Published September 30, 2019
| Version v1
Publication
Open
Changes of the tropical glaciers throughout Peru between 2000 and 2016 – mass balance and area fluctuations
Creators
- 1. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
- 2. Instituto Nacional del Agua
Description
Abstract. Glaciers in tropical regions are very sensitive to climatic variations and thus strongly affected by climate change. The majority of the tropical glaciers worldwide are located in the Peruvian Andes, which have shown significant ice loss in the last century. Here, we present the first multi-temporal, region-wide survey of geodetic mass balances and glacier area fluctuations throughout Peru covering the period 2000–2016. Glacier extents are derived from Landsat imagery by performing automatic glacier delineation based on a combination of the NDSI and band ratio method and final manual inspection and correction. The mapping of debris-covered glacier extents is supported by synthetic aperture radar (SAR) coherence information. A total glacier area loss of -548.5±65.7 km2 (−29 %, −34.3 km2 a−1) is obtained for the study period. Using interferometric satellite SAR acquisitions, bi-temporal geodetic mass balances are derived. An average specific mass balance of -296±41 kg m−2 a−1 is found throughout Peru for the period 2000–2016. However, there are strong regional and temporal differences in the mass budgets ranging from 45±97 to -752±452 kg m−2 a−1. The ice loss increased towards the end of the observation period. Between 2013 and 2016, a retreat of the glacierized area of -203.8±65.7 km2 (−16 %, −101.9 km2 a−1) is mapped and the average mass budget amounts to -660±178 kg m−2 a−1. The glacier changes revealed can be attributed to changes in the climatic settings in the study region, derived from ERA-Interim reanalysis data and the Oceanic Nino Index. The intense El Niño activities in 2015/16 are most likely the trigger for the increased change rates in the time interval 2013–2016. Our observations provide fundamental information on the current dramatic glacier changes for local authorities and for the calibration and validation of glacier change projections.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة: الأنهار الجليدية في المناطق المدارية حساسة للغاية للتغيرات المناخية وبالتالي تتأثر بشدة بتغير المناخ. تقع غالبية الأنهار الجليدية الاستوائية في جميع أنحاء العالم في جبال الأنديز في بيرو، والتي أظهرت فقدانًا كبيرًا في الجليد في القرن الماضي. هنا، نقدم أول مسح متعدد الأزمنة على مستوى المنطقة لأرصدة الكتلة الجيوديسية وتقلبات المناطق الجليدية في جميع أنحاء بيرو يغطي الفترة 2000–2016. يتم اشتقاق امتدادات الأنهار الجليدية من صور لاندسات عن طريق إجراء ترسيم تلقائي للأنهار الجليدية بناءً على مزيج من طريقة NDSI ونسبة النطاق والفحص اليدوي النهائي والتصحيح. يتم دعم رسم خرائط امتدادات الأنهار الجليدية المغطاة بالحطام من خلال معلومات تماسك الرادار ذي الفتحة الاصطناعية (SAR). يتم الحصول على خسارة إجمالية في المنطقة الجليدية قدرها -548.5 ±65.7 كم 2 (-29 ٪، -34.3 كم 2 أ-1) لفترة الدراسة. باستخدام عمليات اقتناء SAR للأقمار الصناعية بقياس التداخل، يتم اشتقاق موازين الكتلة الجيوديسية ثنائية الزمن. تم العثور على متوسط توازن كتلة معين قدره -296±41 كجم م−2 أ−1 في جميع أنحاء بيرو للفترة 2000–2016. ومع ذلك، هناك اختلافات إقليمية وزمنية قوية في ميزانيات الكتلة تتراوح من 45±97 إلى -752±452 كجم م−2 أ−1. زاد فقدان الجليد في نهاية فترة المراقبة. بين عامي 2013 و 2016، تم تعيين تراجع للمساحة الجليدية البالغة -203.8 ±65.7 كم 2 (-16 ٪، -101.9 كم 2 أ-1) ويبلغ متوسط ميزانية الكتلة -660 ±178 كجم م-2 أ-1. يمكن أن تعزى التغيرات في الأنهار الجليدية التي تم الكشف عنها إلى التغيرات في البيئات المناخية في منطقة الدراسة، والمستمدة من بيانات إعادة تحليل ERA - Interim ومؤشر Oceanic Nino. من المرجح أن تكون أنشطة النينيو المكثفة في 2015/2016 هي السبب وراء زيادة معدلات التغيير في الفترة الزمنية 2013–2016. توفر ملاحظاتنا معلومات أساسية حول التغيرات الجليدية الدراماتيكية الحالية للسلطات المحلية ولمعايرة توقعات تغير الأنهار الجليدية والتحقق من صحتها.Translated Description (French)
Résumé. Les glaciers des régions tropicales sont très sensibles aux variations climatiques et donc fortement affectés par le changement climatique. La majorité des glaciers tropicaux dans le monde sont situés dans les Andes péruviennes, qui ont connu une perte de glace importante au cours du siècle dernier. Nous présentons ici la première enquête multitemporelle à l'échelle de la région sur les bilans de masse géodésiques et les fluctuations de la superficie des glaciers à travers le Pérou couvrant la période 2000–2016. L'étendue des glaciers est dérivée de l'imagerie Landsat en effectuant une délimitation automatique des glaciers basée sur une combinaison de la méthode NDSI et du rapport des bandes et de l'inspection et de la correction manuelles finales. La cartographie des étendues glaciaires recouvertes de débris est étayée par des informations de cohérence du radar à ouverture synthétique (SAR). Une perte totale de surface glaciaire de -548,5±65,7 km2 (−29 %, −34,3 km2 a−1) est obtenue pour la période d'étude. À l'aide d'acquisitions SAR par satellite interférométrique, des bilans de masse géodésiques bi-temporels sont dérivés. Un bilan massique spécifique moyen de -296±41 kg m−2 a−1 est trouvé dans tout le Pérou pour la période 2000–2016. Cependant, il existe de fortes différences régionales et temporelles dans les budgets de masse allant de 45±97 à -752±452 kg m−2 a−1. La perte de glace a augmenté vers la fin de la période d'observation. Entre 2013 et 2016, un recul de la zone glaciaire de -203,8±65,7 km2 (−16 %, −101,9 km2 a−1) est cartographié et le bilan massique moyen s'élève à -660±178 kg m−2 a−1. Les changements glaciaires révélés peuvent être attribués à des changements dans les paramètres climatiques de la région d'étude, dérivés des données de réanalyse ERA-Interim et de l'indice Oceanic Nino. Les activités intenses d'El Niño en 2015/16 sont très probablement le déclencheur de l'augmentation des taux de changement dans l'intervalle de temps 2013–2016. Nos observations fournissent des informations fondamentales sur les changements spectaculaires actuels des glaciers pour les autorités locales et pour l'étalonnage et la validation des projections de changement de glacier.Translated Description (Spanish)
Resumen. Los glaciares en las regiones tropicales son muy sensibles a las variaciones climáticas y, por lo tanto, están fuertemente afectados por el cambio climático. La mayoría de los glaciares tropicales en todo el mundo se encuentran en los Andes peruanos, que han mostrado una pérdida significativa de hielo en el último siglo. Aquí, presentamos el primer estudio multitemporal a nivel regional de los balances de masa geodésicos y las fluctuaciones del área de los glaciares en todo el Perú que abarca el período 2000–2016. Las extensiones de los glaciares se derivan de las imágenes de Landsat al realizar la delineación automática de los glaciares basada en una combinación del método NDSI y la relación de bandas y la inspección y corrección manual final. El mapeo de las extensiones de glaciares cubiertas de escombros está respaldado por información de coherencia del radar de apertura sintética (SAR). Para el periodo de estudio se obtiene una pérdida total de área glaciar de -548,5 ±65,7 km2 (−29 %, − 34,3 km2 a −1). Utilizando adquisiciones SAR de satélites interferométricos, se derivan balances de masas geodésicos bi-temporales. Un balance de masa específico promedio de -296±41 kg m−2 a−1 se encuentra en todo el Perú para el período 2000–2016. Sin embargo, existen fuertes diferencias regionales y temporales en los presupuestos de masa que van desde 45±97 a -752±452 kg m−2 a−1. La pérdida de hielo aumentó hacia el final del periodo de observación. Entre 2013 y 2016, se mapea un retroceso del área glaciarizada de-203.8 ±65.7 km2 (−16 %, −101.9 km2 a −1) y el presupuesto de masa promedio asciende a -660±178 kg m−2 a−1. Los cambios glaciares revelados pueden atribuirse a cambios en los entornos climáticos en la región de estudio, derivados de los datos de reanálisis de ERA-Interim y el Índice Nino Oceánico. Las intensas actividades de El Niño en 2015/16 son probablemente el desencadenante del aumento de las tasas de cambio en el intervalo de tiempo 2013–2016. Nuestras observaciones proporcionan información fundamental sobre los dramáticos cambios actuales en los glaciares para las autoridades locales y para la calibración y validación de las proyecciones de cambio de glaciares.Files
tc-13-2537-2019.pdf.pdf
Files
(13.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:dec5baff6f161b3d82278da1038fa8a5
|
13.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التغيرات في الأنهار الجليدية الاستوائية في جميع أنحاء بيرو بين عامي 2000 و 2016 – توازن الكتلة وتقلبات المساحة
- Translated title (French)
- Changements des glaciers tropicaux dans tout le Pérou entre 2000 et 2016 – bilan massique et fluctuations de superficie
- Translated title (Spanish)
- Cambios de los glaciares tropicales en todo el Perú entre 2000 y 2016 – balance de masa y fluctuaciones de área
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2915556275
- DOI
- 10.5194/tc-13-2537-2019
References
- https://openalex.org/W1142572237
- https://openalex.org/W1425833704
- https://openalex.org/W1639620002
- https://openalex.org/W1906579857
- https://openalex.org/W1969613844
- https://openalex.org/W1973200177
- https://openalex.org/W1988213535
- https://openalex.org/W1988705811
- https://openalex.org/W1989402465
- https://openalex.org/W1989459126
- https://openalex.org/W1991864179
- https://openalex.org/W1991905645
- https://openalex.org/W1998416439
- https://openalex.org/W2000481880
- https://openalex.org/W2004245996
- https://openalex.org/W2010560237
- https://openalex.org/W2011938630
- https://openalex.org/W2012720501
- https://openalex.org/W2015299873
- https://openalex.org/W2018882387
- https://openalex.org/W2020658894
- https://openalex.org/W2022934082
- https://openalex.org/W2028165632
- https://openalex.org/W2028876103
- https://openalex.org/W2029153117
- https://openalex.org/W2038851050
- https://openalex.org/W2071752125
- https://openalex.org/W2074828457
- https://openalex.org/W2075159742
- https://openalex.org/W2075371124
- https://openalex.org/W2083550795
- https://openalex.org/W2084290868
- https://openalex.org/W2086581766
- https://openalex.org/W2104878838
- https://openalex.org/W2106488759
- https://openalex.org/W2118849770
- https://openalex.org/W2121745948
- https://openalex.org/W2126529568
- https://openalex.org/W2127415204
- https://openalex.org/W2128311680
- https://openalex.org/W2130974641
- https://openalex.org/W2134757219
- https://openalex.org/W2138373856
- https://openalex.org/W2150680082
- https://openalex.org/W2157580899
- https://openalex.org/W2168601869
- https://openalex.org/W2168873555
- https://openalex.org/W2172015837
- https://openalex.org/W2177693790
- https://openalex.org/W2223418670
- https://openalex.org/W2318035110
- https://openalex.org/W2327638028
- https://openalex.org/W2342449405
- https://openalex.org/W2460721631
- https://openalex.org/W2490352780
- https://openalex.org/W2525729871
- https://openalex.org/W2540965975
- https://openalex.org/W2562562477
- https://openalex.org/W2562662294
- https://openalex.org/W2606735386
- https://openalex.org/W2607775561
- https://openalex.org/W2613393610
- https://openalex.org/W2618015345
- https://openalex.org/W2744828754
- https://openalex.org/W2750809871
- https://openalex.org/W2764054221
- https://openalex.org/W2768003968
- https://openalex.org/W2792308529
- https://openalex.org/W2801995776
- https://openalex.org/W2883269181
- https://openalex.org/W2894048098
- https://openalex.org/W2908399813
- https://openalex.org/W2911933031
- https://openalex.org/W2912817725
- https://openalex.org/W2921014872
- https://openalex.org/W2934984619
- https://openalex.org/W4210727842
- https://openalex.org/W4233565335
- https://openalex.org/W4251970634