Der massive Gletscherrückzug im Hochgebirgsraum hat erhebliche Auswirkungen auf Gebirgsabflüsse. Durch ein innovatives Analyseverfahren mit Hilfe von Drohnen-Vermessungen haben Wissenschaftler des Instituts für Interdisziplinäre Gebirgsforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und des Arbeitsbereichs Wasserbau der Universität Innsbruck nun neue Einblicke in die Geröllablagerungen im Gletschervorfeld des Jamtalferners in Tirol bekommen. Mit Gletscherschwund und zunehmender Steinschlagaktivität sammeln sich Schutt und Geröllablagerungen an den Gletscherzungen an, die sehr instabil und anfällig für Erosion sind. Besonders bei Starkregen nimmt der Gletscherbach zusätzlich Sediment auf und kann den Siedlungsraum gefährden. Mittels eines neu entwickelten Analyseverfahrens gelang es Innsbrucker Wissenschaftlern die Sedimente im Umfeld des Jamtalferners in Tirol genauer zu untersuchen. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Forscher im Fachmagazin „Geomorphology“.
Präzise 3D-Modelle
Die neue Methode setzt auf photogrammetrische Drohnenvermessungen, mit deren Hilfe sich präzise 3D-Modelle erstellen lassen, die zeigen, wie sich die Sedimente an der Oberfläche zusammensetzen. „Unser innovativer Forschungsansatz erkennt und kartiert Korngrößenverteilungen und deren Veränderungen im Gletschervorfeld auf Grundlage der topographischen Oberflächenrauheit“, sagt Clemens Hiller, Gebirgsforscher an der ÖAW sowie im Arbeitsbereich Wasserbau des Instituts für Infrastruktur an der Universität Innsbruck. „Das verbessert unser Verständnis der Sedimentdynamik in hochalpinen Einzugsgebieten und hat praktischen Nutzen für Fragen des Umweltmonitoring, des Naturgefahrenmanagements und der Landschaftsentwicklung.“ Durch die regelmäßige Befliegung mit der Drohne gibt es aktuelle und hoch aufgelöste 3D-Modelle, die Veränderungen erkennen lassen. „Für uns ist die Korngrößenverteilung wichtig, so nennt man die Komposition aus Einzelkörnern und ihrer Größe. Die Größe ist maßgeblich für die Frage, ob diese durch Niederschlag und Schmelzwasser transportiert werden können oder nicht“, so Hiller.
Perspektiven für neue Prognosen
Das neue Analyseverfahren könnte in Zukunft dabei helfen, Prognosen abzugeben, in welchem Ausmaß Sedimente im Gletschervorfeld für die talauswärts liegende Infrastruktur gefährlich sind. „Langfristig wird es in diese Richtung gehen“, sagt Hiller: „Im Moment sind wir noch in dem Stadium, dass wir Prozesse besser verstehen möchten, wie sich die Gletschervorfelder verändern.“
Publikation: Clemens Hiller, Sebastian Leistner, Kay Helfricht, Stefan Achleitner: Robust estimations of areal grain size distribution from geometric surface roughness in a proglacial outwash area. Geomorphology (2023).
DOI: 10.1016/j.geomorph.2023.108857