LANGZEITDYNAMIK SCHUTTBEDECKTER GLETSCHER IM HKH

Die asiatischen Hochgebirge werden häufig als der dritte Pol unserer Erde bezeichnet. Sie tragen das meiste Eis außerhalb der eigentlichen Polargebiete. Das Schmelzwasser der Gletscher prägt die regionale Wasserversorgung und trägt zum gegenwärtigen Anstieg des Meeresspiegels bei. Der fortschreitende Wandel der innerasiatischen Gebirgsgletscher birgt zunehmende Gefahren durch Überschwemmungen und Bergstürze. Unser Wissen über die Gletscher in der Hindukusch-Karakorum-Himalaya Region und darüber, wie diese sich im Klimawandel ändern, ist nach wie vor gering. Zum Teil ist das, weil viele Zungen dieser Gletscher mit Gestein, Schutt und Sand aus der Umgebung bedeckt sind. Diese Schuttbedeckung modifiziert die Schmelzraten am darunter liegenden Eis und beeinflusst, über eine Kette von Rückkoppelungen, Zeitpunkt und Ausmaß von Gletscheränderungen infolge veränderter Klimabedingungen. Mit anderen Worten, Verständnis und Modelle von normalen, sauberen Gletschern können nicht auf die schuttbedeckten Gletscher übertragen werden. Um nun das Verhalten schuttbedeckter Gletscher in vergangenen und zukünftigen Klimaten zu berechnen, müssen wir die Prozesse des Schutteintrages aus der Umgebung kennen, wissen, wie lange es bis zur Ausbildung einer Schuttdecke dauert, und wie die Schuttbedeckung die Schmelzvorgänge und die Bewegungsdynamik eines Gletscher beeinflusst. Die bestehenden Computermodelle können diese Zusammenhänge nicht simulieren. Um nun die zeitliche Veränderung von Schuttauflagen und deren Effekte berechnen zu können, wollen wir ein bestehendes Gletscherrechenmodell um Komponenten erweitern, die den Transport von Schutt, Gestein und Sand auf dem und im Eis eines Gletschers, die Entwicklung der Schuttdecke, sowie deren Einfluss auf Schmelze und Bewegungsdynamik des Gletschereises mathematisch beschreiben. Entsprechende Modelläufe werden es dann ermöglichen, die Reaktion verschiedener Gletschertypen auf unterschiedliche klimatische Bedingungen im Laufe von Jahrhunderten und Jahrtausenden zu beschreiben. Die Resultate der Computersimulationen werden zeigen, welche Veränderungen in der regionalen Wasserverfügbarkeit, welches Gefahrenpotential, und welcher Beitrag zum Meeresspiegelanstieg in Zukunft aus den zahllosen schuttbedeckten Gletschern im Hindukusch-Karakorum-Himalaya zu erwarten sind.

Befindet sich eine Schicht aus Gestein und Sand auf der Gletscheroberfläche wird dadurch die Eisschmelze beeinflusst, und das wiederum hat einen Einfluss darauf wie ein 'schuttbedeckter' Gletscher auf Klimaänderungen reagiert. Zukünftig werden durch den Klimawandel mehr und mehr Gletscher in den Gebirgsregionen weltweit teilweise mit Gesteinsmaterial bedeckt werden. Das Ziel dieses Projekt war es, besser zu verstehen wie sich eine Gesteinsauflage mit der Zeit verändert und wie sich das auf das Verhalten der Gletscher auswirkt. Für diese Untersuchungen sollten geeignete Computermodelle entwickelt werden, welche zukünftig auch dabei helfen können den Schmelzwassereintrag sowie die Veränderungen dieser Gletscher über die kommenden Jahrzehnte besser abzuschätzen. Im Rahmen dieses Projekts haben wir das erste Computermodell für den Gesteinstransport innerhalb von Gletschern entwickelt mit dem auch der Punkt an dem das Gesteinsmaterial an der Gletscheroberfläche wieder ausschmilzt (und mit welcher Rate) präzise berechnet werden kann. Diese Information ist wichtig um den Einfluss einer Gesteinsauflage auf die Eisschmelze möglichst genau beschreiben zu können. Im Laufe der Arbeit haben wir ein weiteres Computermodell entwickelt mit dem detailliert untersucht werden kann wie sich die Gletschergeometrie aufgrund der Bewegung des Gletschers und den vorherrschenden klimatischen Bedingungen verändert. Darüber hinaus konnten wir unterschiedlichste Messungen an schuttbedeckten Gletschern durchführen. Mithilfe der gewonnen Daten konnte z.B. untersucht werden wie dick das Eis unterhalb der Gesteinsschicht ist, wie sich Variationen in der Mächtigkeit der Gesteinsauflage auf den Schmelzwassereintrag auswirken oder auch, wie eine Gesteinsschicht auf dem Gletscher den Energieaustausch zwischen Oberfläche und Atmosphäre beeinflusst. Die gesammelten Daten sowie die entwickelten Computermodelle liefern wichtige Bausteine um genauer abschätzen zu können wie sich diese Gletscher verändern werden und wie sich das auch auf deren Umgebung auswirken wird.