Untersuchungen zum Sedimenttransport durch Grundlawinen in zwei Einzugsgebieten der Nördlichen Kalkalpen : Quantifizierung, Analyse und Ansätze zur Modellierung der geomorphologischen Aktivität

Die hier zusammengestellten Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms SEDAG (SEDimentkaskaden in Alpinen Geosystemen, gefördert durch die DFG/Bonn) in zwei Untersuchungsbebieten in den Nördlichen Kalkalpen in der Nähe von Garmisch-Partenkirchen durchgeführt. Unter dem Dach des Bündelprojektes erforschen fünf Arbeitsgruppen der Universitäten Eichstätt-Ingolstadt, Erlangen-Nürnberg, Halle, Bonn und Regensburg den Sedimenthaushalt alpiner Einzugsgebiete mit dem Ziel der Quantifizierung und Modellierung der beteiligten geomorphologischen Prozesse. Die Prozessraten dieser Prozesse (Steinschlag, Rutschungen, gleitende und kriechende Massenbewegungen, Muren, fluviale Dynamik im Hauptgerinne und auf den angrenzenden Hängen, Schneelawinen und die Dynamik von Sedimentspeichern) werden seit dem Jahr 2000 mit verschiedenen Methoden im Gelände gemessen. Ein Hauptziel des Projekts ist die Verbesserung des strukturellen Verständnisses des Sedimenthaushalts. Zu diesem Zweck werden für die einzelnen Prozesse GIS-basierte Modelle umgesetzt und weiterentwickelt, die das Prozessgebiet ausweisen und im Hinblick auf die geomorphologische Aktivität zonieren können. Durch eine räumliche Überlagerung der Einzelergebnisse werden modellgestützt Flächen mit einheitlicher Prozesskombination (geomorphic process units), Zonen überwiegender Erosion oder Akkumulation (Sedimentspeicher) und Zonen der Interaktion (z.B. Zwischenspeicherung und Remobilisierung) zwischen mehreren Prozessen identifiziert. Durch die angestrebte Koppelung der gemessenen Prozessraten an diese Modelle können quantitative Aspekte das durch Kartierung und Modellierung erlangte strukturelle Verständnis der Sedimentkaskaden ergänzen und verbessern. Die Kernfragestellungen der vorliegenden Arbeit konzentrieren sich auf drei Punkte: a) Die Messung des Beitrags von geomorphologisch aktiven Grundlawinen zum Sedimenthaushalt und ein besseres Prozessverständnis, b) die Modellierung und Zonierung des (potenziellen) Prozessareals als Basis für eine Quantifizierung, sowie c) die Identifizierung von statischen und dynamischen Faktoren, die die geomorphologische Aktivität der Lawinen und die Höhe der Sedimentfracht bzw. des Abtrags steuern. Die Sedimentfracht von über 120 Ereignissen wurden durch Kartierung und Beprobung von sedimentbedeckten Lawinenschneeablagerungen während eines fortgeschrittenen Zeitpunktes der Schneeschmelze bestimmt. Es haben sich Hinweise ergeben, dass es sich um die geringmächtigen Ablagerungen sedimentführender Grundlawinen handelt, die auf den mächtigen Schneeablagerungen hochwinterlicher (Ober-)Lawinen abgelagert wurden, wo aufgrund der Ablation eine Sedimentschicht unterschiedlichen Bedeckungsgrades entsteht. Die Ergebnisse der Bilanzierung stellen aufgrund des Stichprobenumfangs eine wichtige Ergänzung zum Verständnis der geomorphologischen Aktivität von Lawinen vor allem in der subalpinen Höhenstufe dar. Im Folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse der Bilanzierung vorgestellt: • Lawinen führen im Mittel 0,3-1,3 t (Lahnenwiesgraben) bzw. 1,8-3,9 t (Reintal) Sediment mit sich. Es wurden auch Extremereignisse mit einer Sedimentfracht bis zu 170 t aufgenommen. • Die jährliche Gesamtfracht schwankt stark, sie lag in den Untersuchungsgebieten in der Größenordnung von etwa 5-500 t/a, gemittelt über den Untersuchungszeitraum etwa 100 t/a. • Die Abtragsraten von