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Analysen von Eisbohrkernen von polaren Eisschilden

Eisproben, die feste Niederschlaege aus frueheren Epochen repraesentieren, werden durch Kernbohrungen auf polaren Eisschilden gesammelt. Bei Tiefbohrungen werden Proben von mehr als 100'000 Jahren Alter erhalten. Die Proben werden in unserem Labor auf Gasgehalt und Gaszusammensetzung, Gehalt radioaktiver Spuren und Saeurekonzentration analysiert. Die Resultate geben Aufschluss ueber die Umweltbedingungen zur Zeit des Niederschlags. Wichtigste Zielsetzungen sind: - Vorindustrieller Wert der CO2-Konzentration der Atmosphaere bestimmen - Natuerliche Schwankungen der atm. CO2-Konzentration und Auswirkungen auf - globales Klima untersuchen; - Ursachen der natuerlichen CO2-Schwankungen suchen; - Geschichte der globalen Auswirkung von Vulkanausbruechen rekonstruieren; - Veraenderungen der kosmischen Strahlung in der Vergangenheit untersuchen.

Kernbohrungen im kalten Firn und Permafrost

Glaziologische Studien (Geophysik, Geodaesie, Fliessmodelle) werden auf dem Colle Gnifetti (Monte Rosa, kalter Firn) und am Piz Corvatsch (Oberengadin, Permafrost) durchgefuehrt. Die Resultate dienen als Grundlage fuer die Analyse von Bohrkernen in Firn, Eis und Permafrost. Anhand dieser Bohrkerne wird die Geschichte der Atmosphaerenzusammensetzung (v.a. Luftverschmutzung) und der Grundwassercharakteristik vor der Zeit direkter Messungen rekonstruiert. Dabei geht es in erster Linie um Basiswerte aus der vorindustriellen Zeit. Die Glaziologie betrachtet in diesem Rahmen vor allem Einbettungsverhaeltnisse der gespeicherten Umweltinformation und die involvierten Zeitskalen.

Analysen von Eisbohrkernen von alpinen Gletschern

Eiskerne aus kalten alpengletschern beinhalten die Information ueber Niederschlaege - und damit der atmosphaerischen Zusammensetzung - vergangener Zeiten. Auf dem Colle Gnifetti (4450 m ue.M.) im Monte Rosa-Gebiet wurden Kernbohrungen bis auf das Felsbett niedergebracht, die die Information ueber einen Zeitraum von etwa 500-1000 Jahren umfassen. Die wichtigsten Ziele sind: - Erfassen der natuerlichen Variabilitaet der atmosphaerischen Spurenstoffe (vor allem der Saeurebildner) und Ihres anthropogen bedingten Anstiegs; - Geschichte der Staubtransporte (Saharastaub) nach Mitteleuropa und ihre klimatische Information; - Vergleich der im Bohrkern gewonnenen Information mit mitteleuropaeischen Klimadaten (instrumentell und historisch).

Monitoring der 'Equilibrium-Line-Altitude (ELA)' auf alpin. Gletschern mittels hochaufloesender Satellitenaufnahmen als Indikator fuer Klimaaenderungen

Mit Hilfe der Satelliten-Fernerkundung soll ein kontinuierliches Ueberwachungsprogramm zur Erfassung wichtiger glaziologischer Parameter aufgebaut werden, insbesondere von ELA (Equilibrium-Line-Altitude) und AAR (Accumulation Area Ratio). Daraus lassen sich wiederum Gletscher-Massenbilanz-Klimabeziehungen ableiten. Durch laengerfristige Beobachtung des Verhaltens eines Gletschers und durch regionale Vergleiche sollen sowohl Hinweise auf Klimaschwankungen und -veraenderungen abgeleitet, als auch Rueckschluesse auf Massenbilanz der Gletscher und damit auf das Abflussregime gewonnen werden.

Gletscher und Klima

Mit Hilfe der direkt im Satellitenbild erkennbaren Grenzen (Firnlinie und/oder Schneegrenze) wird der Verlauf der Gleichgewichtslinie und daraus der ELA (equilibrum line altitude) sowie zukuenftig auch die AAR (accumulation area ratio) untersucht. Daraus sollen regionale und zeitliche Veraenderungen abgeleitet und Zusammenhaenge zwischen Gletscherhaushalt, Wasserabfluss und Klima gewonnen werden.

Auswirkungen von Gletscherschwund auf die Wasserspende hochalpiner Gebiete, Vergleich Alpen-Zentralasien

Der aktuell beobachtete Gletscherschwund hat direkte Auswirkungen auf die Wasserspende aus Hochgebirgsregionen. Ziel dieser Untersuchung ist es, die Veränderungen ausgewählter Gletscher in den vergangenen 40 Jahren im Alpenraum und in Zentralasien zu vergleichen und die Auswirkungen auf den Abfluß zu dokumentieren. Insbesondere sollen auch die hydrologischen Auswirkungen von Klimaänderungen mit Hilfe eines Niederschlag-Abfluß-Modells abgeschätzt werden. Diesbezügliche Untersuchungen liegen für die Ostalpen vor, und sollen im Rahmen dieses Projektes schwerpunktmäßig im Gletschergebiet Tujuksu, 30 km südlich von Almaty im Tienshan gelegen, ausgedehnt werden. Dort wurde im Rahmen des Internationalen Geophysikalischen Jahres 1957/58 das ca. 25 qkm große Einzugsgebiet sehr genau im Maßstab 1:10000 kartiert. Durch die Neuvermessung der insgesamt 9 Gletscher wurde im Sommer 1998 der aktuelle Stand der Vergletscherung bestimmt. Darauf aufbauend wird eine aktuelle Karte erstellt, die neben der Bestimmung der Volumenbilanz 1958-1998 der Gletscher auch weiteren glazialmorphologischen und glazialhydrologischen Untersuchungen dient. (wird fortgeführt.

Potentiel en eau et morphodynamique du pergelisol discontinu dans les Alpes penniques valaisannes (FRA)

The aim of the project is to monitor the evolution of discontinuous permafrost in the Valaisa Alps, within the perspective of a global climate change. Priority: the study of the hydrological behaviour of rock glaciers, in particular their hydrogeologic functions and the role (geometry, nature, contents, position) of phreatic water-tables within these forms. Continuous measurement of climatic and hydrologic parameters will allow detection of possible changes in the hydrological behaviour of these forms, in particular to transit paths of the water and reserves contained in the interstices of the frozen sediment body. Rock glaciers have, and will have an ever increasingly important part in providing mountain areas lacking glaciers, or from which glaciers could disappear, with drinking water. Field work mainly involves the following: Hydro-geomorphic mapping, hydrological and hydrogeologic observations, geophysical measurements. Computerised analysis of data acquired by automatic measurement stations completes this approach.^L'etude menee cherche a toujours mieux cerner les contours et mieux comprendre la dynamique du pergelisol discontinu dans les Alpes penniques valaisannes: localisation exacte, geometrie et nature des corps rocheux geles en permanence, potentiel de regeneration (ou de degenerescence), notamment des glaciers rocheux. L'axe prioritaire de la recherche est l'etude du comportement hydrologique du pergelisol pour une meilleure comprehension des echanges entre l'hydrosphere et le pergelisol. Enfin, l'emploi d'un systeme d'information geographique (SIG) couple a l'outil de la teledetection satellitaire, fournit des cartes precises de l'aire potentielle de repartition du pergelisol. Le pergelisol discontinu alpin est l'un des indicateurs les plus aptes a nous renseigner a court et moyen terme sur la realite et les consequences d'un rechauffement climatique. (FRA)

Rekonstruktion von Umweltparametern durch Messungen an polaren und alpinen Eisbohrkernen

Bei der Deposition von Schnee und bei der Transformation von Schnee zu Eis werden atmosphaerische Spurenstoffe (Gase, Aerosole etc.) eingeschlossen. In Gletschern und polaren Eisschichten werden diese ueber sehr lange Zeiten akkumuliert und bilden so eine Datenbank umwelt- und klimarelevanter Informationen der letzten 100.000 Jahre. Unsere Messungen konzentrieren sich auf Kohlendioxid, Methan, Wasserstoffperoxyd, verschiedene Radioisotope und weitere chemische Spurenstoffe. Ausserdem werden durch gleichzeitige Messungen von atmosphaerischen Konzentrationen bei frischen Niederschlaegen die Transferfunktionen Atmosphaere im Eis studiert (Jungfraujoch).

Energie- und Massenbilanz auf dem Groenlaendischen Eisschild

Im Feldprojekt auf dem Groenlaendischen Eisschild (69 Grad 34' Nord, 49 Grad 18' West, 1175 m ueber Meer) wurden waehrend den Schmelzperioden Mai-August 90 und 91 alle Energieflusskomponenten gemessen (Strahlungskomponenten, latenter- und fuehlbarer Waermefluss, Bodenwaermefluss, Schmelze, Abfluss), zusammen mit Ballonsondierungen der Atmosphaere. Der Groenlaendische Eisschild spielt fuer den Meeresspiegel bei moeglichen kuenftigen Klimaaenderungen eine wesentliche Rolle. Ein genaues Verstaendnis der physikalischen Mechanismen an der Eisoberflaeche ist daher wesentlich fuer die Prognose der Reaktion des Eisschildes auf Klimaaenderungen, wie z.B. der erwarteten Treibhauserwaermung.

Wasserhaushalt in Gletschergebieten / Teilprojekt: Strahlungshaushalt

Der Wasserhaushalt der Gletschergebiete wird durch Schneeniederschlag, Abschmelzung und Gletschermechanik bestimmt. Am meisten interessiert dabei der Gletscherabfluss als Ergebnis der hydrologischen Prozesse im Einzugsgebiet, wobei die Bestimmung der Schmelzbetraege an der Gletscheroberflaeche im Zentrum der Untersuchungen steht. Das Teilprojekt 'Strahlungshaushalt' befasst sich mit der wichtigsten Komponente der Energiebilanz der Schnee- und Eisoberflaechen und liefert wesentliche Grundlagen zum Verstaendnis und zur Vorhersage der Schmelzabfluesse. Dazu werden alle bisherigen Strahlungsmessungen im Alpenraum und eigene Messungen einbezogen, sowie Gesetzmaessigkeiten abgeleitet, um die raeumliche und jahreszeitliche Variation der Strahlungskomponenten zu erfassen.

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