arktis gefordert wird

Die Debatte über polare Veränderungen findet nicht im Vakuum statt. WMO hob in ihrer Aktualisierung zum Zustand des globalen Klimas hervor, dass 2025 die Reihe außergewöhnlich warmer Jahre fortsetzte und sich nach vorläufigen Schätzungen unter die wärmsten Jahre der Messgeschichte einordnet. Im selben Zusammenhang wird erwähnt, dass der Meeresspiegel sowohl durch Ozeanwärme und thermische Ausdehnung als auch durch den Verlust von Landeis beeinflusst wird, wobei kurzfristige Oszillationen im Ozean-Atmosphäre-System Trends vorübergehend abschwächen oder verstärken können. Diese Kombination aus langfristiger Erwärmung und natürlichen Schwankungen macht die Interpretation von Signalen komplexer, doch gerade deshalb sind hochwertige, kontinuierliche Daten nötig. Wenn Veränderungen schnell ablaufen und sich Signale überlagern, ist es leicht, falsch einzuschätzen, ob es sich um eine vorübergehende Episode oder um einen Regimewechsel handelt. In polaren Regionen, wo die Veränderungen zu den schnellsten auf dem Planeten gehören, wird diese Frage besonders wichtig.

Für Satellitenmissionen bedeutet das eine einfache Forderung: Die Gebiete, in denen sich Veränderungen beschleunigen, müssen häufiger und verlässlicher beobachtet werden. Die Eisgeschwindigkeit an Auslassgletschern ist einer der Parameter, der sich in Monaten verändern kann – nicht nur in Jahrzehnten. Werden solche Veränderungen nicht häufig genug erfasst, riskieren Analystinnen und Analysten, bei der Ursacheninterpretation hinterherzuhinken oder Zeiträume zu verpassen, in denen das System von relativer Stabilität in einen neuen Zustand kippt. Genau deshalb wird zunehmend auf „operative Wissenschaft“ in der Kryosphäre gedrängt: Daten müssen regelmäßig, in standardisierter Form und mit Unsicherheitsabschätzung geliefert werden. Sentinel-1 ist in Europa genau eine solche Säule, weil es Aufnahmerhythmus und Unabhängigkeit von Wetter und Beleuchtung kombiniert. Kommt ein zehnjähriges Archiv hinzu, entsteht die seltene Möglichkeit, heutige Veränderungen auf dieselbe Weise mit der relativ jüngeren Vergangenheit zu vergleichen. Diese Kontinuität ist in der Praxis unverzichtbar geworden, um polare Veränderungen zu verstehen.

Nächster Schritt: ROSE-L und die Ausweitung der Radar-Fähigkeiten Europas

In der europäischen Planung der Erdbeobachtung blickt man bereits über die erste Generation der Sentinel-1-Satelliten hinaus. Unter den Missionen, die als Teil der Copernicus-Erweiterungen entwickelt werden, sticht ROSE-L hervor, eine Radar-Mission im L-Band, die die bestehenden C-Band-Radare ergänzen und zusätzliche Informationen über Land, Vegetation, Boden und die Kryosphäre liefern soll. ESA betont in Ankündigungen, ROSE-L solle systematische, kontinuierliche Beobachtungen liefern und die Widerstandsfähigkeit des europäischen Radar-Überwachungssystems erhöhen – wichtig sowohl für Umweltpolitik als auch für Risikomanagement. Im Kontext polarer Regionen kann die Kombination verschiedener Radar-Wellenlängen potenziell die Fähigkeit erhöhen, Prozesse an der Oberfläche, in Schnee- und Eisschichten sowie in der Wechselwirkung mit dem Untergrund zu unterscheiden. Auch wenn detaillierte Anwendungen von operativen Plänen und der Datenverfügbarkeit abhängen werden, ist die wissenschaftliche Logik klar: Mehr unabhängige Datenquellen verringern das Risiko von Beobachtungsunterbrechungen. Und wenn ein System beobachtet wird, das sich schnell verändert, ist eine Unterbrechung oft am teuersten.

Für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die mit Eis arbeiten, bedeutet die Kombination verschiedener Radar-Wellenlängen und längerer Zeitreihen eine höhere Robustheit des Beobachtungssystems. Wenn eine Mission technische Probleme hat, kann eine andere die Lücke überbrücken, und Unterschiede in der Radar-Empfindlichkeit können helfen, Oberflächenprozesse besser von jenen zu unterscheiden, die mit Untergrund oder Ozean verbunden sind. Letztlich ist die Idee einfach, aber weitreichend: Je präziser wir heute messen, wie sich Eis bewegt, desto besser verstehen wir, wie schnell sich Küstenzonen morgen verändern können – und wie stark sich diese Verschiebung auf den globalen Meeresspiegel auswirkt. Die Studie über ein Jahrzehnt Sentinel-1-Eisgeschwindigkeiten zeigt, dass dieser Ansatz bereits jetzt praktisch im kontinentalen Maßstab möglich ist und dass langfristige Satellitenbeobachtungen keine wissenschaftliche „Luxusware“ mehr sind, sondern ein notwendiges Werkzeug, um Klimarisiken zu verstehen. In Jahren, in denen sich globale Temperatur- und Ozeananomalien häufen, wächst der Wert solcher Reihen, weil sie es ermöglichen, Veränderungen in polaren Regionen nicht zu erraten, sondern zu messen. Und beim Meeresspiegel ist Messung der erste Schritt zu realistischeren Anpassungsplanungen.

Quellen:

• Remote Sensing of Environment – wissenschaftlicher Artikel über zehn Jahre Kartierung polarer Eisgeschwindigkeiten mit Sentinel-1-Daten (link)
• Copernicus Climate Change Service (C3S) / Climate Data Store – Beschreibung des operativen Datensatzes „Ice sheet velocity for Antarctica and Greenland“ (link)
• ESA – Pressemitteilung zum Start und zur Orbit-Insertion von Copernicus Sentinel-1D (4. November 2025) (link)
• Copernicus – Nachricht über den erfolgreichen Start von Copernicus Sentinel-1C (Dezember 2024) (link)
• Copernicus Sentinels – Mitteilung über das Missionsende von Sentinel-1B nach Ausfall und Wiederherstellungsversuchen (link)
• WMO – Artikel über Ursachen und Unsicherheiten des zukünftigen Meeresspiegelanstiegs (link)
• WMO – Aktualisierung: 2025 unter den wärmsten Jahren sowie Kontext von Ozeanwärme, Eis und Meeresspiegel (link)
• Remote Sensing of Environment – Liste der Sammlungen und Sonderausgaben (einschließlich der Sammlung zum Jahrzehnt Sentinel-1) (link)
• ESA – Überblick über Sentinel-1-Anwendungen und die Rolle von Radar bei Eisbeobachtung und Krisensituationen (link)