SEHAG

Sensitivität hochalpiner Geosysteme gegenüber dem Klimawandel seit 1850

Die Forschungsgruppe SEHAG untersucht die Auswirkungen des Klimawandels auf hochalpine Geosysteme seit dem Ende der kleinen Eiszeit (1850). Hierzu arbeiten Wissenschaftler_Innen verschiedener Fachrichtungen (Klimatologie, Geographie, Hydrologie, Botanik und Geodäsie) der Universitäten Bremen, Eichstätt-Ingolstadt, München (TUM), Innsbruck und Wien (TU) intensiv zusammen. In der ersten Projektphase (2019 - 2021) untersucht der Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement der Technischen Universität München (TUM) klimawandelbedingte Veränderungen in der Hydrosphäre im Zeitraum von 1850 bis 2021 und inwieweit diese Veränderungen mit den einzelnen Komponenten der hochalpinen Geosysteme interagieren. Die Untersuchungen werden in den folgenden drei alpinen Tälern stattfinden: Kaunertal und Horlachtal in Österreich, und Martelltal in Italien. In den ersten drei Jahren des Projekts werden vier Ziele verfolgt:

  1. Untersuchung von Veränderungen in Frequenz und Magnitude modellierter und beobachteter hydrologischer Extremereignisse (z.B. Hochwasser, Dürre, extreme Schmelzereignisse in Folge von Hitzewellen, Auftreten von Regen-auf-Schnee-Ereignisse und konvektive Stürme), die in den drei Untersuchungsgebieten innerhalb der Zeiträume 1850-1920, 1920-1980 und 1980-2021 aufgetreten sind.
  2. Reduzierung der Unsicherheit in den Ergebnissen der hydrologischen Modellierungen in den hochalpinen Einzugsgebieten durch Verwendung von hochaufgelösten meteorologischen Daten, Fernerkundungsdaten (z.B. Gletscherausdehnung, Schneebedeckung), Informationen über die Bodenbeschaffenheit (z.B. Bodenstruktur, Permafrost und Vegetationsbedeckung) und zusätzliche Messungen wie zum Beispiel der Temperatur des Gerinneabflusses und der elektrischen Leitfähigkeit. Die Daten werden in Intensivmesskampagnen und kontinuierlich in der gesamten Projektphase (2019-2024) erhoben.
  3. Kalibrierung und Validierung des hydrologischen Modells mit speziellem Fokus auf die Abflussbildung durch Schnee-, Gletscher- und Permafrost-Schmelze. Besonderes Augenmerk wird auf höhen- (und damit temperaturabhängige) Prozesse gelegt. Außerdem wird das hydrologische Modell in der zweiten Projektphase (2022 - 2024) erweitert, um den Temperaturtransport im Gewässernetz zu modellieren.
  4. Einflüsse von Klima, Gletscher- und Schneedynamik, geomorphologischen Veränderungen sowie Landnutzungsänderungen auf die hydrologische Reaktion von alpinen Einzugsgebieten anhand von kalibrierten Modellen unterschiedlicher Komplexität (in Abhängigkeit der Datenverfügbarkeit) innerhalb der Zeiträume 1850-1920, 1920-1980 und 1980-2021.

Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektdauer: 01.01.2019 bis 31.12.2021
Kooperationspartner: Universität Bremen, KU-Eichstätt-Ingolstadt, Universität Innsbruck und TU Wien
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Markus Disse, Prof. Dr. Gabriele Chiogna
Projektbearbeitung: Dr. Ye Tuo, M.Sc. Florentin Hofmeister, M.Sc. Daniel Bittner, M.Sc. Leonardo Francisco Arias Rodriguez