50 år gamle radarbilleder af Indlandsisen er en gave til moderne klimaforskning

10-07-2024

Radardata fra 177.000 kilometers overflyvninger af Indlandsisen i Grønland i 1970'erne har ligget gemt i en kælder som filmruller. Nu har forskere digitaliseret dataene, så de er brugbare til analyser og sammenligninger med moderne data.

Foto: Nanna B. Karlsson holder en strimmel med radardata fra 1970erne. (Foto: Nana Pavelics Simonsen, GEUS.)

Radardata fra Indlandsisen i Grønland bliver brugt til at give os indsigt i Indlandsisens tykkelse, interne strukturer og forskydninger. Det er sådanne egenskaber ved isen, som forskere undersøger, når de ser på, hvordan Indlandsisen bliver påvirket af stigende temperaturer.

Siden 1990'erne har forskerne brugt digitale radardata for at blive klogere på Indlandsisens udvikling. Takket være et omfattende digitaliseringsprojekt, der er dokumenteret i en forskningsartikel udgivet i Earth System Science Data, kan de nu gå 20 år længere tilbage i tiden. Det skyldes, at gamle filmruller med radardata fra Grønland nu er blevet digitaliseret og gjort offentligt tilgængelige for første gang.

”Dette nye ”gamle” radardatasæt rykker os fra omkring 30 år tilbage i tiden til 50 år tilbage i tiden og giver os data, der kan sammenlignes og analyseres ensartet,” fortæller Nanna B. Karlsson, seniorforsker ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

”Jeg er glad for at disse værdifulde data, der repræsenterer mange 1000 timers arbejde, nu endelig er blevet tilgængelige digitalt,” fortæller Niels Skou, Professor Emeritus ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Han er en af de DTU-forskere, der foretog radarmålingerne i 1970'erne.

Datasættet er tilgængeligt på DTUs dataside.

Fra filmruller og papir til servere

De nye data er fra flyvninger foretaget i årene 1971, 1972, 1974 og 1979. Dataene er stykket sammen af information fra to fysiske kilder; filmruller med radarbilleder og trykte tekniske rapporter med geografisk information om billederne.

 

En maskine med to spoler til filmruller i hver sin side står på et bord i et kontor. Maskinen er sort og har nogle knapper på. Maskinen ser stor ud.

Foto: Maskinen, der er blevet anvendt til at digitalisere de gamle filmruller. Maskinen står hos Stanford University i USA men var på besøg i Lyngby for at digitalisere radararkivet. (Foto: GEUS.)

Forskerne har digitaliseret filmrullerne og stykket billederne sammen til sammenhængende radarbilleder. De trykte tekniske rapporter med koordinater og datoer er blevet indscannet, og resultaterne er kørt igennem et computerprogram, der kan genkende tekst. Og så har der været en god del manuelt arbejde i at kvalitetssikre informationen.

”Nogle gange læste computerprogrammet 0 som 8 eller overså et minus foran en koordinat, og så så flyvelinjerne helt forkerte ud. Så måtte vi gå tilbage til rapporterne, identificere fejlen og rette det manuelt,” fortæller Nanna B. Karlson.

Figuren viser omridset af Grønland. Henover Grønland er en række blå linjer. Der er koordinater langs kanten af omridset af Grønland.
Figur: De blå linjer på kortet er flylinjerne fra 1971, 1972, 1974, 1978 og 1979. (Udsnit af Figur 2.)

Meget mere end blot isens tykkelse

Når man digitaliserer gamle data, er det ofte uvist, hvilken kvalitet man står tilbage med. Formålet med at indhente radardataene i 1970'erne var at måle isens tykkelse. Derfor er dataene blevet logført med koordinator, og de fremkaldte billeder, som billedet herunder, blev anvendt til at registrere dybden fra isens overflade til grundfjeldet.

En filmstrimmel med radarbillede. Der er nogle grå linjer horisontalt. Der er tre forskelligfarvede kasser, der er fremhævet. Den grønne boks angiver optagelsesdatoen, som i dette tilfælde er maj 1979. Den sorte boks viser flyvelinjenummeret (flyvelinje 9), og den gule boks viser det, som overflyvninger søgte at dokumentere, nemlig dybden til grundfjeldet. Her ses signalet fra grundfjeldet som en linje under isen. Den blå boks viser det unikke ID-nummer som hvert radarbillede fik tildelt.
Figur: Eksempel på et radarbillede, der viser et lodret snit gennem Indlandsisen fra overfladen til bunden. Den grønne boks angiver optagelsesdatoen, som i dette tilfælde er maj 1979. Den sorte boks viser flyvelinjenummeret (flyvelinje 9), og den gule boks viser det, som overflyvninger søgte at dokumentere, nemlig dybden til grundfjeldet. Her ses signalet fra grundfjeldet som en linje under isen. Den blå boks viser det unikke ID-nummer, som hvert radarbillede fik tildelt. Dette radarbillede har en udbredelse på ca. 5,6 km. i længden og istykkelsen er mellem 1,7 km. og 1,9 km. (Figur 3.)

Kvaliteten har vist sig at være så god, at man mange steder kan se de indre lag i Indlandsisen. Det giver Nanna B. Karlsson og kollegaerne forhåbning om, at dataene kan bidrage med ny indsigt i udbredelsen af hurtigt flydende is i Indlandsisen.

”Der er nogle områder, hvor der er hurtigt flydende is i Indlandsisen nu. Vi vil gerne vide, om der også var hurtigtflydende is i de samme områder i 1970'erne, eller om områderne er blevet større siden da,” fortæller Nanna B. Karlsson.

Hurtigt flydende is er et af de vigtigste bidrag til Indlandsisens massebalance. Indlandsisen har tabt masse 27 år i træk. Når Indlandsisen taber masse, stiger havniveauet globalt. For at kunne lave så realistiske estimater af fremtidens globale havniveaustigninger som muligt, skal forskerne kunne forstå den dynamiske Indlandsis. Og her hjælper enhver brik, der kan lægges i puslespillet.

Der er begrænset viden om, hvor hurtigt isen bevægede sig før 1990'erne, fordi der har været begrænsede data. Derfor er det et af de områder, hvor det kan gøre en stor forskel at have 50 års data fremfor de 30 års data, som forskerne har haft at arbejde med indtil nu.

 

Mere end ti år undervejs

Nanna B. Karlsson har stået i spidsen for den omfattende digitalisering, der har været lidt af et kunststykke udi koordinering – og tålmodighed. Digitaliseringen har nemlig været mere end et årti undervejs.

”Jeg hørte første gang om disse filmruller med radardata fra 1970'erne ved en konference i 2013, hvor Preben Gudmandsen, den oprindelige radarpioner, fortalte om radardataene, der på det tidspunkt lå i en kælder på DTU. Siden da har projektet været et stort puslespil af dygtige folks timer og midler. Men det lykkedes,” fortæller Nanna B. Karlsson.

Den nu afdøde Preben Gudmandsen var professor ved DTU og initiativtager til indhentning af radardata ved overflyvning i 1970'erne. Preben Gudmandsen nåede at bevidne dele af processen med digitalisering af datene før sin død.

Der var ingen tvivl hos forskerne om, at rullerne skulle op af kælderen og gøres tilgængelige for alle. Det har også været et frisk pust for forskerne at samarbejde med udgangspunkt i noget analogt.

”Det har været forfriskende og inspirerende at være del af et projekt, der er dedikeret til at genskabe et halvt århundredes historie om iskappens undergrund ved hjælp af langsom, omhyggelig analyse af arkivdata i en samtid, hvor der ellers er meget fokus på AI-dataanalysetilgange, der lover hurtige gevinster ved at indtage store mængder data,” fortæller Dustin M. Schroeder, der er lektor ved Stanford University og har indkøbt og drevet den scanner, der har muliggjort effektiv digitalisering af rullerne i god kvalitet.

Et hvidt og rødt fly er på sandet overflade foran nogle klipper. Under den ene vinger ses nogle sammensatte metalrør, der udgør et stativ. Til venstre for flyet står der et menneske under stativet under vingen.
Foto: Fotografiet er fra Kangerlussuaq, Grønland, ca. 1978. Radardata blev indsamlet ved hjælp af de amerikanske Hercules LC-130 fly. Radarantennerne kan ses under vingen. (Foto: Niels Skou.)

Projektet har fået støtte fra flere danske fonde, blandt andet Carlsbergfondet, Familien Hede Nielsens Fond, P. A. Fisker’s Fond og Brødrene Hartmanns Fond.

Fakta

Hurtigtflydende is

Hurtigt flydende is er præcis det, det lyder som; det er områder, hvor isen flyder hurtigere end den omkringliggende is. Fænomenet kaldes en isstrøm og er drevet af en række processer, der har indvirkning på hinanden, blandt andre afsmeltning i overfladen af isen, isens struktur og tilstedeværelsen af vand ved bunden af isen.

Fakta

Ingen GPS

Der var ikke GPS i 1970'erne. Forskerne navigerede og loggede positioner for overflyvningerne ved at beregne ud fra flyets startposition, retning og hastighed. Det giver adskillelige kilometers usikkerhed i de førte logbøger, men koordinaterne er ikke så dårlige, som man med nutidens øjne kunne frygte. Preben Gudmandsen fortæller, at de endda har kunnet genfinde det samme punkt fra tidligere overflyvninger.

Relaterede nyheder

Forskningsartiklen

A Newly Digitised Ice-penetrating Radar Data Set Acquired over the Greenland Ice Sheet in 1971-1979.
Af: Nanna B. Karlsson, Dustin M. Schroeder, Louise Sandberg Sørensen, Winnie Chu, Jørgen Dall, Natalia H. Andersen, Reese Dobson, Emma J. Mackie, Simon J. Köhn, Jillian E. Steinmetz, Angelo S. Tarzona, Thomas O. Teisberg og Niels Skou.
Udgivet i Earth System Science Data.
doi.org/10.5194/essd-2023-442

Datasættet er tilgængeligt på Danmarks Tekniske Universitets dataside:
https://doi.org/10.6084/m9.figshare.c.7235299.v1

Nanna Bjørnholt Karlsson
Professor
Glaciologi og Klima
Malene David Jensen-Juul
Kommunikationsmedarbejder
Presse og Kommunikation