Alpiner Permafrost unter der Lupe: Ein Multi-Methoden-Ansatz zur Erkennung der interannuellen und saisonalen Dynamik von Blockgletschern

Abstract

Neben den schneeweißen Gletschern, deren dramatischer Rückgang sinnbildlich für die Auswirkungen des Klimawandels auf die Hochgebirge unserer Erde steht, ist die Degradation von Hochgebirgspermafrost in den vergangenen Jahren mehr und mehr in den Fokus der Forschung gerückt. Denn das Auftauen des dauerhaft gefrorenen Untergrundes hat weitreichende Folgen: In steilen Hangflanken kann Permafrosteis beispielsweise eine stabilisierende auf den Gesteinsverbund haben. Zudem stellt das Untergrundeis im Bereich des alpinen Permafrosts eine wichtige Wasserressource dar, die durch den Klimawandel vom Abtauen bedroht ist. Der aktuelle Zustand und die zeitliche Dynamik des Permafrosteises zu quantifizieren ist jedoch eine große Herausforderung. Dies liegt vor allem an der Lage des Permafrostes im Untergrund: Da oberflächennah die Temperaturen in den Sommermonaten über dem Gefrierpunkt liegen, befindet sich das Untergrundeis des Permafrostes im Verborgenen.

Durch eine Kombination hydrologischer, geochemischer und geophysikalischer Messungen mit hochauflösenden fernerkundlichen Daten versuchen wir in dieser Studie den aktuellen Zustand sowie die saisonale Dynamik der Permafrostvorkommen am Kaiserbergblockgletscher in den österreichischen Alpen genauer unter die Lupe zu nehmen. Blockgletscher sind prominente Formen des Permafrostes, die zum Beispiel mit einem Volumenverlust durch vermehrtes Abtauen von Untergrundeis, aber auch durch eine Zunahme ihrer Bewegungsgeschwindigkeit auf die klimatischen Veränderungen der letzten Dekaden reagieren.

Am Kaiserbergblockgletscher zeigen unsere Ergebnisse aus der Analyse digitaler Höhenmodelle einen mittleren Volumenverlust von mehreren Tausend Kubikmetern pro Jahr zwischen 2010 und 2022. Im Gegensatz zu anderen alpinen Blockgletschern zeigt der Kaiserbergblockgletscher bisher keine klare Zunahme der durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeiten an, wobei seine zwei Teile allerdings deutliche Unterschiede in der Bewegungsrate und deren Saisonalität aufweisen. Des Weiteren deuten geochemische Daten zu δ18O- und δ2H-Isotopen und dem Radionuklid 129I auf einen erhöhten Beitrag von Schmelzwasser aus dem Permafrostkörper des Blockgletschers in den Sommermonaten hin, der an einzelnen Tagen im Spätsommer einen dominanten Anteil des Abflusses darstellt.