8.8 Massenhaushalt

Die Massenbilanz B einer Schneedecke oder eines Gletschers setzt sich zusammen aus dem Massengewinn durch Akkumulation C und dem Massenverlust durch Ablation A in kg. Nach Division durch die Dichte des Wassers kann die spezifische Bilanz als Wasseräquivalent ausgedrückt werden (in mm Wassersäule):

b = c + a kg / m 2 bzw. mm
Wasserbilanz einer Schneedecke
B w = C s + C i + C c + A m + A e
Bw Massenänderung
Cs Massengewinn aus festem Niederschlag
Cl Massengewinn aus flüssigem Niederschlag
Cc Massengewinn durch Kondensation/Sublimation
Am Massenverlust aus Schneedeckenausfluss
Ae Massenverlust durch Kondensation/Sublimation

Der Massenhaushalt kann zum einen mit der photogrammetrisch/geodätischen Methode als auch mit der glaziologischen Methode bestimmt werden.

Bei der photogrammetrisch/geodätischen Methode werden die Unterschiede in der geometrischen Ausdehnung unter Berücksichtigung eines digitalen Geländemodells zu zwei Terminen ermittelt und mit Hilfe der Schnee bzw. Eisdichte (Umrechnung von Volumina in Masse) die Massenänderungen ermittelt (Einsatz von Methoden der Fernerkundung).

Basis der glaziologischen Methode ist die spezifische Bilanz b = c + a (mm). Im Ablationsgebiet wird b mit Hilfe von Ablationspegeln bestimmt. Hierbei handelt es sich um Holz- oder Metallstangen, welche in Bohrlöchern verankert sind. Zum Ende des Haushaltsjahres werden die Pegel abgelesen (Δh) und die Ablation durch Multiplikation der Pegelablesung mit der Schnee- oder Eisdichte an einem Punkt bestimmt. Durch geeignete Interpolationsverfahren erfolgt die Übertragung auf die Gesamtfläche. Für das Wachstum resp. Abschmelzen der Gletscher spielen vor allem die (Winter-)Niederschläge und die Sommertemperaturen eine wichtige Rolle. Schneeakkumulationen im späten Frühjahr erhöhen die Albedo und verringern die Ablation bei steigender Einstrahlung (positive Massensalden). Zur Bestimmung des Massenhaushaltes eines Gletschers stehen somit verschiedene unabhängige Methoden zur Verfügung, was auch Kontrollen und Fehlerabschätzungen ermöglicht.

In Abb. 8.10 sind für drei schweizerische Gletscher die Ergebnisse der o.g. Methode eingetragen (Funk et al. 1997). Die jährlichen Massenhaushaltsmessungen an den drei Gletschern Aletsch-, Gries- und Silvretta wurden auch im letzten Jahr durchgeführt. Die Unterschiede von Jahr zu Jahr sind beträchtlich, weshalb die Summenkurve der jährlichen Werte langfristige Tendenzen besser erkennen läßt. Die entsprechenden Messreihen sind in der Abb. dargestellt. Der seit Beginn der 80er Jahre andauernde Massenschwund geht zur Zeit in etwas abgeschwächter Form weiter. Der Massenhaushalt der Aletschgletscher (-462 mm) war im Gegensatz zum Vorjahr stark negativ. Die Werte des Griesgletschers (-70 mm) sowie jene des Silvrettagletschers (-230 mm) waren nur leicht negativ. Die Massenbilanzen der Gletscher Gries und Silvretta werden jedes Jahr mit der glaziologischen Methode bestimmt, während die Massenbilanz der Aletschgletscher mit der hydrologischen Methode ermittelt wird. Zusätzlich zu diesen beiden Methoden ist auch die photogrammetrisch / geodätische Methode zu erwähnen, bei welcher anhand von Luftaufnahmen in Abständen von 5 bis 10 Jahren die Höhenänderung der Gletscheroberfläche bestimmt wird. Die Ergebnisse der beiden angewendeten Methoden differieren um 60 mm pro Jahr.

Abb. 8.10: Summierte jährliche Massenänderungen [mm] des Aletsch, Gries und Silvretta (mit unterschiedlichen Methoden, Funk et al. 1997).