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Erdmessung und Glaziologie

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Bayerische Gletscher

Die geodätische Beobachtung der bayerischen Gletscher geht bis ins späte 19. Jahrhundert zurück. Dieser lange Beobachtungszeitraum macht die kleinen bayerischen Gletscher, die heute noch an der Zugspitze (Höllentalferner, Südlicher und Nördlicher Schneeferner) und in den Berchtesgadener Alpen (Watzmanngletscher, Blaueis) existieren, zu besonders wertvollen Klimazeugen. Die erste genaue Karte stammt von Sebastian Finsterwalder, der 1892 das Zugspitzplatt mittels terrestrischer Photogrammetrie aufnahm. Sein Sohn und Mitbegründer der Kommission für Glaziologie Richard Finsterwalder führte in der Mitte des 20. Jahrhunderts Vermessungen aller bayerischen Gletscher durch und ab den 1960er Jahren etablierte die Kommission für Glaziologie ein regelmäßiges photogrammetrisches Monitoring im Abstand von circa 10 Jahren. Im Rahmen eines DFG-Projekts erfolgte 2005-2007 der Übergang ins digitale Zeitalter, seitdem werden die fünf Gletscher (Stand 2014) mit Laserscanning und Echtzeitkinematik in kürzeren Beobachtungsintervallen von circa 5 Jahren überwacht. Diese kontinuierlichen Beobachtungen wurden im Ersten Bayerischen Gletscherbericht des Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz allgemein verständlich zusammengefasst.

Massenbilanz von Ostalpengletschern

Neben der intensiven Beobachtung des Vernagtferners im Ötztal, auf dem die Akademie ein Forschungslabor unterhält, werden noch weitere Gletscher in den Ostalpen in regelmäßigen Abständen untersucht. Damit können die detaillierten Beobachtungen am Vernagtferner regionalisiert und die Entwicklung der Gletscher in den Ostalpen allgemeiner untersucht werden. Dazu werden insbesondere die Gletscher in Bayern und eine Auswahl von Gletschern in den Zillertaler und Stubaier Alpen seit mehr als vierzig Jahren beobachtet.

Alpengletscher als Klimaindikatoren

Alpengletscher gelten als Ikonen des Klimawandels. Ihr nahezu kontinuierliches Zurückschmelzen seit der Mitte des 19. Jahrhunderts veranschaulicht eindrücklich die Veränderung des alpinen Klimas innerhalb dieser Zeit. Damit sind weitreichende Folgen für die Umwelt im Alpenraum verbunden. Trotz dieser offenkundig erscheinenden Kausalität stellen sich dennoch einige Fragen nach der Eindeutigkeit des Zusammenhangs zwischen Klimaänderung und Gletscherverhalten auf der regionalen Skala:
Ist das Abschmelzen eines Gletschers die direkte Folge einer bestimmten Änderung des Klimas? Ist der Zusammenhang zwischen Klima und Gletscherreaktion dabei konstant über die Zeit? Können Gletscher aus den verschiedenen Regionen der Alpen in ihrer Antwort auf klimatische Änderungen direkt verglichen werden? Welche Bedingungen lösten Gletscherwachstum aus? Auf der Basis langjähriger Beobachtungen zur Massenänderung von Alpengletschern und parallelen Klimaaufzeichnungen können diese Daten auf Trends und Korrelationen analysiert werden, welche sowohl auf einen kritischen Wendepunkt um 1980 als auch auf eine markante Beschleunigung des Klimawandels im Zeitraum danach hinweisen.

Solche prozessorientierten und bidirektionalen Interpretationen erfordern wesentlich differenziertere Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen Lokalklima und Gletscherverhalten als sie in bisherigen Studien entwickelt wurden. Das heute sehr umfangreiche heterogene Angebot an Beobachtungsdaten zu Gletschern und Klima in allen Alpenländern bildet die ideale Grundlage zur Untersuchung der räumlichen Differenzierung des Klimawandels im Alpenraum, wobei zunächst eine einheitliche alpenweit vergleichbare Datenbasis geschaffen werden muss. Die aus dem Projekt zu erwartenden Ergebnisse dienen dem besseren Verständnis der regionalen Auswirkungen des Klimawandels und leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Interpretation von Forschungsarbeiten, wie sie international und national beispielsweise durch das Virtuelle Alpenobservatorium (VAO) seit längerem durchgeführt werden. Ein intensiver Austausch von Daten und Erkenntnissen im VAO Netzwerk ist für dieses Projekt wesentlich, da einerseits eine gemeinsame Datenbasis Voraussetzung für verbesserte Analysen und Prognosen ist, andererseits die Interpretation der Klimasensitivität von hochalpinen Systemen durch die erwarteten Ergebnisse verbessert werden kann.

Das Projekt initiiert erstmals eine alpenweite Sammlung, Archivierung und Homogenisierung der verfügbaren geodätischen und glaziologischen Daten sowie instrumenteller Klimabeobachtungen, die innerhalb des VAO für weitere Untersuchungen zur Verfügung gestellt werden. In einem zweiten Schritt werden daraus die relevanten glaziologischen und meteorologischen Parameter extrahiert, welche als Eingangsgrößen für die lokalen und regionalen Modellanalysen der Beziehung Gletscher und Klima dienen. Gezielte geodätische und meteorologische Feldmessungen in Kooperation mit den VAO-Observatorien dienen der Aktualisierung und Evaluierung dieser Parameter und spezifischer Prozesse. Die prinzipiellen Fragestellungen, insbesondere der kausale Zusammenhang zwischen Topographie, Eisdynamik und Anomalien der regionalen Gletscherbilanzen in Abhängigkeit der Klimareihen werden auf dieser Basis untersucht. Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Beitrag für die Beurteilung klimabedingter Umweltveränderungen und die daraus folgende strategische Planung. Die Resultate und homogenisierten Datensätze werden für weitere Forschungen zugänglich gemacht.

Projekt des Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Projekttitel: Alpengletscher als Klimaindikatoren - Räumliche Differenzierung des Klimawandels aus der Analyse homogenisierter heterogener Datensätze von Gletscherinventaren und Klimaparametern

Projektleiter: Christoph Mayer

Projektnummer: KP01KPB-70755