Processes in ice caves : and their significance for paleoenvironmental reconstructions

Unterirdisches Eis wird in den meisten alpinen Karstregionen dokumentiert und dies, obwohl die durchschnittliche Aussenlufttemperatur die Nullgradgrenze manchmal weit überschreitet. Trotz des historischen Interesses für diese "Eishöhlen", sind nur wenige Daten vorhanden um deren Entwicklung in einem ändernden Klimakontext vorauszusagen. Diese Doktorarbeit behandelt die Frage unter dem Aspekt der Thermodynamik. Eine Fallstudie aus der Eishöhle Monlési (Schweiz) unterstreicht die Hauptrolle der unterirdischen Luftzirkulationen für die Bildung und die Erhaltung des Höhleneises. Daraus folgt, dass die Massenbilanz einer Eishöhle hauptsächlich die winterlichen Aussenbedingungen widerspiegelt. Die Datierung tausend jährigen Eisablagerungen kündigt interessante paläoklimatische Beiträge an. The presence of subsurface ice is documented in numerous alpine karst regions even though the mean annual air temperature sometimes greatly exceeds 0°C. Despite the historical interest raised by these "ice caves", little data is available to predict their evolution in a changing climate context. This doctoral research project approaches the issue from a thermodynamics perspective. Data from a case study of Monlési ice cave in Switzerland emphasizes the major role of subsurface air circulations in the formation and the conservation of cave ice. Results lead to the conclusion that the cave ice mass balance reflects mainly the external winter atmospheric conditions. The dating of thousand-yearold ice deposits predicts interesting paleoclimatological contributions