Synopsis
Schnee, Gletscher und Permafrost: Was macht das Hochgebirge aus?
Einführung in das Rundgespräch
Christoph Mayer
9-20, 7 Farbabbildungen
Die Alpen sowie auch andere Hochgebirge sind geprägt von Schnee, Eis und Permafrost und einer deutlichen Transformation aufgrund des Klimawandels. Die Limitierung der Kryosphäre auf Temperaturen unter dem Gefrierpunkt führt dazu, dass gerade im Hochgebirge große Veränderungen stattfinden. Weder die Kryosphäre noch Ökosysteme können infolge der Erwärmung wegen der mit zunehmender Höhe immer kleiner werdenden Flächen im Gebirge weiter nach oben ausweichen. Am deutlichsten sind die Veränderungen an den Gletschern zu beobachten, da sie große Flächen bedecken und in den vergangenen Jahrzehnten sehr große Massenverluste erfahren haben. Insbesondere die sehr vielen kleinen Gletscher sind stark von der Abschmelzung bedroht. Die Freilegung bisher eisbedeckter Flächen bietet eine Chance für neue Ökosysteme oder für archäologische Funde unterschiedlicher Epochen. Trotz der klimatischen Unterschiede von Hochniederschlagsgebieten am Rand der Alpen zu den inneralpinen Trockentälern wirkt sich der Klimawandel überall aus. Dies lässt sich an den Mikroorganismen im Schnee und Eis genauso feststellen wie an der Veränderung der Flora. Zudem drohen weitreichende Auswirkungen, zum Beispiel in der abnehmenden Stabilität von Permafrostregionen, mit der Gefahr von Felsstürzen und Murgängen, oder der Änderung des Abflussverhaltens der Alpenflüsse durch den Schwund der Eisreserven. Letztendlich werden diese Veränderungen auch Auswirkungen auf die Nutzung des hochalpinen Raums, insbesondere im Hinblick auf Wasserwirtschaft und Tourismus, haben.
Wasser in und aus den Alpen: Hydrologie im Wandel
Kerstin Stahl
21-32, 7 Farbabbildungen, 1 Tabelle
Hochgebirge sind Quellgebirge für Flüsse. In den Alpen gleicht die sommerliche Schnee- und Gletscherschmelze den Wassermangel in heißen und trockenen Jahren aus. Im Rhein ist dies auch flussabwärts noch spürbar. Wie sich der Klimawandel auf die Abflussanteile aus Regen, Schnee und Gletscherschmelze im Rhein und seinen Zuflüssen auswirkt und was dies für die Ober- und Unterlieger bedeutet, wurde mit hydrologischen Modellierungen bis zum Jahr 2100 unter Verwendung eines Klimaprojektionsensembles erforscht. Die Modellexperimente erlauben die Quantifizierung täglicher Anteile der Abflusskomponenten in den Nebenflüssen und entlang des Hauptstroms. Insgesamt ergeben die Simulationen, dass die Schnee- und Eiskomponenten abnehmen und die Regenkomponente im Abfluss die jahreszeitlichen Schwankungen in Zukunft stärker dominieren wird als in der Vergangenheit. Dies hat Auswirkungen auf saisonale Abflüsse und Extreme. Besonders deutlich ist die Auswirkung auf Niedrigwasser, saisonal und besonders flussabwärts, wenn am Ende des Jahrhunderts in heißen sommerlichen Dürrejahren keine Eisschmelze mehr zur Niedrigwasserstützung beiträgt. Deren Abnahme wird Restwassermengen, Energieproduktion, Schifffahrt und andere Nutzungen beeinflussen. Trotz der Unsicherheiten sind die prognostizierten Veränderungen substanziell und ein klares Mandat dafür, die Wassernutzungen bei Niedrigwasser zu überdenken.
Gletscherschmelze in Zeiten des Klimawandels
Matthias Huss
22-45, 6 Farbabbildung
Der Rückgang der Gletscher in den Alpen und weltweit ist eine eindrückliche Manifestation des Klimawandels. Das Schwinden des 'ewigen' Eises bringt aber auch verschiedenste negative Auswirkungen mit sich: Lawinen und Gletscherfluten, Veränderungen für Tourismusdestinationen, Engpässe in der Wasserversorgung und der Energieproduktion aus Wasserkraft sowie den Anstieg des Meeresspiegels. Langfristige Messungen des Gletscherschwundes sind essenziell, um das zugrunde liegende Prozesssystem zu verstehen und es in numerischen Modellen zu repräsentieren. Daten aus der Schweiz zeigen eine gewaltige Beschleunigung der Gletscherschmelze in den letzten Jahren auf, mit bis vor kurzem kaum vorstellbaren Verlustraten. Zum Beispiel gingen allein in den Jahren 2022 und 2023 10¿% des gesamten Eisvolumens verloren. Zukunftsprognosen deuten auf einen möglicherweise vollständigen Verlust der Alpengletscher bis Ende dieses Jahrhunderts hin. Mit einem schnellen und umfassenden Klimaschutz könnten die größten Gletscher jedoch noch gerettet werden. Vor allem für die Polarregionen mit den umfangreichsten Eisreserven weltweit könnte durch einen ambitionierten Klimaschutz ein Unterschied erzielt werden, um die global schwerwiegendsten Folgen abzuwenden.
Sensible Ökosysteme und Mikroplastik im Hochgebirge
Birgit Sattler
47-57, 6 Farbabbildungen
Gletscher sind keine sterilen Eiskörper, sondern aktive Lebensräume voller Mikroorganismen. In Mikrofilmen zwischen Eiskristallen und in Schmelzwasser leben Bakterien, Algen, Pilze, Viren sowie mehrzellige Organismen wie Bärtierchen oder Gletscherflöhe an der Oberfläche. Besonders bekannt ist der Blutschnee: Algen färben Schnee rot und verringern die Albedo, wodurch Gletscher schneller schmelzen. Die Kryosphäre ist eine empfindliche Biosphäre, die auch über die Atmosphäre besiedelt wird: Staub- und Partikeleinträge, etwa aus der Sahara, transportieren Mikroorganismen in die Alpen. Mit dem Abschmelzen verlieren wir nicht nur Wasser, sondern auch spezialisierte Arten und wichtige Funktionen; zugleich geht biotechnologisches Potenzial verloren. Gletscher speichern Spuren menschlicher Aktivitäten: Radionuklide, Pestizide, Schadstoffe und Mikroplastik. Besonders problematisch sind Polypropylen-Geotextilien, die beim so genannten Gletscherschutz Fasern freisetzen und Ökosysteme belasten. Mikroplastik gelangt in Böden, Gewässer und Nahrungsketten, wirkt als Träger für Schadstoffe und Pathogene und betrifft auch die menschliche Gesundheit. Erste Alternativen wie cellulosebasierte Vliese sind ökologisch verträglicher und recycelbar. Langfristig bleibt die wirksamste Maßnahme die Reduktion von Treibhausgasen. 'Gletscherschutz 2.0' erfordert nachhaltige Materialien, ethische Abwägungen und das Bewusstsein, dass Gletscher hochsensible Ökosysteme mit einzigartiger Biodiversität sind.
Die Alpenflora im Anthropozän
Sabine Rumpf
59-71, 7 Farbabbildungen
Die Alpenflora wird nicht nur vom Klimawandel beeinflusst, sondern unterliegt vielfältigen menschengemachten Stressoren des Anthropozäns. Besonders bedeutend sind zusätzlich der übermäßige Stickstoffeintrag durch Landwirtschaft, Industrie und Verkehr, der über atmosphärische Depositionen auch das Hochgebirge erreicht, sowie die Landnutzungsänderung. Das hat vom Weltall aus sichtbare Folgen: Die Alpen ergrünen durch eine Zunahme an pflanzlicher Biomasse. Diese Entwicklung lässt sich auf drei Mechanismen zurückführen: erhöhtes Wachstum bestehender Arten, zunehmende Dominanz größerwüchsiger Arten und die Besiedelung neuer Standorte in höheren Lagen. Gewinner sind meist Arten aus tieferen Lagen, die durch längere Vegetationszeiten und eine bessere Nährstoffnutzung profitieren. Arten aus höheren Lagen - spezialisiert und konkurrenzschwach - gehören zu den Verlierern. Ihre Populationen schrumpfen. Zudem reagieren alpine Pflanzen verzögert auf Umweltveränderungen und sind im Ungleichgewicht mit den aktuellen Umweltbedingungen, was Prognosen erschwert. Sich ausbreitende gebietsfremde Arten könnten dieses Ungleichgewicht weiter verstärken. Die derzeit sichtbaren Veränderungen sind daher nur ein Teil der Konsequenzen bereits erfolgter Umweltveränderungen.
Gletscherarchäologie
Marcus Zagermann
73-83, 7 Farbabbildung
Gletscher und Eisfelder in den Alpen haben über lange Zeit hinweg archäologische Funde konserviert. Die Objekte stammen von der Nutzung der Alpen als Kultur-, Lebens- und Transitraum seit circa 6000 vor Christus bis in jüngste Zeit. Das Besondere ist, dass die Eisfundstellen organisches Material (beispielsweise Holz, Leder, Textil) nahezu wie Fundstellen unter Wasser überliefern. Im Zuge der Erderwärmung schmelzen diese Eisreserven nun sukzessive ab, die Funde liegen dann frei und werden zersetzt. Die Gletscherarchäologie birgt, dokumentiert und wertet dieses kulturelle Erbe aus. Private Zufallsfunde bei großen Abschmelzvorgängen wie 2003 gaben den Ausschlag für die Entwicklung der Teildisziplin Gletscherarchäologie. Inzwischen hat sich diese etabliert und verfügt über ein eigenes Methodenspektrum und ganz spezifische Fragestellungen. Im Vortrag wurden Methodik und Fragestellungen anhand verschiedener wichtiger Fundstellen im Überblick vorgestellt. Aktuelle Forschungen beschäftigen sich mit der Ablagerungsgeschichte des berühmtesten Eisfundes, 'Ötzi'. Ein Pendant aus der Zeit um 1600 wurde im Bereich des Theodulpasses gefunden. In die Zeit des ersten Weltkriegs führen Fundstellen im Trentino, wie die berühmte Punta Linke mit ihren Stollen. Entscheidende Funde aus verschiedenen Zeiten tauchen immer wieder an Übergangsstellen auf. Hier wurde der Verkehr kanalisiert und die Plätze wurden auch zur Rast genutzt. Daher finden sich auf solchen Übergängen wie dem Schnidejoch und dem Lötschenpass so zahlreiche Funde aus ganz unterschiedlichen Zeitstufen.
Auswirkungen von sich erwärmendem Permafrost auf Felsstürze, Hangbewegungen und alpine Naturgefahren
Michael Krautblatter
85-93, 4 Farbabbildungen
Permafrost ist per Definition Untergrund, der über mindestens zwei aufeinander folgende Jahre unter 0¿°C bleibt. In den Alpen kommt zum einen Eis vor, das unter der Oberfläche in Höhen ab 2500 bis 2600 m im Schutt gebunden ist, oft mit bedeutenden Volumenanteilen von 30-40¿% und höher. Zum anderen sind Felsen selbst ebenfalls geklüftet; an der Zugspitze besteht der Fels zu etwa 3-4¿% aus eisgefüllten Hohlräumen. Dieser Beitrag wird sich vor allem mit dem Permafrost im Fels befassen.
Wie die Gletscher verändert sich auch die Kryosphäre im Inneren derzeit rapide. Die durch das Abschmelzen der Gletscher freiwerdenden Bergflanken liegen auf einer Höhe, in der sich z.¿T. noch neuer Permafrost bilden kann. Gleichzeitig bilden sich in einem Einzugsbereich unterhalb von Felsen auch neue Seen in von der Vergletscherung freigegebenen Vertiefungen, die potenziell von Felsstürzen aus dem Permafrostbereich bedroht werden. Über Permafrost wird vor allem aufgrund spektakulärer Großereignisse gesprochen wie den Bergsturz am Piz Cengalo im August 2017, bei dem 3¿Mio.¿m3 Fels ins Tal gestürzt und acht Menschen gestorben sind (Walter et al. 2020). Zu den weniger medial verarbeiteten Ereignissen gehört z.¿B. der Bergsturz am Kolka-Karmadon 2002 im russischen Kaukasus mit ca. 50¿Mio.¿m3 Gestein und einer massiven Aufnahme von Gletschereis, bei dem 140 Menschen uns Leben kamen (Huggel et al. 2005).
An der Zugspitze (2962¿m¿NN) beginnt der heutige Permafrost auf der Nordseite ab etwa 2800¿m, wo er z.¿B. im Kammstollen und durch ein Bohrloch am Gipfel seit 2007 gemessen werden kann. Es gibt jedoch auch im Inneren der Zugspitze 300¿m unter dem Gipfel Permafrost, der nur stark verzögert auf die heutige Erwärmung reagiert. Auch das Matterhorn, an dem dieses thermische Phänomen berechnet worden ist, ist im Inneren noch ca. 1-2¿°C kälter, als heutige Gleichgewichtsbedingungen zeigen würden. Dieser transiente, d.¿h. aus der Vergangenheit kommende Kälteeinfluss stammt aus der letzten Eiszeit; das Matterhorn ist seitdem noch nicht völlig durchgewärmt. Dies bedeutet wiederum, dass sich an der Oberfläche der Berge die Permafrostphänomene schneller verändern als im Inneren und wir erhebliche transiente Effekte berücksichtigen müssen.
Szenarien für den Winter(sport)tourismus in Bayern bis zum Jahre 2050
Alfred Bauer
95-108, 10 Farbabbildung
Das Projekt 'Szenarien für den Wintertourismus in Bayern 2050' sensibilisiert für zukünftige Entwicklungen im Wintertourismus und bietet Denkanstöße zur strategischen Ausrichtung von Destinationen und Betrieben. Ziel ist es, ein gemeinsames Verständnis zwischen Politik, Tourismusbranche und weiteren Akteuren zu fördern, ohne konkrete Prognosen zu erstellen. Mithilfe systematischer Zukunftsprojektionen wurden sieben Szenarien entwickelt, die mögliche Entwicklungen zwischen kurzfristiger Erfolgsorientierung und nachhaltigem Ganzjahrestourismus abbilden. Sie unterscheiden sich in Innovationsfreude, Nachhaltigkeit und saisonalem Fokus. Insbesondere zwei Szenarien gelten als gegenwartsnah ('Kommerzialisierte Winterwelt' und 'Winter jenseits der Kommerzialisierung'), zwei als in der Zukunft erwartbare Szenarien ('Winter jenseits der Kommerzialisierung' und 'Der Neue Winter') und zwei als in der Zukunft wünschenswerte ('Klimaneutrale Schnee-Erlebnisse' und 'Der Neue Winter'). Die Entwicklung geht laut Expertinnen und Experten klar in Richtung eines nachhaltigen, flexiblen Ganzjahrestourismus. Es gibt jedoch keine Blaupause für ganz Bayern, sondern jede Region muss für sich selbst die in den Szenarien aufgeworfenen Optionen mit ihren Tourismusanbietern und mit den Einheimischen besprechen, um sich zukunftsfähig aufzustellen.
Abschlussdiskussion
Christoph Mayer
109-112
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