Kommission für Geophysikalische Forschungen

61
Kommission für Geophysikalische
Forschungen
Leiter: Michael Kuhn
Ziele und Aufgaben
Die Arbeit der Kommission für Geophysikalische Forschungen hat sich in den vergangenen Jahren auf die
Fachgebiete Glaziologie, Seismik und Gravimetrie konzentriert. Dabei waren das Österreichische Gletscherinventar, die Teilnahme an internationalen Projekten zur
Tiefenreflexionsseismik der Alpen und die Schweremessungen in Österreich Brennpunkte der geophysikalischen
Forschungen.
Die Evaluierung der Kommission durch eine internationale Expertengruppe enthält auszugsweise folgende Beurteilungen und Empfehlungen
„Alle drei Forschungsfelder sind von hohem wissenschaftlichem Interesse und werden sehr kompetent und
erfolgreich bearbeitet…
Von herausragender Qualität und – angesichts des globalen Klimawandels von besonderer internationaler Bedeutung – ist das Glaziologieprojekt der Kommission
mit dem 3D-Inventar der österreichischen Gletscher
(Dicke-Fläche-Volumen)…
Als eine hervorragende Leistung, die vielfältige Anwendungen in Forschung und Praxis eröffnet, wird auch die
weitgehend fertig gestellte Schwerekarte Österreichs
angesehen…
Die Tiefenreflexionsseismik ist eine wichtige Methode
der Geophysik, um Struktur und Aufbau des tieferen
Untergrunds zu erforschen…“
Arbeitsergebnisse der Jahre 2004–2005
Im Projekt „Österreichisches Gletscherinventar: Flächen
und Volumina 1969–1998“ wurde die photogrammetrische Auswertung der Luftbilder abgeschlossen. Die Gletschergrenzen wurden am Institut für Meteorologie und
Geophysik der Universität Innsbruck kontrolliert und
berichtigt. Es handelt sich um 925 Gletscher mit einer
Gesamtfläche von 470 km2, von denen seit 1969 einige
in mehrere Stücke zerfallen, einige ganz verschwunden
sind. Produkte sind digitale Höhenmodelle der Gletscher
und ihrer Umgebung im 5 m Raster, Orthophotokarten
und Schichtlinienpläne im Maßstab 1:10.000. Das Inventar von 1969 wurde nach dem heutigen Stand der
Technik neu ausgewertet. Aus dem Vergleich der beiden
Inventare wurden die Flächen-, Höhen- und Volumenänderungen bestimmt, wobei auffällt, dass die Gletscher
nicht nur an ihren Zungen schmelzen, sondern dass auch
viele der steilen Eisflanken in den oberen Umrandungen
Abb. 1: Orthophotokarte des Gurgler und Langtaler Ferners im Ötztal.
Die Gletschergrenzen von 1969 und 1997 sind markiert.
An den kleineren Gletschern im rechten Teil des Bildes, nordöstlich
der Zunge des Langtaler Ferners, sieht man die Moränen des Höchststands von 1850.
62
Kommission für Geophysikalische Forschungen
Abb. 3: Lageskizze der seismischen Profile RE-2001 und OW-RE,
ca. 47°15’N, 16°20’E. Die Mohorovičić-Diskontinuität liegt hier in
ca. 30 km Tiefe.
Abb. 2: Die Änderung der Oberflächenhöhen am Gurgler und
Langtaler Ferner von 1969 bis 1997. Die Ausdehnung von 1997 ist
punktiert eingetragen.
der Gletscher ausgeapert sind. Beispiele für die Darstellung der Gletscheränderungen sind in Abbildungen
(Abb. 1, Abb. 2) wiedergegeben. Das Material ist in einer
Datenbank von 210 CDs und DVDs gespeichert.
Radarmessungen der Eisdicke wurden fortgesetzt. Über
50 Gletscher wurden bisher erfasst, darunter die größten
des Landes, sodass für ca. 40% der österreichischen Gletscherfläche auch das Volumen berechnet werden kann.
Ergebnisse der Jahre bis 1998 wurden als ein Band der
„Österreichischen Beiträge zur Meteorologie und Geophysik“ veröffentlicht, die der Jahre danach für einen
zweiten Band vorbereitet.
Projekt Seismik:
Profile RE-2001 (Abb. 3): Nach den Ergebnissen einer
rund 17 km langen, N-S über die penninischen Fenster
von Bernstein und Rechnitz-Köszeg verlaufenden Tiefenreflexionsseismik lässt sich die Erdkruste am Alpen­
ostrand allgemein in eine seismisch transparente Oberkruste und eine reflektive Unterkruste unterteilen. In der
Oberkruste deuten Bänder bzw. Zonen erhöhter Reflexi-
onsdichte auf eine interne Strukturierung des Penninikums hin. Die Tiefe und der Verlauf der Basis des Penninikums konnte aufgrund der geringen Untergrundüberdeckung und aufgrund des fehlenden Anschlusses an
eine Tiefbohrung nicht eindeutig festgelegt werden.
Nach einer der diskutierten Möglichkeiten würden dem
Penninikum zugeordnete Einheiten im Bereich des penninischen Fensters von Bernstein bis in eine Tiefe von
rund 7 km reichen und unmittelbar südlich des Fensters
von Rechnitz-Köszeg mit rund 20° südlich einfallen. Ab
einer Tiefe von etwa 18 km zeichnet sich eine äußerst
reflektive, durch „reflexionsärmere“ Zonen unterteilte
Unterkruste ab. Im nördlichen Teil des Profils legen ausgeprägte Reflexionen großer Amplitude die ErdkrustenMantelgrenze eindeutig bei 10,4 s (33 km +/– 1,5) fest.
Im südlichsten Profilabschnitt spricht ein typisches Abklingen der Unterkrustenreflexionen für eine Positionierung der „Moho“ bei rund 9,9 s (30,5 km +/– 1,5). Allgemein weist neben der reflexionsseismisch gut ausgebildeten Mohorovičić-Diskontinuität speziell die Reflexionscharakteristik der Unterkruste auf eine in geologisch
junger Zeit gedehnte Erdkruste hin.
Kommission für Geophysikalische Forschungen
Vorschau auf die Jahre 2006–2007
Glaziologie:
Im Vordergrund steht die Analyse des nun fertig gestellten österreichischen Gletscherinventars mit folgenden
Arbeitsschwerpunkten: Umrechnung der Gletscherstände auf das einheitliche Jahr 1998, Modellierung der Veränderungen seit 1969 mit Eis- und Klimamodellen. Fortsetzung der Eisdickenmessungen, Volumenbestimmungen und die Skalierung der Flächen- Volumenbeziehung,
sowie die Ausweitung der Messungen auf Blockgletscher
und die Verwendung der Obergurgler Gravimetermessungen zur Berechnung der Änderungen in der Schwere
aufgrund von Änderungen der Eismasse.
63
Seismik:
In Planung sind die Bearbeitung der reflexionsseismischen Daten, die Bestimmung und Abgrenzung der
­Gesteinsvolumina, die an der Massenbewegung teilnehmen und die Untersuchung ihrer Feinstruktur durch
­flächenhafte geophysikalische und petrophysikalische
Analysen.