Erdbeobachtung

Eine Studie hat das Wasser von 80 hochgelegenen Quellen in verschiedenen Gebirgsgruppen der Zentralen Ostalpen untersucht. Die Analysen zeigen, dass von Permafrostgebieten und Gletschern gespeiste Quellen in Tälern mit bestimmten, häufig vorkommenden Gesteinsarten erhöhte Konzentrationen von Schwermetallen aufweisen. Das Phänomen hängt mit der lokalen Geologie und dem Rückgang von Eis zusammen und betrifft Quellen, die aus Gletschern, Blockgletschern, jungen Moränen und Schuttkegeln hervorgehen – Landschaftsformen, die zugleich wichtige alpine Wasserspeicher darstellen.

Daten zum Wetter, zum Zustand der Vegetation und Wälder, zur Schneebedeckung: Verschiedenste Daten zur Erdoberfläche, erfasst sowohl von Satelliten als auch von Bodenmessstationen, sollen in einem einzigen System zusammengeführt und zugänglich gemacht werden. Das ist das Ziel der internationalen Initiative GEO, an der sich Nationalstaaten und ihre Forschungseinrichtungen weltweit beteiligen. Vom 2. bis 4. Oktober 2023 treffen sich die Mitglieder des europäischen Ablegers EuroGEO in Bozen. Organisiert wird der Erdbeobachtungsgipfel von Eurac Research in Zusammenarbeit mit der Europäischen Kommission (Generaldirektion Forschung und Innovation DG RTD) und dem Institut für Luftverschmutzung des italienischen nationalen Forschungsrats. Im Anschluss an die Konferenz findet vom 4.-6. Oktober ein Forschungs-Workshop des Projekts OEMC (Open-Earth-Monitor) statt, das auf den Aufbau einer Open-Source-Cyberinfrastruktur im Bereich von Umweltdaten abzielt.

Vor ein paar Tagen überflog eine kleine Cessna mit einem Versuchssensor an Bord in zwei Runden das Schnalstal, wobei sie präzisen Routen zwischen dem Vernagt-Stausee und der Grawand folgte. Mithilfe der neuen Technologie wird der Wärmeaustausch zwischen Schnee und Luft gemessen. Entlang derselben Routen waren am Boden acht Teams positioniert, die unter der Leitung von Expertinnen und Experten von Eurac Research die Höhe des Schnees maßen und ihn wogen, um den Schneetyp zu bestimmen. Ergibt die Analyse der gesammelten Daten, dass der Sensor zuverlässig ist – dass seine Messungen mit den am Boden genommenen Stichproben übereinstimmen – , könnte er auf Satelliten installiert werden und helfen, genauer zu überwachen, wie sich die Schneehöhe im Laufe der Saison verändert, wie viel geschmolzener Schnee also ins Tal gelangt. Die Studie ist eine Zusammenarbeit zwischen Eurac Research, der Universität Mailand Bicocca und der Italienischen Raumfahrtagentur (ASI), an der zahlreiche weitere Institutionen beteiligt sind, darunter das Hydrographische Amt der Autonomen Provinz Bozen, der Forstdienst Naturns, die ARPA (Agenzia Regionale Protezione Ambiente) Aostatal und der nationale Forschungsrat (CNR IRPI); unterstützt wird die Untersuchung durch die Alpin Arena Senales.

Während ein besonders trockener Sommer zu Ende geht, hofft man nun auf eine Wintersaison mit vielen Niederschlägen, die jedoch nicht extrem sein oder Schäden anrichten mögen. Kürzlich hat Eurac Research jedoch eine Studie in der Zeitschrift Scientific Report aus der renommierten Nature-Reihe veröffentlicht, die eine ernüchternde Bilanz über die vergangenen Jahrzehnte zieht: Zwischen 1982 und 2020 hat sich der Zeitraum, in dem in den Berggebieten der Welt Schnee liegt, im Durchschnitt um etwa 15 Tage im Jahr verkürzt. Zwischen zehn und zwanzig Tage sind es in den Alpen, die damit im Durchschnitt liegen. Die Studie untermauert die Ergebnisse früherer Untersuchungen, sie lief über einen längeren Beobachtungszeitraum und trug dazu bei, ein Modell der NASA zu präzisieren.

Der Sommer 2022 war besonders heiß und besonders trocken. Doch gab es nicht auch früher schon ähnliche Sommer, auf die dann wieder ganz „normale“ Jahre folgten? Um klimatische Anomalien besser einordnen und Entwicklungen erkennen zu können, haben Forschungspartner aus den Alpenregionen unter der Leitung von Eurac Research sämtliche aus den vergangenen 40 Jahren verfügbaren Daten zur Trockenheit im Alpenraum zusammengetragen und aufbereitet. Auf der Seite https://ado.eurac.edu/ sind die Abweichungen vom Durchschnitt als Zeitserien in Form von fortlaufend aktualisierten Karten und Grafiken frei zugänglich. Das „Alpine Drought Observatory“ richtet sich an alle, die beispielsweise in der Verwaltung im Bereich der Forst- und Landwirtschaft, im Wassermanagement, in Wetterdiensten oder Zivilschutz tätig sind, sowie an alle am Thema Interessierten.

In der Sommerzeit bekommen wir die Rechnung für einen trockenen und warmen Winter präsentiert: Wer Wasser benötigt – für welchen Zweck auch immer – muss die immer knapper werdende Ressource mit anderen teilen. Nun hat ein Forschungsteam von Eurac Research zusammen mit den Unternehmen MobyGIS und Sinergise einen Dienst entwickelt, der die verfügbaren Wasserressourcen für die warmen Sommermonate frühzeitig berechnet, und zwar ausgehend von der Schneemenge in den Bergen. Ziel des Dienstes ist es, die Wasserressourcen besser zu verwalten und folglich Konflikte zu vermeiden. Die Web-Anwendung liefert hochauflösende Echtzeitkarten und umfasst erstmals den gesamten Alpenraum. Das Projekt wird von der Europäischen Weltraumorganisation ESA finanziert; vor der Markteinführung kann der Prototyp etwa sechs Monate lang kostenlos getestet werden.

Wenn in den vergangenen zwei Jahren über Wissenschaft berichtet wurde, dann ging es meistens um die Pandemie. Auch unibz und Eurac Research hatte das Ereignis fest im Griff, und dabei sind andere wichtige Themen etwas aus dem Scheinwerferlicht gerückt. In der druckfrischen Academia berichten Forscherinnen und Forscher aus erster Hand über ihre Studien in den Bereichen Erneuerbare Energien, Geschichtsforschung, Sprachwissenschaften, Naturwissenschaften und Technologie.

Bisherige Untersuchungen beschränkten sich auf einzelne Regionen oder Staaten und fußten auf den Daten von ein paar Dutzend, höchstens ein paar Hundert Messstationen. Koordiniert von Eurac Research wurden nun erstmals die Daten aller verfügbaren Messstationen, über 2000, in Italien, Österreich, Slowenien, Deutschland, der Schweiz und Frankreich gesammelt und nach einheitlicher Methode ausgewertet. Die in der renommierten Zeitschrift *The Cryosphere* veröffentlichten Ergebnisse zeichnen ein zuverlässiges Bild der Entwicklung bis auf 2000 Meter Höhe; in höheren Lagen gibt es zu wenige Messtationen, um gesicherte Aussagen für den gesamten Alpenbogen zu treffen. Der homogene, fünf Jahrzehnte umfassende Datensatz, geschaffen durch die Zusammenarbeit von über 30 Wissenschaftlern aus allen Alpenstaaten, ist von großem Wert für künftige Studien, etwa zum Klimawandel.

Der zu Ende gehende Winter war ungewöhnlich schneereich, im Dezember und Januar hat es südtirolweit viermal so viel geschneit und geregnet wie im langjährigen Durchschnitt. In Orten wie Sexten oder Pfelders lag der Schnee im Januar so hoch wie seit 40 Jahren nicht. Langfristige Studien aber zeigen: Im Mittel wird es künftig als Folge des Klimawandels weniger Schnee geben. Ein aktuelles Dossier von Eurac Research befasst sich mit Schnee in Südtirol und im Alpenraum aus Sicht der Wissenschaft. Welche Veränderungen sind schon eingetreten, welche noch zu erwarten? Wie wirken sie sich aus? Wie kann man sich anpassen?