Einfluss von Klimaerwärmung auf Muren und Sedimentzufuhr in Hochgebirgsregionen.

• Antragsteller: Professor Dr. Bodo Bookhagen, Ph.D., seit 10/2023
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399435624

Im Rahmen des paraglazialen Zyklus (d.h. des theoretischen Modells zur Sedimentflussentwicklung nach der Gletscherschmelze) werden in diesem Projekt die Auswirkungen anhaltender Klimaerwärmung auf die Sedimentzufuhr und das Auftreten von Muren in alpinen Einzugsgebieten analysiert. Bisherige Studien in diesem Forschungsfeld zeigen, dass das Klima eine entscheidende Rolle in der Dynamik der Erdoberflächenprozesse und des Sedimenttransfers in Gebirgsbecken spielt. Die unterschiedliche Reaktion verschiedener Einzugsgebiete auf den modernen Klimawandel deutet jedoch darauf hin, dass weitere Parameter – zusätzlich zum erhöhten Wasserabfluss und zur Sedimentverfügbarkeit nach der Eisschmelze – die Dynamik von Sedimentproduktion und -transfer bestimmen. Neueste Studien schreiben guter Konnektivität und einer ausgewogenen Transportkapazität eine zentrale Rolle zu. Dennoch sind diese Aspekte innerhalb von Sedimentkaskaden in Gebirgsbecken und unter dem Gesichtspunkt von Klimaerwärmung kaum erforscht. In diesem Projekt werde ich zwei Täler in den italienischen Alpen untersuchen, um die Reaktion von alpinen Einzugsgebieten auf Klimaerwärmung zu verstehen und zu betrachten, wie Gletscherschmelze, Permafrostrückgang und Extremniederschläge im Kontext zu Sedimentzufuhr und Muren stehen. Um diese Ziele zu erreichen, schlage ich verschiedene Techniken vor und analysiere: 1) die variierende Dynamik des Sedimenttransportes durch Datierung kosmogener Nuklide, 2) die zeitliche Abfolge von Muren durch dendrochronologische Datierung; und 3) die Lage der Ursprungsgebiete von Muren und Bergstürzen mittels Zeitreihenanalyse von Luftbildern. Durch die Analyse von verschiedenen Becken unterschiedlicher Morphologie werde ich die Einflüsse lokaler Parameter (wie etwa Morphologie, Vegetation und Konnektivität) in der Sedimenttransportdynamik alpiner Einzugsgebiete eingrenzen können. Dieser Ansatz erlaubt es mir, die Auswirkungen von Temperaturerhöhungen und häufigeren Extremniederschlägen auf vergletscherte und auf nicht mehr vergletscherte Becken zu quantifizieren, und den Einfluss auf Sedimentfreisetzung und -transport zu bestimmen. Durch die Kombination dieser unterschiedlichen Techniken werden verschiedene Zeitskalen abgedeckt, vorhandene Informationen (z.B. aus Datenbanken über Naturkatastrophen) werden mit neugewonnenen Daten über vergangene Ereignisse abgeglichen, und für die Erforschung möglicher Zukunftsszenarien zugrunde gelegt. Das durch diese Studie gewonnene Verständnis, wie Erdoberflächenprozesse in alpinen Einzugsgebieten durch das Klima modifiziert werden, ist nicht nur für die Wissenschaft relevant, sondern auch für lokale und regionale Behörden, die die Ergebinsse dieser Studie zur Gefahrenreduktion in Gebirgsregionen einsetzen können, aber auch bei der Planung eines nachhaltigen Managements alpiner Gebiete helfen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Sara Savi, bis 9/2023