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Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf die kinematische Entwicklung von Blockgletschern und die Entstehung blockgletscherähnlicher Landformen in den Ostalpen

  • Diese kumulative Dissertation befasst sich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf Hochgebirgslandschaften, insbesondere mit der Morphodynamik und der langfristigen Entwicklung aktiver Blockgletscher im Kaunertal in den Ötztaler Alpen, Österreich. Darüber hinaus liefert die Arbeit am Beispiel des Zwieselbachferners in den Stubaier Alpen, Österreich, neue Erkenntnisse über die Entstehung von blockgletscherähnlichen periglazialen Landformen. Diese können durch das Zusammenwirken von Felsstürzen und dem fortschreitenden Abschmelzen von Gletschern unterhalb der Gleichgewichtslinie entstehen. In dieser Arbeit werden sowohl moderne Fernerkundungstechnologien, wie luftgestütztes LiDAR und digitale Luftbilder, als auch historische Datenquellen, wie analoge Luftbilder, historische Karten und Messdaten, verwendet. Durch diese Kombination können Fließgeschwindigkeiten und Höhenänderungen dieser Landschaftselemente über mehrere Jahrzehnte dokumentiert werden. Darüber hinaus ermöglicht dies eine detaillierte Untersuchung der Kinematik vonDiese kumulative Dissertation befasst sich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf Hochgebirgslandschaften, insbesondere mit der Morphodynamik und der langfristigen Entwicklung aktiver Blockgletscher im Kaunertal in den Ötztaler Alpen, Österreich. Darüber hinaus liefert die Arbeit am Beispiel des Zwieselbachferners in den Stubaier Alpen, Österreich, neue Erkenntnisse über die Entstehung von blockgletscherähnlichen periglazialen Landformen. Diese können durch das Zusammenwirken von Felsstürzen und dem fortschreitenden Abschmelzen von Gletschern unterhalb der Gleichgewichtslinie entstehen. In dieser Arbeit werden sowohl moderne Fernerkundungstechnologien, wie luftgestütztes LiDAR und digitale Luftbilder, als auch historische Datenquellen, wie analoge Luftbilder, historische Karten und Messdaten, verwendet. Durch diese Kombination können Fließgeschwindigkeiten und Höhenänderungen dieser Landschaftselemente über mehrere Jahrzehnte dokumentiert werden. Darüber hinaus ermöglicht dies eine detaillierte Untersuchung der Kinematik von Blockgletschern. Dabei reichen die Analysen auf Einzugsgebietsebene bis ins Jahr 1953 zurück. Für das Fallbeispiel des Inneren Ölgruben Blockgletschers reichen die Untersuchungen sogar bis ins Jahr 1922 zurück. Es wurde ein allgemeiner Trend in der Blockgletscherkinematik festgestellt, der mit der alpenweiten Beschleunigung seit den 1990er Jahren übereinstimmt. Die Analyse deutet darauf hin, dass dieser Trend hauptsächlich auf den Anstieg der Frühlings- und Sommertemperaturen und das frühere Eintreten des Endes der Schneebedeckung zurückzuführen ist. Dies unterstreicht die Relevanz des gegenwärtigen Klimawandels und seiner Auswirkungen auf die Blockgletscherbewegungen. Die Erkenntnisse, die durch die Erweiterung des Untersuchungszeitraums bis 1922 gewonnen werden konnten, bestätigen diese Annahmen und unterstreichen die Bedeutung kürzerer Warmphasen und der Gletscherüberprägung zum Ende der LIA auf die Kinematik. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Entlastung durch Gletscherschmelze und das Abschmelzen von Toteis zu einer erhöhten Wasserverfügbarkeit und zu Veränderungen des Spannungs- und Fließfeldes führen und somit erhöhte Fließbewegungen begünstigen. Die Untersuchung der multidekadischen Blockgletscherkinematik zeigte eine deutliche Variabilität in der Reaktion einzelner Blockgletscher und Blockgletscherloben. Trotz der generellen Beschleunigungstrends seit den 1990er Jahren offenbaren der Zeitpunkt, das Ausmaß und die zeitlichen Maxima der kinematischen Veränderungen eine differenzierte Sensitivität oder Reaktionsdynamik der einzelnen Blockgletscher und Blockgletscherloben gegenüber Schwankungen und Änderungen der externen Einflussfaktoren. Dies weist auf die Bedeutung interner Faktoren für die Kinematik hin und unterstreicht die Komplexität dieser Geosysteme. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung der Entstehung und Entwicklung einer blockgletscherähnlichen Landschaftsform, die durch einen Felssturz auf den Zwieselbachferner verursacht wurde. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Klimawandel eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung solcher Landschaftsformen spielt. Seine Auswirkungen sind insbesondere im Hinblick auf die Gletscherdynamik, den Schutteintrag und die thermische Isolation des darunter liegenden Eises von großer Bedeutung. In unserem Fallbeispiel führt ein Felssturz zur Bildung einer schuttbedeckten Landform mit einem Eiskern, die aufgrund der unterschiedlichen Abschmelzraten des schuttbedeckten Teils und des umgebenden Gletschers steile Fronten und Flanken aufweist. Die Extrapolation der Eisdickenentwicklung lässt vermuten, dass dieser Teil des Gletschers nach dem vollständigen Abschmelzen des umgebenden Gletschers als periglaziale blockgletscherähnliche Landform erhalten bleibt.show moreshow less
  • This cumulative dissertation deals with the effects of climate change on high mountain landscapes, in particular with the morphodynamics and long-term development of active rock glaciers in the Kaunertal in the Ötztal Alps, Austria. Furthermore, using the Zwieselbachferner in the Stubai Alps, Austria, as an example, the work provides new insights into the formation of rock glacier-like periglacial landforms. These can be formed by the interaction of rockfalls and the progressive melting of glaciers below the equilibrium line. In this work, both modern remote sensing technologies such as airborne LiDAR and digital aerial photographs and historical data sources such as analogue aerial photographs, historical maps and measurement data are used. Through this combination, flow velocities and elevation changes of these landscape elements can be documented over several decades. In addition, this enables a detailed investigation of the kinematics of rock glaciers. Here, the analyses at catchment level go back as far as 1953. For the caseThis cumulative dissertation deals with the effects of climate change on high mountain landscapes, in particular with the morphodynamics and long-term development of active rock glaciers in the Kaunertal in the Ötztal Alps, Austria. Furthermore, using the Zwieselbachferner in the Stubai Alps, Austria, as an example, the work provides new insights into the formation of rock glacier-like periglacial landforms. These can be formed by the interaction of rockfalls and the progressive melting of glaciers below the equilibrium line. In this work, both modern remote sensing technologies such as airborne LiDAR and digital aerial photographs and historical data sources such as analogue aerial photographs, historical maps and measurement data are used. Through this combination, flow velocities and elevation changes of these landscape elements can be documented over several decades. In addition, this enables a detailed investigation of the kinematics of rock glaciers. Here, the analyses at catchment level go back as far as 1953. For the case study of the Inner Ölgruben rock glacier, the investigations even go back to 1922. A general trend in rock glacier kinematics was found, which is consistent with the Alpine-wide acceleration since the 1990s. The analysis suggests that this trend is mainly due to the increase in spring and summer temperatures and the earlier occurrence of the end of snow cover. This underlines the relevance of current climate change and its impact on rock glacier movements. The findings obtained by extending the study period to 1922 confirm these assumptions and underline the importance of shorter warm phases and glacier overprinting at the end of the LIA on kinematics. Our results suggest that relief from glacier melt and melting of dead ice lead to increased water availability and changes in the stress and flow field, thus favouring increased flow. The study of multi-decadal rock glacier kinematics revealed significant variability in the response of individual rock glaciers and rock glacier lobes to similar external forcings. Despite the general acceleration trends since the 1990s, the timing, extent and temporal maxima of the kinematic changes reveal a differentiated sensitivity or response dynamics of the individual rock glaciers and rock glacier lobes to fluctuations and changes in the external forcing factors. This indicates the importance of internal factors for the kinematics and underlines the complexity of these geosystems. Another focus of this work is the investigation of the origin and development of a rock glacier-like landform caused by a rockfall on the Zwieselbachferner. Our results indicate that climate change plays a crucial role in the formation and development of such landforms. Its effects are particularly important with regard to glacier dynamics, debris input and thermal insulation of the underlying ice. In our case study, a rockfall leads to the formation of a debris-covered landform with an ice core, which has steep fronts and flanks due to the different melting rates of the debris-covered part and the surrounding glacier. Extrapolation of the ice thickness development suggests that this part of the glacier will remain as a periglacial rock glacier-like landform after the complete melting of the surrounding glacier.show moreshow less

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Metadaten
Author:Fleischer, Fabian Mark
URN:urn:nbn:de:bvb:824-opus4-8501
DOI:https://doi.org/10.17904/ku.opus-850
Subtitle (German):Erkenntnisse aus der Nutzung historischer und moderner Fernerkundungsdaten
Advisor:Apl. Prof. Dr. Haas, Florian, Prof. Dr. Becht, Michael
Document Type:Doctoral thesis
Language of publication:German
Year of creation:2023
Date of first Publication:2023/08/08
Publishing Institution:Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt
Awarding Institution:Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt, Mathematisch-Geographische Fakultät
Date of final examination:2023/07/19
Release Date:2023/08/08
Tag:Blockgletscherkinematik; Hochgebirgsgeomorphologie; Klimawandelfolgen im Hochgebirge; Postglaziale Landschaftsentwicklung
GND Keyword:Kauner Tal; Stubaier Alpen; Geomorphologie; Geodynamik; Blockgletscher; Periglazial; Fernerkundung; Anthropogene Klimaänderung; Geschichte 1922-2023
Pagenumber:XXI, 120 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Faculty:Mathematisch-Geographische Fakultät / Geographie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 55 Geowissenschaften, Geologie
License (German):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
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