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Development of a subglacial lake monitored with radio-echo sounding: case study from the eastern Skaftá cauldron in the Vatnajökull ice cap, Iceland

Magnússon, E. und Pálsson, F. und Gudmundsson, M. T. und Högnadóttir, T. und Rossi, Cristian und Thorsteinsson, T. und Ófeigsson, B. G. und Sturkell, E. und Jóhannesson, T. (2021) Development of a subglacial lake monitored with radio-echo sounding: case study from the eastern Skaftá cauldron in the Vatnajökull ice cap, Iceland. The Cryosphere, 15 (8), Seiten 3731-3749. Copernicus Publications. doi: 10.5194/tc-15-3731-2021. ISSN 1994-0416.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
17MB

Offizielle URL: https://tc.copernicus.org/articles/15/3731/2021/

Kurzfassung

We present repeated radio-echo sounding (RES, 5 MHz) on a profile grid over the eastern Skaftá cauldron (ESC) in Vatnajökull ice cap, Iceland. The ESC is a ∼ 3 km wide and 50–150 m deep ice cauldron created and maintained by subglacial geothermal activity of ∼ 1 GW. Beneath the cauldron and 200–400 m thick ice, water accumulates in a subglacial lake and is released semi-regularly in jökulhlaups. The RES record consists of annual surveys conducted at the beginning of every summer during the period 2014–2020. Comparison of the RES surveys reveals variable lake area (0.5–4.1 km2) and enables traced reflections from the lake roof to be distinguished from bedrock reflections. This allows construction of a digital elevation model (DEM) of the bedrock in the area, further constrained by two borehole measurements at the cauldron centre. It also allows creation of lake thickness maps and an estimate of lake volume at the time of each survey, which we compare with lowering patterns and released water volumes obtained from pre- and post-jökulhlaup surface DEMs. The estimated lake volume was 250 GL (gigalitres = 106 m3) in June 2015, but 320 ± 20 GL drained from the ESC in October 2015. In June 2018, RES profiles revealed a lake volume of 185 GL, while 220 ± 30 GL were released in a jökulhlaup in August 2018. Considering the water accumulation over the periods between RES surveys and jökulhlaups, this indicates 10 %–20 % uncertainty in the RES-derived volumes at times when significant jökulhlaups may be expected.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143533/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Development of a subglacial lake monitored with radio-echo sounding: case study from the eastern Skaftá cauldron in the Vatnajökull ice cap, Iceland
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Magnússon, E.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pálsson, F.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gudmundsson, M. T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Högnadóttir, T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rossi, CristianCristian.Rossi (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thorsteinsson, T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ófeigsson, B. G.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sturkell, E.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jóhannesson, T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:12 August 2021
Erschienen in:The Cryosphere
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15
DOI:10.5194/tc-15-3731-2021
Seitenbereich:Seiten 3731-3749
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1994-0416
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Radio-Echo Sounding, DEM, TanDEM-X, Subglacial lakes, Iceland
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HGF - Programm:Raumfahrt
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DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - SAR-Methoden
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > SAR-Signalverarbeitung
Hinterlegt von: Fritz, Dr.rer.nat. Thomas
Hinterlegt am:19 Aug 2021 09:14
Letzte Änderung:20 Aug 2021 09:54

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