Die Analyse von Geröllablagerungen in Gletschervorfeldern soll künftig die Einschätzung erleichtern, ob davon talauswärts eine Gefährdung entsteht. Eingesetzt werden dabei Drohnenaufnahmen, die aktuelle und hoch aufgelöste 3D-Modelle liefern, um Veränderungen zu erkennen, schreiben Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Innsbruck im Fachjournal "Geomorphology".

Der Gletscherrückzug und verstärkte Steinschlagaktivitäten führen dazu, dass sich Schutt und Geröll an den zunehmend instabilen und erosionsanfälligen Gletscherzungen sammeln, so die Wissenschafter. Schmelzwassergespeiste Gebirgsbäche könnten bei starken Niederschlägen zusätzliches Sediment aufnehmen und letztendlich Siedlungsraum gefährden. Ziel sei daher, den Transport von Sedimenten aus dem Gletschervorfeld zu untersuchen, erklärte Clemens Hiller, der am Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung der ÖAW sowie im Arbeitsbereich Wasserbau des Instituts für Infrastruktur an der Universität Innsbruck tätig ist, im Gespräch mit der APA.

Drohnen eignen sich für Einsatz im Gebirge

Die entlang größerer Flüsse üblicherweise eingesetzten Methoden seien für den hochalpinen Einsatz ungeeignet. Im Gletschervorfeld des Jamtalferners in Tirol würden Geröllablagerungen deshalb regelmäßig mit einer Drohne beflogen und vermessen. "Die Drohne macht überlappende Aufnahmen, wobei mittels Bildvermessung den Oberflächenpunkten Koordinaten zugewiesen werden können", so Hiller. Aus den bis zu 1.000 Fotos würden sich präzise 3D-Modelle ableiten lassen, die Aufschluss über die Oberfläche geben - etwa die Lage von einzelnen Bächen und Schotterbänken.

Wichtig für die Forscher sei vor allem die Zusammensetzung der Sedimente an der Oberfläche. Sie kartieren die Verteilung der Korngrößen, also die Lage der Einzelkörner und ihrer Größe, und verknüpfen das mit einem Rauheitsindex. "Ein Abschnitt, der feine Sande hat, wird weniger rau sein als ein Abschnitt mit gröberen Blöcken mit einem halben Meter Durchmesser. Wir sehen also schnell, in welchem Bereich wir feineres Material haben und wo gröberes", sagte der Experte.

Das sei entscheidend für den Geschiebetransport durch Niederschlag und Schmelzwasser, weil sich ein grober Block nur in den seltensten Fällen bewege, während feineres Material leichter ausgeschwemmt werden kann. "Dadurch erhalten wir Einblick, ob ein Anlanden des Sediments zu erwarten ist, es also aufgeschüttet wird, oder ob sich der Bach eingräbt und das Material talwärts austrägt", so Hiller.

Im Moment diene das Verfahren noch dazu, die Veränderung der Gletschervorfelder und die Sedimentdynamik besser zu verstehen. Langfristig könnte es dabei helfen, zu prognostizieren, in welchem Ausmaß Sedimente für die talauswärts liegende Infrastruktur - etwa zur Wasserkrafterzeugung - problematisch sind, erklärte der Forscher.

Service: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2023.108857