Temperatur und Eisbedeckung alpiner Seen als Klimasignale

Alpine Seen sind sensitiv gegenüber Klimaeinflüsse. Wassertemperatur und Eisbedeckung sind wetter/klimaabhängige Kenngrößen. Es werden hochauflösende Transferfunktionen für ausgewählte Paläo(bio)indikatoren und ein Temperatur/Eisbedeckungs-Modell (TIM) erstellt, auf der Basis kontinuierlicher Wassertemperaturmessungen mittels Thermistoren. Diese Datensätze werden an Langzeitserien (Sedimentkernen) angewandt, um Aufschlüsse über ehemalige Klimaschwankungen und mögliche Auswirkungen einer künftigen Erwärmung auf Seen der Alpen zu gewinnen. In 1998 wurden Thermistoren in 45 Seen zwischen 1500 und 2300 Metern der Niederen Tauern (Österreichische Zentralalpen) exponiert, die Wassertemperaturdaten in 2-Stunden-Intervallen liefern. Diese Datensätze werden verwendet (1) um Transferfunktionen für Paläo(bio)indikatoren (Chironomiden, Zysten von Chrysophyceen, Diatomeen) für Wassertemperatur, Eisbedeckung, klimaabhängige wasserchemische Parameter, und regionale Lufttemperatur zu erstellen (2) um Wasser- mit Lufttemperatur zu koppeln, unter Einbezug (Justierung) geländemorphologischer Eigenheiten der untersuchten Seen (Beschattung, Morphometrie, Geländeneigung und Exposition) In der zweiten Staffel der Untersuchungen werden (1) die erstellten Kalibrier-Datensätze und (2) das TIM-Modell zur Klimarekonstruktion an ausreichend datierten Holozänen Langkernen zweier benachbarter waldgrenznaher Seen (gleiches Einzugsgebiet, im Kalibrierdatensatz erhalten) verwendet, um die Holozäne Klimageschichte zu rekonstruieren. Zur Datenabsicherung werden die Ergebnisse aus beiden Seen sowie zweier unterschiedlicher Modelle (TIM, LRP) miteinander verglichen.

Die Länge der Eisbedeckung und die Wassertemperatur sind wichtige klimagesteuerte Kenngrößen, die den Chemismus und die Verteilung von Organismen in den Alpenseen beeinflussen. Ablagerungen in Seesedimenten stellen Klimaarchive dar. Diatomeen (Bacillariophyceae) und Dauerstadien von Goldalgen (Chrysophyceae) sind häufig in den Ablagerungen von Bergseen. Für ihre Verwendung als quantitative Klimaindikatoren wurden diese mit Hilfe von Temperaturschreibern kalibriert, die in 45 Seen der Niederen Tauern über 5 Jahre exponiert wurden. Es wurden damit die mittleren monatlichen Wassertemperaturen und die Zeitpunkte der Eislegung und Eisfreiheit als wichtige Klimavariable gemessen. Multivariate Statistik wies den Zeitpunkt von Frühjahrs- (Chrysophyceen) und Herbstdurchmischung (Diatomeen) als signifikante klimaabhängige Kenngrößen für diese Organismen aus. Aus beiden Variablen lassen sich sowohl die Länge der Eisbedeckung als auch, aufgrund des linearen Bezuges zur Meereshöhe, die saisonale Lufttemperatur berechnen. Die quantitativen Modelle (Transferfunktionen) wurden zusammen mit einem multidisziplinären Ansatz für die Rekonstruktion klimagesteuerter Umweltveränderungen während des Holozäns (ca. letzten 11500 Jahre) in Sedimentkernen zweier alpiner Seen der Niederen Tauern (Österr. Zentralalpen) verwendet. Vorläufigen Ergebnisse des umfangreichen Datensatzes weisen auf eine mit heutigen Klimabedingungen vergleichbare mittel- Holozäne Warmphase hin, der eine Serie kühler und feuchter Klimaoszillationen zwischen 9500 und 7000 vor heute vorausging. Diese korrespondieren mit Alpinen Gletschervorstößen, niederschlagsreichen Abschnitten des nördlichen Mittelmeeres, bzw. mit der in Grönländischen Eiskernen entdeckten Kältephase von 8,200 v. h. Während der letzten 3500 Jahre überlappen sich Klima und menschliche Einflüsse auf Seen der Alpen. Die erstellten Modelle sind geeignete Werkzeuge zur Entschlüsselung dieser Interaktionen.