Vertiefungsrichtung Gebirgsforschung (21S-22S)

From the past to the future: hydrological response in a changing Alpine environment
Clemens Geitner, Thomas Marke, Kurt Nicolussi, Ulrich Strasser, Michael Warscher

In der Vertiefungsrichtung „Gebirgsforschung“ in der Generation SS2021 - SS2022 bearbeiten wir das Thema „From the past to the future: hydrological response in a changing Alpine environment“. Ziel ist es, ein hydro-klimatologisches Modell für ein Einzugsgebiet in den Ötztaler/Stubaier Alpen von der subalpinen bis zur nivalen Höhenstufe anzuwenden. Dieses Modell werden wir für heutige Verhältnisse, für die zahlreiche Messdaten vorliegen, evaluieren und dann für die Simulation der hydrologischen Verhältnisse in Vergangenheit und Zukunft einsetzen.

Die Modellierung ermöglicht es, den Effekt der verschiedenen Einflussprozesse auf die hydrologische Reaktion des Gebiets zu analysieren („was-wäre-wenn“-Simulationen). Dazu werden entsprechende Annahmen für die klimatischen, die Wald- und die Bodenbedingungen getroffen, und auch für die Ausdehnung der Gletscher zum jeweiligen Zeitpunkt. Wir integrieren dafür die Kenntnisse und Erfahrungen mehrerer Lehrveranstaltungsleiter mit ihrem spezifischen Wissen aus Klimatologie, Hydrologie und Vegetations- bzw. Bodenkunde, wodurch die Studierenden lernen, unterschiedliche Gelände-, Labor- und numerische Methoden aus den verschiedenen Teildisziplinen anzuwenden.

Die Klimadaten entstammen meteorologischen Messungen, Klimasimulationen sowie den Berechnungen eines stochastischen Wettergenerators für Vergangenheit und Zukunft. Bodeninformation wie Bodentypen, Humusformen und spezifische Bodenparameter wie Körnung und Dichte werden im Gelände aufgenommen (ggf. mit Unterstützung von Labormethoden) und regionalisiert. Die Vegetationsbedeckung und -entwicklung, v.a. im Hinblick auf den Wald, wird ebenfalls im Gelände dokumentiert und in weiterer Folge analysiert und regionalisiert. Die Gletscherbedeckung leiten wir aus dem österreichischen Gletscherkataster ab und modellieren ihre Entwicklung. Für die Bestimmung der hydrologischen Reaktion kommt das numerische, physikalisch basierte Simulationsmodell openAMUNDSEN zum Einsatz.

Die lange Zeitskala der Untersuchungen ermöglicht einen vertieften Einblick in den Wandel und die Effekte der jeweils relevanten Prozesse. Sensitivitätsstudien ermöglichen außerdem, die Effekte menschlichen Handelns zu untersuchen, z.B. hinsichtlich der Waldbedeckung, der Böden oder der Annahmen für die Entwicklung des Klimas.

Niederschlagsmesser am Hochjoch
Niederschlagsmessung im Gebirge: hier fallen die Verdunstungs- und Benetzungsverluste nicht so sehr ins Gewicht, dafür ist der hohe Schneeanteil in Verbindung mit dem häufig starken Wind problematisch. Diese Station befindet sich am Hochjoch in 2.840 m Höhe
Blick auf Weißkugel und Hintereisferner
Weißkugel (3.738 m) und Hintereisferner: dieser Gletscher gehört zu den größten in den Ötztaler Alpen, aber auch er geht Jahr für Jahr zurück. Ein stationärer Laserscanner mit Funkdatenübertragung erlaubt die hochgenaue Vermessung der Oberfläche

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