Michael Moser

Im Rahmen des Paketantrages sollen alle Prozesse der Reliefveränderung in Gletschervorfeldern von den unterschiedlichen Teildisziplinen untersucht werden. Gletschervorfelder weisen seit dem Ende der „Kleinen Eiszeit“ und dem damit verbundenen starken Abschmelzen der Gletscher eine besondere Dynamik auf. Hauptziel dieses Forschungsantrages wird es sein, belastbare quantitative Angaben zu den momentan ablaufenden geotechnischen Prozessen an Massenbewegungen in Locker- und Festgesteinen im aktuellen Rückzugsbereich der Gletscher am Fallbeispiel Gepatsch im Alpenraum zu erarbeiten, um so Grundlagen für zukünftige Szenarien zu schaffen. Grundvoraussetzung einer Bilanzierung ist eine geotechnische Bestandsaufnahme. Ausgehend davon werden quantitative Aussagen zur Bilanz der Verlagerung durch Massenbewegungen in den Lockerund Festgesteinen erarbeitet. Untersucht werden soll sowohl das Langzeitverhalten, als auch das durch intensive meteorologische Ereignisse gesteuerte Kurzzeitverhalten. Im Rahmen des ersten Projektabschnitts wird ein Hauptaugenmerk auf spontane Massenbewegungen im Fels (Steinschlag und Felssturz), Lockergesteinsrutschungen und Kriechbewegungen in Talzuschüben zu legen sein. Eine flächendeckende Bilanzierung mit Hilfe des Airborne Laserscanning (ALS), ergänzt durch Terrestrisches Laserscanning (TLS) wird von den Projektpartnern beigetragen. Diese flächendeckenden Untersuchungen werden durch wiederholte stichprobenartige Bilanzierungen an repräsentativen Hangbewegungen geprüft und gegebenenfalls verifiziert.

Das Projekt zielt darauf ab, den Einfluss der zukünftigen klimainduzierten Degradation von Felspermafrost auf Instabilitäten in Felswänden zu verstehen. Durch Permafrost verursachte Instabilitäten, wie z.B. Felskriechen und Felsstürze/Steinschlag werden in drei Untersuchungsgebieten (Zugspitze, Steintälli, Corvatsch) mit geodätischen Messungen, Extensometern und Laserscanning beobachtet.Das räumliche Auftreten von Felspermafrost wird an allen Standorten in der Mikro-Skale mit kombinierter Geophysik untersucht. ERT (Elektrische Resistivitätstomographie) und P-Wellen Refraktionsseismik geben Aufschluss über 2D- und 3D-Verteilungen von Eisgehalten in Felswänden. Die Prozessierung dieser Datensätze umfasst die Kalibrierung im Labor, „Time-lapse“ Inversionen aufeinander folgender Messzeitpunkte und die kombinierte Interpretation von ERT und Seismik in einem 4-Phasen-Model (Fels, Wasser, Luft, Eis). Statische (Lithologie, Diskontinuitäten, Exposition, Höhe über N.N.) und dynamische Faktoren (Einstrahlung, Felstemperaturen, Hydrologie) werden gemessen und mit Bodenradar-Informationen über Eigenschaften des Gesteinsverbands im Untergrund kombiniert.SPCC 4 hat sich die Kalibrierung und Validierung des physikalischen Felspermafrostmodels TEBAL (Topography and Energy Balance) zum Ziel gesetzt. Bereits existierende geophysikalische Datensätze beschreiben die Anfangsbedingungen der TEBAL-Modelläufe. Für jedes Untersuchungs­gebiet werden die TEBAL-Modelle an nachfolgend gemessenen geophysikalischen Datensätzen kalibriert, während die gemessenen Einflussfaktoren (z.B. Felstemperatur, Einstrahlung) als TEBAL-Eingangsparameter dienen. Die Sensitivität von Felspermafrost gegenüber den von SPCC1 entwickelten Szenarien zukünftigen regionalen Klimawandels (Einstrahlung und Temperatur), wird mit den kalibrierten TEBAL-Modellen berechnet. Abschließend wird bewertet, inwieweit die klimagesteuerter Felspermafrost-Degradationsszenarien auf verschiedene Standorte anwendbar sind.