Das Projekt "Auswirkungen von Klimaaenderungen auf den Wasserhaushalt alpiner, teilweise vergletscherter Gebiete" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Akademie der Wissenschaften, Kommission für Glaziologie durchgeführt. In ausgewaehlten Einzugsgebieten des Nationalparks Berchtesgaden und des Wettersteingebirges wurde das konzeptionelle Niederschlag-Abflussmodell HBV-ETH eingesetzt zur Berechnung der wichtigsten Komponenten des Wasserhaushaltes (Schneedeckenspeicher, Gletschermassenhaushalt, Abfluss). Dabei konnte die Sensitivitaet dieser Komponenten auf gezielte Veraenderungen der Lufttemperatur und des Niederschlags gezeigt werden. Im Einzugsgebiet des Vernagtferners (Oetztal, Oesterreich), repraesentiert durch ein DGM mit 100 m Maschenweite, wurde auf physikalischer Grundlage das Abschmelzen der Winterschneedecke, die Eisablation und der daraus resultierende Abfluss berechnet; eine Verifikation der modellierten Ausaperung erfolgte ueber Photographien. Ziele fuer die Foerderphase 1997/98 sind die Ueberpruefung der schon vorliegenden Ergebnisse des Konzeptmodells, insbesondere der simulierten Schneedecke mittels Punktmessungen und Analyse von Luftbildern (Ausaperungsmuster), und der Mitberuecksichtigung karstbedingter Zu- oder Abfluessen in den untersuchten Einzugsgebieten. Das physikalische Modell 'Vernagtferner' soll mit den vorliegenden Datensaetzen fuer weitere Jahre die Energiebilanz und die Schmelzwasserproduktion fuer den 'Ist-Zustand' des Klimas rechnen, und dann unter Verwendung von Szenarien der BayFORKLIM Modelliergruppe die Sensitivitaet auf die vorgegebenen Aenderungen abschaetzen. Es soll gezeigt werden, inwiefern sich die Resultate des physikalischen Ansatzes von denjenigen des konzeptionellen unterschieden. Mittels neuer Visualisierungstechniken sollen die Resultate allgemein verstaendlich dargestellt werden. Enge wissenschaftliche Kontakte mit Forschergruppen in der Schweiz, Frankreich und Oesterreich sollen mithelfen, die von uns erzielten Resultate im Licht der internationalen Forschung zu interpretieren.
Das Projekt "Wärmere Winter: Wie reagieren die Pflanzen?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Unser Klima wird wärmer - und dies vor allem im Winter. Die Wintertemperaturen sind in den letzten Jahrzehnten vielerorts doppelt so stark angestiegen wie diejenigen im Sommer. Die Schneeschmelze in den Bergen findet deshalb immer früher statt. Können die Pflanzen den verlängerten Sommer für Wachstum nutzen? Verändert sich dadurch die Vegetation? Wir untersuchen, wie sich veränderte Schneedecken-Eigenschaften auf die Pflanzen auswirken. Seit 1980 findet die Ausaperung an der Waldgrenze in Davos fast 3 Wochen früher statt. Für gewisse Standorte bedeutet dies, dass die schneefreie Zeit um einen Viertel länger geworden ist. Wie die Pflanzen darauf reagieren, ist weitgehend unbekannt. In unserer Studie simulieren wir die Klimaveränderung, indem wir die Schneedecke manipulieren. Einerseits entfernen wir während des Winters Schnee, wodurch die Schneedecke weniger gut isoliert und die Pflanzen darunter Frost ausgesetzt sind. Andererseits beschleunigen wir im Frühling die Schneeschmelze. Danach messen wir die Änderungen in Lebenszyklus, Wachstum und Reproduktion der Pflanzen. Unsere Untersuchungen finden einerseits in alpinen Zwergstrauchheiden an der Waldgrenze bei Davos statt, andererseits in den subarktischer Tundra in Alaska. Die Artenzusammensetzung beider Standorte ist sehr ähnlich, aber die winterlichen Temperaturen und Schneedecken unterscheiden sich stark. Einige Resultate: Einerseits hat in den letzten Jahren eine Temperaturerwärmung stattgefunden hat, welche zu früherer Schneeschmelze führte. Andererseits waren die Temperaturen in den ersten Wochen nach Schneeschmelze je tiefer, je früher die Schneeschmelze stattfand, und Fröste waren häufiger. In unseren Untersuchungen führte die frühere Schneeschmelze in einigen Arten zu einem langsameren Lebenszyklus, reduziertem Wachstum, aber mehr Reproduktion. Dies ist wahrscheinlich auf die tiefen Frühlingstemperaturen und Fröste zurückzuführen, die gemessen wurden. Die Blätter von früh ausgeaperten Zwergsträuchern waren kleiner, enthielten weniger Chlorophyll und wurden weniger von Insekten gefressen. Nach dem Abfallen verrotteten diese Blätter schlechter. Der Streuabbau war bei dünner Schneedecke und früher Ausaperung verlangsamt, wahrscheinlich wegen der tiefen Bodentemperaturen. Die Klimaerwärmung führt also einerseits zu früherem Sommeranfang, dies kann aber paradoxerweise für alpine Pflanzen zu einem kühleren Frühlingsklima und vermehrtem Frost führen. Wahrscheinlich konnten gewisse Pflanzenarten deshalb nach früher Schneeschmelze den längeren Sommer nicht nutzen und wuchsen teilweise sogar schlechter. Dieses Projekt wird im Rahmen einer Dissertation am SLF bearbeitet.
Das Projekt "Bestimmung des Wasseräquivalentes der Schneedecke im Einzugsgebiet von Rax, Schneeberg und Hochschwab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie (E222) durchgeführt. Bestimmung des Wasseräquivalentes der Schneedecke im Einzugsgebiet von Rax, Schneeberg und Hochschwab. Ein großer Anteil der Wasservorräte im Einzugsgebiet der beiden Wiener Hochquellenwasserleitungen bildet sich im Winter und im Frühjahr. Besonders interessant ist der Anteil, der in Form von Schnee über eine lange Zeitspanne gebunden ist. Ziel dieses Projektes ist das Verstehen lernen der raum-zeitlichen Verteilung dieser Schneereserven im Einzugsgebiet von Rax, Schneeberg und Hochschwab. Das hier gewonnene Wissen dient als Grundlage für eine spätere Einsatzplanung der Bewirtschaftung dieser Wasservorräte. Es ist also jenes Wasseräquivalent gefragt, das in Form des Schnees im Quellgebiet der beiden Wiener Hochquellenwasserleitungen liegt. Dabei ist eine Momentaufnahme zu wenig. Man muss auch über das Schmelzen des Schnees in Abhängigkeit von der Zeit und von den örtlichen Gegebenheiten Bescheid wissen. Die Methode stützte sich auf die Satellitenfernerkundung, hydrometeorologische Daten sowie auf ein Schneeschmelzmodell. Die Projektidee ist dabei, den Ausaperungsvorgang der alpinen Schneedecke in einer Reihe von Fernerkundungsaufnahmen festzuhalten und die Schneeverteilung zu jedem beliebigen Zeitpunkt während der Schneeschmelze zu simulieren. Aus dem Vergleich von Fernerkundungsaufnahmen und Simulationsergebnissen der Schneeverteilung kann auf die Modellgüte geschlossen werden. Außerdem werden Videokameras mit Fernübertragung installiert um zusätzliche Informationen zu erhalten: schneebedeckte Fläche für Schneesimulationen (Zeitreihen); schneebedeckte Fläche für Subgridparameterisierung; schneebedeckte Fläche für groundtruthing der Fernerkundungsdaten (SPOT und MERIS); Schneehöhen aus Schneepegelauswertungen der Videobilder. Das Projekt ist ein Forschungsprojekt im Rahmen von Kater II (Interreg II).
Das Projekt "Wechselwirkung der Klimaaenderung und der alpinen Schneedecke und ihr Einfluss auf das Abflussregime unter Einsatz der Satellitenfernerkundung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Bildverarbeitung, Computer Vision Laboratory durchgeführt. Mit dem Projekt wollen wir den Einfluss von Klimaaenderungen auf das Ausaperungsverhalten der Schneedecke und auf den Abfluss waehrend der Schneeschmelze in ausgesuchten Einzugsgebieten moeglichst quantitativ erfassen. Die gegenwaertige Schneebedeckung wird anhand von Satellitenbildern periodisch erfasst. Damit kann der Klimaeffekt auf die Ausaperung realistisch ausgewertet werden. Das Projekt bietet zusaetzlich zur Abfluss-Aederung auch Unterlagen zur interdisziplinaeren Erforschung der Rueckwirkung der veraenderten Schneebedeckung und Albedo auf das zukuenftige Klima. Die Auswertungen und Simulationen werden in drei alpinen Einzugsgebieten separat durchgefuehrt. In einer zweiten Phase soll der taegliche Temperatur- und Niederschlagsverlauf gezielt nach Massgabe zu untersuchender Klimaszenarien modifiziert werden. Wir erwarten zahlenmaessige Angaben ueber die Umverteilung der Abflussmengen waehrend der Schmelzsaison, wie sie durch die Klimaaenderung ausgeloest wird. Die Szenarien sind von direktem Interesse fuer die hydroelektrische Energiegewinnung und fuer die Planungsgremien des Tourismus. Fernere Ziele sind Grundlageninformation im Bereich Wasserwirtschaft und Wasserhaushalt.
Das Projekt "Schneeschmelzmodell auf physikalischer Basis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Hydraulik, Gewässerkunde und Wasserwirtschaft durchgeführt. Ein flaechendetailliertes Schneeschmelzmodell fuer ein 9,4 km2 grosses hochalpines Gebiet wurde entwickelt. Es beruht auf der Loesung der Energie- und Massenbilanzgleichungen fuer die 25 mal 25 m2 grossen Flaechenelemente eines digitalen Hoehenmodells (DHM). Strahlung und Abschattung werden simuliert, die Interpolation der meteorologischen Einflussgroessen und der Schneevorraete im Gebiet fusst auf Feldmessungen und plausiblen Ansaetzen. An Hand von photogrammetrisch entzerrten Luftbildern werden beobachtete und simulierte Ausaperungsmuster miteinander verglichen. Modellstruktur und grundlegende sonstige Modellannahmen erweisen sich als adaequat zur Beschreibung des Vorganges der Ausaperung. Die raum-zeitliche Verteilung der Schmelzwasserabgabe der Schneedecke stellt sich als sehr komplex dar.