Geodynamische Interpretation von Höhenänderungen mit gravi- metrischen Methoden

Wiederholte Präzisionsnivellements in Österreich zeigen ein interessantes Muster rezenter Krustenbewegungen, das durch Hebungsraten von 1-2 mm/a im Bereich des Alpenhauptkammes gekennzeichnet ist. Für eine geodynamische Interpretation dieser Höhenänderungen und der damit verbundenen Massenumlagerungen ist es notwendig, Höhen- und Schwereänderungen gemeinsam zu erfassen. Ziel des gegenständlichen Projektes sind Höhenmessungen und Absolutschweremessungen, die als Initialmessungen höchster Genauigkeit die Basis für eine längere Messreihe bilden können. Für die Untersuchungen wurde ein Messgebiet im Bereich der periadriatischen Naht, südlich von Klagenfurt ausgewählt. Es wurde die Linie Klagenfurt - Ferlach - Kl. Loiblpass - Loibl 1996 mit Präzisionsnivellement nachgemessen und mit den Ergebnissen von 1958 und 1978 verglichen. Bezogen auf Klagenfurt wurden lokale Höhenänderungen festgestellt die von -20 mm (3 km südlich Klagenfurt) bis +18 mm (Bereich Ferlach-Unterloibl) reichen. Ein genereller Trend kann nicht nachgewiesen werden.Zur Verdichtung der Höheninformation wurden weiters 11 GPS- Punkte mit Nivellementanschluss nördlich und südlich der periadriatischen Naht errichtet. Das für die Absolutschweremessungen zur Verfügung stehende JILAg-6 Instrument wurde zunächst auf den neuesten Stand aufgerüstet. Danach wurden Absolutschweremessungen an 4 neu errichteten Stationen (Kl. Loiblpaß, Loibltunnel, Ebriach und Trögern) je zweimal ausgeführt und in das Österreichische Absolutschwerenetz eingebunden. Weitere Vergleiche ergaben sich durch parallel laufende internationale Projekte wie UNIGRACE mit den Stationen Graz, Wettzell und Jozefoslaw. Die Genauigkeit der Messungen lag bei +/- 1 Gal, die Veränderungen des Messwertes bei Wiederholungsmessungen reichten von 5 Gal (Ebriach und Trögern) bis 25 Gal (Kl. Loiblpaß). Zur Absicherung der Absolutschwerestationen in ihrem lokalen Umfeld wurden mikrogravimetrische Netze errichtet und mit bis zu 5 verschiedenen Relativgravimetern (Typen LCR D, LCR G, Scintrex CG-3) sowie mittels Präzisionsnivellement zweifach vermessen. Bei den Relativmessungen in den mikrogravimetrischen Netzen beträgt die Standardabweichung bei einer Messung 7 - 20 Gal. Die erreichte Wiederholbarkeit liegt mit Ausnahme der Station Trögern bei 5 Gal. Trotz der im Vergleich zur Absolutmessung geringeren inneren Genauigkeit der Relativmessung ist die Reproduzierbarkait der Messwerte für beide Methoden ähnlich. Die Höhenänderungen in den Mikronetzen waren < 2 mm. Die Analyse der in diesem Projekt durchgeführten Initialmessungen ergibt, dass Wiederholungsmessungen auf den Präzisionsnivellementlinien im Projektgebiet auch zukünftig von Absolutschweremessungen an den vorgegebenen Stationen begleitet sein sollten. Bei Höhenänderungen, die im Bereich von 1 mm/a liegen, erscheinen Wiederholungsmessungen im Abstand von 3 - 5 Jahren sinnvoll. Auch wenn dieser zeitliche Abstand wesentlich zu kurz für eine signifikante Aussage im Sinne einer geodynamischen Interpretation ist, kann daraus mehr über die langzeitige und im eigentlichen Sinn "absolute" Genauigkeit der Schweremessung erkannt werden. Die Erfassung lokaler geologischer, hydrologischer oder technischer Veränderungen und die Modellierung der entsprechenden Schwereänderungen stellt derzeit das schwächste Glied im gesamten System dar. Durch Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet sollte die Detektionsschwelle geodynamisch bewirkter Schwereänderungen im alpinen Bereich unter 10 Gal gesenkt werden können.