Es folgt eine kurze Beschreibung der wesentlichen Schwerpunktthemen der an der Kommission für Glaziologie gegenwärtig und in den letzten Jahren durchgeführten Forschungsarbeiten:

A) Glazialhydrologische Untersuchungen alpiner Einzugsgebiete  in verschiedenen Klimaregionen
 

 Langfrist-Monitoring Vernagtferner (Ötztal, Österreich): Erfassung der Gletschermassenbilanz parallel mit drei unabhängigen Methoden (glaziologisch, geodätisch und hydrologisch), Durchführung von hydrologischen und klimatologischen Dauermessungen, Betrieb von automatischen Kameras auf dem Schwarzkögele.

 Modellierung des Wasserhaushalts vergletscherter Einzugsgebiete (Niederschlag, Schneedecke, Gletschermassenhaushalt, Verdunstung, Abfluß) mittels dem konzeptionellen Niederschlag-Abflußmodell HBV3-ETH9  und dem physikalischen Energiebilanz-Abflußmodell PEV.

 Rekonstruktion der der Komponenten des Wasserhaushaltes des Vernagtferners zurück bis zum Jahr 1850. Zum besseren Verständnis der Zusammenhänge zwischen dem Gletscherverhalten und der Änderung des Lokalklimas werden die jährlichen Massenbilanzen und der Abfluss des Vernagtferners mittels hydrologischer Modelle rekonstruiert. Erste erfolgversprechende Schritte in diese Richtung wurden durch die Diplomarbeit von Tobias Ellenrieder unternommen, in denen für längere Zeitabschnitte unter Verwendung des HBV3-ETH9-Modell die Wasserhaushaltstherme berechnet wurden. Das Modell wurde dabei mit einer rekonstruierten Temperatur-Niederschlagsreihe betrieben.

 Meteorologische und hydrologische Prozeßstudien im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes "Schmelzwasserproduktion und Glazialabflüsse am Vernagtferner nach erheblichen Massenverlusten". In diesem Zusammenhang wurden aufwendige Feldmeßkampagnen zur direkten Messung der Terme der Oberflächenenergiebilanz auf dem Vernagtferner im Sommer 1998 (HyMEX98) und 2000 (HyMEX2000) durchgeführt. Anhand dieser wurden die Möglichkeiten der Parametrisierung der Schmelze in hydrologischen Modellen untersucht. Die Ergebnisse liegen in Form einer Dissertation an der Universität Innsbruck vor (Weber, 2005). Die überraschenden Resultate zur Anwendbarkeit der Temperatur-Index-Methode führten zu einer weiteren Ergänzung des Monitoring-Programms auf dem Vernagtferner: seit 2003 wird zusätzlich die Ablation und die Stundenmittel der Temperatur im Schnee und die Lufttemperatur in 2 m Höhe registriert.

 Nach Abschluss der beiden ersten dreijährigen Teilprojekte "Modellierung der Wasserhaushaltsgrößen im alpinen Bereich des Inns und Untersuchung ihrer Sensitivität bezüglich Umweltveränderungen" im Februar 2004 und "Modellierung der Schneedecke und der Gletscher im Einzugsgebiet des Pegels Passau-Achleiten" im April 2007 ist die Kommission für Glaziologie auch in der dritten Phase mit dem Teilprojekt "Veränderung der Schneebedeckung und der Gletscher bei unterschiedlichen Szenarien eines Klimawandels im GLOWA-Danube-Einzugsgebiet und die sich daraus ergebenden Folgen" an dem an der LMU-München, Institut für Geographie angesiedelten Forschungsverbund GLOWA-DANUBE beteiligt. GLOWA-DANUBE ist ein durch das BMBF gefördertes Projekt zur Untersuchung des Globalen Wandels des Wasserkreislaufes, das mit der Verknüpfung von naturwissenschaftlichen mit sozioökonomischen Fragestellungen im Untersuchungsgebiet Obere Donau bis zum Pegel Passau wissenschaftliches Neuland betritt. Die Hauptfragestellung der Arbeiten an der KfG liegt in der dritten Förderphase auf der Anwendung des Schneemodells und des neuentwickelten Gletschermodells Surges zur Berechnung der künftigen Entwicklung der Schneedecke und der Zukunft der bislang 550 Gletscher im Einzugsgebiet der Donau auf der Basis von Klimaszenarien für das 21. Jahrhundert. Das in der letzten von drei Förderphasen noch einmal auf drei Jahre ausgelegte Projekt wird weiterhin koordiniert über den Lehrstuhl für Meteorologie und Geophysik der Univ. Innsbruck unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Kuhn, Mitglied der Kommission für Glaziologie. Die fachliche Bearbeitung erfolgt durch Dipl. Met. Dr. Markus Weber.
 
Neueste Ergebnisse der Untersuchung, insbesondere zur Bedeutung der Gletscher im Abflussgeschehen, wurden im Oktober 2009 auf der nationalen GLOWA-Konferenz in Potsdam präsentiert. Weitere Detail finden sich neben einer Vielzahl von Fachartikeln im Global Change Atlas Einzugsgebiet obere Donau, von dem sowohl eine Printausgabe als auch eine Internetversion verfügbar ist. (MW)

 Untersuchungen der "Auswirkungen von Klimaänderungen auf den Wasserhaushalt alpiner, teilweise vergletscherter Gebiete" im Rahmen eines Ende 1998 abgeschlossenen Projektes des Bayerischen Klimaforschungsverbundes BayFORKLIM. Den vollständigen Abschlußbericht zu diesem Projekt finden Sie auf dieser Internetseite und zusammen mit weiteren Forschungsergebnissen auch auf der 1999 erschienenen multimedialen CD-ROM der KfG.

 Vergleich der Klima-Gletscher-Abfluß-Beziehung für folgende Klimaregionen:

 Ostalpen

   Hinteres Ötztal(Vernagtbach, Rofenache, Venter Ache)

   Ill  (Vorarlberg)

   Nationalpark Berchtesgaden (Klausbach, Wimbach)

   Zillertal (Schlegeisspeicher)

   Zugspitzgebiet (Partnach/ Garmisch-Partenkirchen)

 Nepalesischer Himalaya

   Langtang, Khumbu, Annapurna (Projekt der GEZ, Diplomarbeit
     M. Konz 2004/05: Anwendung verschiedener hydr. Modelle)

 Hochasien

   Notgemeinschafts-Gletscher/ Fedtschenkogletscher Gletscher
      (Erkundungsexpedition im September 2002)

 Tujuksu-Projekt: In diesem von der DFG geförderten Projekt hat W. Hagg während drei Jahren das Abflussmodell HBV-ETH in den Tälern der drei zentralasiatischen Gletscher Tujuksu (Kasachstan), Abramov (Kirgistan) und Glacier No. 1 (China) angewandt. Dabei wurden erfolgreich Tagesabflüsse im Ist-Zustand und Abflussszenarien für veränderte Klima- und Vergletscherungsbedingungen erstellt. Die Ergebnisse wurden mit Modellierungen aus dem Venagt-und Rofental, die zu diesem Zweck noch ausgeweitet wurden, verglichen (Dissertation Hagg, 2003). In Zusammenarbeit mit dem Institut für Photogrammetrie und Kartographie der TU München und dem Institut für Geographie der Kasachischen Akademie der Wissenschaften wurde das Gletschergebiet Tujuksu im Jahr 1998 mit terrestrischer Photogrammetrie aufgenommen und eine Karte im Maßstab 1:10000 produziert. Die Volumensdifferenzen, die sich aus dem Vergleich mit der Karte desselben Gebiets aus dem Jahr 1958 errechnen lassen, erlaubten eine kritische Überprüfung der ältesten Massenbilanzreihe Zentralasiens und stellten eine zusätzliche Möglichkeit zur Kalibrierung des Abflussmodells dar (Hagg et al. 2005). (WH)

  Aral-See-Projekt: In diesem DFG-Projekt (Laufzeit 2003 - 2005) wurden die Erkenntnisse des Tujuksu-Projekts von W. Hagg auf weitere und größere Einzugsgebiete Zentralasiens ausgedehnt (Hagg et al. 2006). Die Verfügbarkeit zeitlich hochaufgelöster hydrometeorologischer Daten ist in entlegenen Gebirgsregionen wie Zentralasien oft ein limitierender Faktor für die Anwendung von Abflussmodellen. Deshalb wurde neben dem in Tagesschritten arbeitenden HBV-ETH-Modell zusätzlich das klimatologisch ausgerichtete und auf mittleren Monatswerten basierende Modell OEZ der Universität Innsbruck (Prof. Kuhn) eingesetzt. Untersuchungsgebiete sind neben dem Abramovgletscher das Ala-Archa Tal (Kirgistan) und Oigaing (Usbekistan). Kern des Projekts war der Vergleich dieser unterschiedlichen Modellansätze, aus dem auch die Masterarbeit von Thomas Nesgaard (TU München, 2004) hervorging. Trotz einiger Schwierigkeiten mit den lückenhaften Daten zeigten beide Modelle brauchbare Ergebnisse. Abweichungen des einen oder anderen Modells von den gemessenen Abflusswerten verdeutlichten die Vor- und Nachteile des jeweiligen Modellansatzes und ermöglichten es, Verbesserungsmöglichkeiten in der Modellstruktur zu lokalisieren. (WH)

 CADIP-Karakorum-Projekt: Das Central Asia Deep Ice-Coring Project (CADIP) ist ein internationales Programm zur Untersuchung der Klimavariabilität in Zentralasien anhand von Eisbohrkernen, es wird koordiniert von Vladimir Aizen (Univ. Moscow, Idaho, USA) und Paul Mayewski (Univ. Maine, USA). Im Rahmen des Projekts ist die Kommission für Glaziologie (KfG) als Partner für die geophysikalischen und topographischen Messungen auf dem Fedschenkogletscher verantwortlich. Es wird erwartet, dass im Akkumulationsgebiet dieses Gletschers die Eisdicken viele hundert Meter betragen und damit eine ideale Lokation für die Gewinnung einer möglichst langen Klimareihe gefunden werden kann. Neben der Vermessung der Eisdicken in dieser Region oberhalb von 5000m Meereshöhe wird auch die Topographie des Gletschers erfasst. Diese Daten bilden eine einmalige Grundlage für die Untersuchung der langfristigen Veränderung des Gletschers, da bereits aus dem Jahre 1928 eine topographische Karte des Gletschers existiert, erstellt von Prof. Richard Finsterwalder, dem Begründer der KfG. Die neuen Messungen der Expedition vom August 2009 werden Aufschluss darüber geben, welche Änderungen in den letzten 81 Jahren auf diesem größten Gletscher Zentralasiens stattgefunden haben.
Mehr unter: http://www.climatechange.umaine.edu/Research/projects/CADIP.html. (CM)

 GFZ/ZAIAG: Mit dem Geoforschungszentrum in Potsdam (GFZ) und dem Zentralasiatischen Institut für angewandte Geowissenschaften in Bischkek, Kirgistan (ZAIAG) bestehen seit dem Jahr 2005 engere Verbindungen im Hinblick auf die Untersuchungen am zweitgrößten Gletscher Zentralasiens, dem Inylchekgletscher. Hier liegt der Schwerpunkt auf dem Zusammenspiel der Gletscherentwicklung, der Schmelzwasserproduktion und der Dynamik des "Merzbacher Sees". Dieser See wird in einem Seitental des Inylchekgletschers vom Gletscher aufgestaut und entleert sich normalerweise jährlich durch subglaziale Drainage der Zunge des Inylchekgletschers in sehr großen Flutwellen. Eine erste Expedition im Jahr 2005 diente dazu, grundlegende Kenntnisse über die Geometrie des Eisdamms und die Schmelzbedingungen während der Ablationsperiode auf der Zunge des Gletschers zu sammeln (Mayer et al., 2008a, Hagg et al., 2008). Im Detail wurden dabei auch die Prozesse der bedeckten Ablation auf dem stark schuttbedeckten Teil der Gletscherzunge untersucht. Auf der Basis dieser Erkenntnisse konnte inzwischen ein Beobachtungsprogramm für die dauerhafte Überwachung des Sees, seiner Entleerungen und der Dynamik des Eisdammes entworfen werden. Diese Konzeption wurde mit Kollegen des GFZ abgestimmt und die dafür notwendigen Geräte sollen mit deren finanzieller Unterstützung im Jahr 2010 installiert werden. (WH,CM).

 ZAWa: Das Wissenschaftsnetzwerk "Wasser in Zentralasien" (ZAWa) ist ein Verbund von deutschen und internationalen Forschungseinrichtungen, die sich mit dem Problem des Wasser-Managements in Zentralasien befassen. Das Projekt (Laufzeit 2008-2011) wird vom Außenministerium finanziert, die Projektleitung ist am GFZ in Potsdam angesiedelt. Ziel des Projekts ist es, die wissenschaftliche und technische Basis für die grenzüberschreitende Planung des Wasser-Managements in diesem stark auf Bewässerung angewiesenen Teil der Welt zu verbessern. Die glaziologische Gruppe in München (KfG und Department für Geographie an der LMU) arbeitet an der Beurteilung der Wasserspende aus den Gletschern im Naryn-Einzugsgebiet in Kirgistan. Dafür werden die Eisressourcen kartiert und quantifiziert und das Schmelzverhalten der Gletscher unter den derzeitigen klimatischen Verhältnissen untersucht. Diese Informationen bilden die Grundlage für Abflussmodellierungen in diesen vergletscherten Einzugsgebieten, die mögliche Variationen der Wasserspende durch die Veränderung der Gletscher näher beschreiben.
Weitere Informationen: www.gfz-potsdam.de. (WH,CM).

 Karakorum: Mit dem Geowissenschaftlichen Institut "Ardito Desio" der Universität Mailand besteht eine enge Zusammenarbeit im Hinblick auf die Erforschung der Eismassen im Karakorum. Die ausgedehnten Gletscher des Karakorum stellen ähnlich wie die Gletscher des Pamir und Tien Schan einen wichtigen Wasserspeicher für die umliegenden Trockengebiete in Pakistan und im chinesischen Tarimbecken dar. Zahlreiche Beobachtungen zeigen, dass die Gletscher des Karakorum nicht so stark abschmelzen wie es in den meisten anderen Gebirgen der Welt der Fall ist, vielmehr gibt es eine Reihe von großen Gletschern, die derzeit Eisreserven ansammeln und vorstoßen. Ein großer Teil der Talgletscher im Karakorum weist schuttbedeckte Zungen auf, was einer der Gründe für die verringerte Abschmelzung sein kann, da Schutt ab einer bestimmten Dicke das Gletschereis vor der Sonneneinstrahlung schützt. Auf der Basis von mehreren Expeditionen in verschiedene Regionen des Karakorums wurde der Einfluss der Schuttbedeckung auf die Eisschmelze untersucht (Mayer et al. 2006, Mayer et al. 2008b). Ein wesentliches Ziel der Arbeiten ist es, die langfristige Entwicklung der Gletscher im Karakorum nachzuvollziehen und den Einfluss der klimatischen Bedingungen auf die Massenbilanz der Gletscher zu quantifizieren. (CM).

 EU-INTAS Projekte Kaukasus und Altai: In einem von der EU im Rahmen der INTAS Initiative (International Association for the promoting of co-operation with scientists from the New Independent States of the former Soviet Union) geförderten Projekt wurden in den Jahren 2007-2009 Gletscherveränderungen in den Gebirgen des Kaukasus und des Altai dokumentiert und untersucht. Diese an der Universität Reading, Großbritannien, koordinierten Projekte waren im Wesentlichen auf die flächenhafte Aufnahme der Eisreserven in den einzelnen Regionen fokussiert, gestützt auf historische Daten und moderne Satellitenbildern. Die Aufgabe der KfG war es, an ausgesuchten Gletschern die gegenwärtigen Massenbilanzverhältnisse und den Einfluss der Schuttbedeckung auf die Eisschmelze detailliert zu beschreiben. Gleichzeitig wurden dabei in enger Zusammenarbeit mit den lokalen Kollegen in Russland und Georgien die Konzepte der Massenbilanzmessungen erneuert und optimiert. Die Projekte sind inzwischen offiziell beendet und erste Publikationen über die gewonnenen Ergebnisse sind eingereicht.
Weitere Informationen: www.reading.ac.uk. (WH,CM).

B) Geodätische Überwachung ausgewählter Gletscher
 

 Im 10-Jahres Rhythmus werden ausgewählte Gletscher in den Ostalpen neu vermessen, um die langfristigen Veränderungen in Fläche und Volumen zu dokumentieren und zu untersuchen. Auf der Grundlage dieser Messungen können die Volumenveränderungen dieser Gletscher im Zusammenhang mit der Entwicklung des Klimas bewertet werden. Für diesen Zweck wurde im September 2009 eine Reihe von Messungen durchgeführt, wobei erstmals zusätzlich zu photogrammetrischen Methoden auch andere Vermessungstechniken angewandt wurden. Die Gletscher des Zemmgrunds im Zillertal und der Sulzenauferner und Grünauferner im Stubai konnten durch eine Befliegung mit digitalen Luftbildern abgedeckt werden. Diese Daten werden nun photogrammetrisch ausgewertet. Dagegen konnten die Gletscher des hinteren Ötztals mit einer hochauflösenden, mehrkanaligen Zeilenkamera abgedeckt werden, welche neben optischen Aufnahmen auch die Datengrundlage für sehr genaue digitale Geländemodelle erzeugt. Die bayerischen Gletscher sind für die Aufnahme 2009 mit unterschiedlichen Methoden kartiert worden, wobei neben terrestrischem Laserscanning auch kinematisches GPS-Profilierung und reflektorlose Tachymetrie zum Einsatz kam. Die Auswertung dieser Aufnahmen der bayerischen Gletscher wird im Rahmen einer Diplomarbeit in Zusammenarbeit mit der LMU stattfinden. Die Bisher erstellten thematische und topographische Karten finden Sie unter Publikationen/Karten.

 Erstellung von Gletscher-Volumenbilanzen über längere Zeiträume mittels der geodätischen Methode.

 Detailvermessungen des Vernagtferners als Basis für die unter A) aufgeführten Arbeiten des "Monitoring" und für die Prozeßstudien.

 Mitarbeit an der Pilotstudie "Österreichisches Gletscherkataster 1996/98"

 Neuvermessung des Tujuksu-Gletschers in Kasachstan.

C) Polargebiete

 Lake Vostok Projekt: Das von der DFG im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1158: "Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten" geförderte Projekt "Die Eis-Wasser-Wechselwirkungen im subglazialen Vostok-See, Antarktis" wurde 2008 erfolgreich beendet. In diesem Rahmen waren die Strömungsverhältnisse und die Massenbilanz im subglazialen Vostok-See unter dem Eis der Antarktis in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven eingehend untersucht worden. Mit einer Ausdehnung von 250 km mal 40 km und einer Wassertiefe von vermutlich bis zu 800 m entspricht seine Größe etwa der des Ontariosees in Nordamerika. Die potentielle Existenz von mikrobiotischem Leben im Wasser führte zu einem erhöhten wissenschaftlichen und öffentlichen Interesse an der Erforschung des Sees. Eine Reihe von Wissenschaftlern sind unter dem Dach von SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) an einem Forschungsprogramm beteiligt, das die physikalischen und biologischen Verhältnisse der subglazialen Seen untersucht (SALE: Subglacial Antarctic Lake Environments). C. Mayer ist Mitglied dieser Gruppe und deutscher Repräsentant für das SCAR Forschungsprogramm. Ein angepasstes ozeanisches Zirkulationsmodell wurde in dem Projekt dazu verwendet Zirkulationsmuster, Schmelzen und Frieren im See für unterschiedliche Eisauflage und chemische Zusammensetzung des Seewassers zu untersuchen (Thoma et al., 2007, 2008).
In einer Fortführung der erfolgreichen Zusammenarbeit wurde ein neues DFG-Projekt für den Zeitraum bis Ende 2010 bewilligt. In diesem neuen Projekt sollen die am Vostok-See gewonnenen Erkenntnisse auf andere subglaziale Seen in der Antarktis angewandt und die Interaktion zwischen dem Eisschild und den Seen näher untersucht werden (Thoma et al., 2009).
Siehe dazu auch: www.uni-koeln.de. (CM)

 Islandprojekt: Der Vulkan Grimsvötn unter dem isländischen Gletscher Vatnajökull bricht in mehr oder weniger regelmässigen Abständen aus. Dabei verursacht er durch das rasche Abschmelzen von grossen Eismengen Fluten (Jökulhaups), die normalerweise die unbewohnten Sanderflächen von Südisland überschwemmen. Nach dem letzten Ausbruch von Grimsvötn im November 2004 entdeckte K. Scharrer vom Department für Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität München ungewöhnliche Muster im Westen der Ausbruchsstelle auf Radarbildern des europäischen Umweltsatelliten ENVISAT. Eine Verlagerung der vulkanischen Aktivität nach Westen und die damit höhere Wahrscheinlichkeit von Schmelzwasserabflüssen über den Westteil des Vatnajökull könnte zu einer Gefährdung von bewohntem oder bewirtschaftetem Gebiet führen. Aus diesem Grund wurden im April 2005 glaziologische Felduntersuchungen in der Kaldera der Grimsvötn und auf dem Westabhang des Vatnajökull durchgeführt. Dabei wurden Schneeschächte gegraben und Firnkerne erbohrt mit dem Ziel, die Ursache für die ungewohnt niedrige Rückstreuung des Radarsignals in einigen Gebieten zu identifizieren. Neben stratigraphischen Arbeiten werden dabei chemische Analysen an den entnommenen Schneeproben durchgeführt.
Weitere Informationen: http://grimsvoetn.geo.lmu.de/index.htm. (CM)

 DFG-Projekt " Koordiniertes Programm Antarktisforschung": Analysen von Flachbohrkernen aus dem Ronne-Schelfeis, Untersuchungen im Rahmen der EPICA-Erkundungen (European Project for Ice Coring in Antarctica). Das Projekt (O. Reinwarth ) erfolgte in Zusammenarbeit mit dem GSF-Institut für Hydrologie.

D) Betreuung von Praktika, Diplomarbeiten, Dissertationen, Auskünfte, Vorträge, Medienarbeit, Exkursionen