Die Gletscher schmelzen in rapidem Tempo und das hat Auswirkungen auf den Planeten. Denn in Gletschereis sind gro\u00dfe Trinkwasserressourcen gespeichert. Verschwinden die Gletscher, dann ist der Wasserhaushalt gef\u00e4hrdet. Gleichzeitig kommt es zum globalen Anstieg des Meeresspiegels und Inseln und K\u00fcstenregionen k\u00f6nnten untergehen. Gletschern \u2013 und nicht zuletzt deren Schneedecke – kommt also eine Schl\u00fcsselrolle im Klimawandel zu.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
Naturwissenschaftliche Forscherteams\u00a0der\u00a0Universit\u00e4t Innsbruck<\/em>\u00a0<\/a>(AUT), der\u00a0Universit\u00e4t Erlangen-N\u00fcrnberg<\/em>\u00a0<\/a>(GER) und der\u00a0Universit\u00e4t Saskatchewan<\/a><\/em>\u00a0(Kanada)\u00a0wollen die\u00a0gro\u00dfe Unbekannte<\/em>\u00a0jetzt im gemeinsamen Projekt\u00a0Schneedeckendynamik und Massenbilanz auf Gebirgsgletschern<\/em>\u00a0erforschen und\u00a0eine fortgeschrittene\u00a0Gletschermodellierung<\/em>\u00a0entwickeln. <\/p>\n\n\n\n Forschungsaufgabe ist es, die Fl\u00fcsse an Masse und Energie, die den Zustand der Gletscher bestimmen, in hoher zeitlicher und r\u00e4umlicher Aufl\u00f6sung zu analysieren. Um diese Aufgabe zu erf\u00fcllen, versuchen sie Messungen und Modelle von Gletscher und Klima so pr\u00e4zise zu verbinden, dass die Ungenauigkeit in den Hochrechnungen drastisch reduziert werden kann. Wenn das gelingt, dann kann die Wechselwirkung zwischen der Schneedecke und Atmosph\u00e4re in den unterschiedlichsten Gebirgsklimata der Erde in hoher Aufl\u00f6sung untersucht werden.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Klimaforschende haben schon ein fortgeschrittenes Verst\u00e4ndnis von Gletschermodellen und wissen viel \u00fcber die dominierenden Prozesse. Die st\u00e4ndigen Ver\u00e4nderungen von Gletschern zu beobachten, bedeutet aber nach wie vor eine gro\u00dfe logistische Herausforderung, weil Gletscher \u2013 und vor allem Gebirgsgletscher oft (noch) sehr gro\u00df und schwer zug\u00e4nglich sind. <\/p>\n\n\n\n Deshalb sieht man von einem individuellen Monitoring weitgehend ab und konzentriert sich auf einzelne Gletscher auf denen man nur j\u00e4hrlich erzielte Massenbilanzen misst.\u00a0Diese werden dann in grober Ann\u00e4herung auf unbeobachtete Gletscher \u00fcbertragen und – im Fall von gr\u00f6\u00dferen Gebieten – hochgerechnet. Das Problem daran ist eine mangelnde Pr\u00e4zision. Denn die Messinstrumente\u00a0zum Verfeinern und\u00a0Kalibrieren der Modelle fehlen noch.\u00a0<\/p>\n\n\n Bisher ist die Schneedecke erst in Form der Niederschlagsh\u00f6he messbar. Die\u00a0gro\u00dfe Unbekannte<\/em>\u00a0ist die Dynamik der Schneedecke, die nicht nur von Niederschlag gepr\u00e4gt ist, sondern auch von windgetriebener Umverteilung und Verdichtung sowie Schmelze.\u00a0Die Dauer der Schneedecke ist ma\u00dfgeblich f\u00fcr das Wohlergehen des Gletschers. Denn sie hat ein h\u00f6heres Reflexionsverm\u00f6gen als das darunterliegende Eis, das durch die Schmelze im Fr\u00fchjahr unweigerlich freigelegt wird.\u00a0<\/p>\n\n\n\n \u201eDie Modellierung von Gletscher und Massenbilanz gibt es, aber zu deren Berechnung braucht es Atmosph\u00e4redaten \u2013 und je pr\u00e4ziser das Modell sein soll, umso mehr braucht es auch noch andere Informationen,\u201c erkl\u00e4rt Dr. Brigitta Goger<\/a> vom Institut f\u00fcr Atmosph\u00e4ren- und Kryosph\u00e4renwissenschaften<\/em> der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em><\/a>. Sie schrieb ihre Doktorarbeit \u00fcber hochaufl\u00f6sende Wettervorhersagemodelle. <\/em>Im aktuellen Projekt forscht sie gemeinsam mit dem Glaziologen Georg Kaser<\/a> und weiteren Kollegen und Kolleginnen an einer optimierten Erfassung von atmosph\u00e4rischen Daten. Denn, so die Forscherin: \u201eBisher konnten wir den Schneedrift im Atmosph\u00e4renmodell nicht ber\u00fccksichtigen. In Zukunft soll das m\u00f6glich sein, weil wir die Schneedecke nicht mehr nur \u00fcber den Niederschlag, sondern auch \u00fcber den Wind beobachten k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Die Forschenden an der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em> haben den Vorteil eines einmaligen Forschungsfelds: Den Hintereisferner<\/em><\/a>. An der Grenze zwischen Tirol und S\u00fcdtirol gelegen, z\u00e4hlt er zu den am besten erforschten Gletschern \u00d6sterreichs – und generell der Alpen. 2016 wurde hier eine weltweit einzigartige Messinfrastruktur errichtet – ein Laserscanner, der die Gletscheroberfl\u00e4che t\u00e4glich auf Knopfdruck aus der Ferne abtasten kann. So werden umfangreiche Messdaten verf\u00fcgbar, aus denen Gel\u00e4ndemodelle abgeleitet und H\u00f6hen-, Volumen- und Massever\u00e4nderungen errechnet werden k\u00f6nnen. Die Messungen werden vom <\/em>Institut f\u00fcr Meteorologie und Geophysik<\/em> an der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em><\/a> durchgef\u00fchrt, das eine der l\u00e4ngsten Zeitreihen in Massebilanzmessungen weltweit hat. Der Laserscanner erg\u00e4nzt die traditionelle Massenbilanzerstellung mittels Pegelstangen. <\/p>\n\n\n\n Die Messungen am Hintereisferner<\/em> sollen im Rahmen des Projekts in eine fortgeschrittene Modellierung der Gletscherphysik eingehen. Das hei\u00dft, die sich t\u00e4glich \u00e4ndernden Daten des Gletschermassenbilanzmodells sollen mit einem Atmosph\u00e4renmodell kombiniert werden. Letzteres ist ein ausgekl\u00fcgeltes Wettervorhersagemodell, das den aktuellen Zustand der Atmosph\u00e4re in Parametern wie Windgeschwindigkeit, Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit sowie Niederschlagsmengen rechnet. Kombiniert man die Modelle, dann kann die Massenbilanz des Gletschers unter Einfluss der komplexen Luftbewegungen, denen diese ausgesetzt ist, simuliert werden. <\/p>\n\n\n\n Verursacht werden die komplexen Luftbewegungen im Gebirge durch das Windfeld \u2013 eine 3D-Verteilung von Windgeschwindigkeit. Dieses erschwert den W\u00e4rmeaustausch zwischen der Oberfl\u00e4che des Gletschers und der dar\u00fcber liegenden Atmosph\u00e4re. Zudem sind die Eismassen gew\u00f6hnlich von einer kalten Luftschicht umgeben, die warmen oberfl\u00e4chennahen Str\u00f6mungen entgegenwirkt und ein schnelleres Abschmelzen bremst. <\/p>\n\n\n\n Zun\u00e4chst musste jedoch die Genauigkeit und Fehleranf\u00e4lligkeit des Messsystems auf dem Hintereisferner<\/em> \u00fcberpr\u00fcft werden. Da die Qualit\u00e4t der Gletschermodellierung von Aspekten wie Messdistanz, Wetter und Wind abh\u00e4ngig ist. Die Evaluierung erfolgte durch Projektmitarbeiterin Annelies Voordendag<\/a> vom Institut f\u00fcr Atmosph\u00e4ren- und Kryosph\u00e4renwissenschaften, <\/em>die herausfand, <\/em>dass die Messgenauigkeit des Laserscanners bei einer maximalen Abweichung von etwa zehn Zentimetern liegt. Das reicht, um auch die t\u00e4gliche Schneedrift aus den Gel\u00e4ndemodellen ableiten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n Hier k\u00f6nnten die Modellierungen etwa Aufschluss dar\u00fcber geben, wie viel ein Gletscher an Masse verlieren kann, ohne die kalte Luftschicht zu verlieren, die das Mikroklima reguliert. Denn \u201eje kleiner die Gebirgsgletscher werden, desto wichtiger werden diese sehr kleinr\u00e4umigen Ph\u00e4nomene f\u00fcr ihre Modellierung\u201c, betont Goger. Die kalte Luftschicht, die \u00fcber dem Gletschereis entsteht, ist haupts\u00e4chlich bei Sonnenschein und Windstille gegeben. Sobald Wind einsetzt, kann die kalte Luftschicht weggeblasen werden \u2013 zumindest bei kleinen Gletschern. Denn je gr\u00f6\u00dfer der Gletscher, desto eher bleibt die kalte Luftschicht erhalten. <\/p>\n\n\n Die Aufl\u00f6sung des Atmosph\u00e4renmodells basiert auf einem Gitter, das den Berechnungen des Computers zugrunde liegt. In bestehenden Aufl\u00f6sungen betragen die Gitterabst\u00e4nde ein bis zwei Kilometer. Im neuartigen Atmosph\u00e4renmodell des Forschungskonsortiums liegt die h\u00f6chste Aufl\u00f6sung bei 48 Metern. Das hei\u00dft, alle 48 Meter werden atmosph\u00e4rische Daten erfasst. Auf diese Weise erhalten die Forscher unter anderem das Windfeld<\/em> \u2013 also die 3D-Verteilung von Windgeschwindigkeit \u2013 \u00fcber die gesamte Gletscheroberfl\u00e4che. F\u00fcr ein engmaschiges Gitter dieser Art brauche es gute und hochaufgel\u00f6ste Daten, so Goger.<\/p>\n\n\n\n Eine erste auf den Messdaten aufbauende Simulation der Schneedrift soll eine Fallstudie im kommenden Winter zeigen. Die Rechens\u00e4tze k\u00f6nnten aber auch von Forschenden in anderen Weltregionen aufgegriffen werden \u2013 selbst solchen, die weit gr\u00f6\u00dfere Eismassen aufweisen, wie jene in kanadischen Untersuchungsgebieten.<\/p>\n\n\n\n Das Projekt Projekt Schneedeckendynamik und Massenbilanz auf Gebirgsgletschern<\/em> wurde vom \u00d6sterreichischen Fonds zu F\u00f6rderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)<\/a> und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) <\/a>kofinanziert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Die Gletscher schmelzen in rapidem Tempo und das hat Auswirkungen auf den Planeten. Denn in Gletschereis sind gro\u00dfe Trinkwasserressourcen gespeichert. Verschwinden die Gletscher, dann ist der Wasserhaushalt gef\u00e4hrdet. 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Die Dynamik der Schneedecke<\/h3>\n\n\n\n
Die Schneedecke und der Faktor Wind<\/h3>\n\n\n\n
Gletschermassenbilanzmessungen<\/h3>\n\n\n\n
Verbindung mit Atmosph\u00e4renmodell<\/h3>\n\n\n\n
Schneedrift-Modul<\/h3>\n\n\n\n
Kalte Luftschicht f\u00fcr das Mikroklima<\/h3>\n\n\n\n
3D-Verteilung von Windgeschwindigkeit<\/h3>\n\n\n\n