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Eis der Erde – Buch Kap.3.4

Bedeutende Permafrostgebiete in den Gebirgen

Christian Hauck (Université de Fribourg, Schweiz)

Kurzfassung: Außer in den Polargebieten und manchen höheren mittleren Breiten tritt Permafrost auch in vielen Gebirgsregionen der Erde auf. Dabei spielt die Topographie und über sie die Globalstrahlung die dominierende Rolle. Eisgehalt und die Temperaturverteilung im Permafrost können jedoch auch aufgrund variabler Oberflächen- und Untergrundbedingungen (Schneebedeckung, Oberflächen- und Untergrundmaterial wie grober Blockschutt, Feinsediment oder anstehender Fels) sehr stark auf kleinen räumlichen Skalen schwanken. Bei steiler Hangneigung treten oft Blockgletscher (das Kriechen von Eis-Schuttmassen) auf, deren Geschwindigkeit und Form sich bei langfristiger Erwärmung der Luft stark verändern können. Eine langfristige Erwärmung kann außerdem zu einer Abnahme der Stabilität von Permafrosthängen und damit zur Auslösung von Felsstürzen und Murgängen führen.
Permafrost in Gebirgsregionen wird erst seit Ende der 1980er Jahre systematisch untersucht. Reaktionen auf den beobachteten Temperaturanstieg des letzten Jahrhunderts sind bereits erkennbar, allerdings verhindern kurze Datenreihen und die thermische Modifikation des Signals durch die Oberflächencharakteristika sowie die variable Schneebedeckung bisher den Nachweis eines ähnlich klaren Trends wie bei den übrigen Elementen der Kryosphäre. Etwa seit dem Jahr 2000 liefern die zunehmend in Netzwerken organisierten Langzeitmessungen von Oberflächen- und Untergrundtemperaturen verlässliche Daten zur Permafrostentwicklung. Zusätzlich können Eis- und flüssiger Wassergehalt durch geophysikalische Methoden auch räumlich detektiert werden. Bewegungsmessungen mittels photogrammetrischen Messungen, terrestrischem Laserscanning und in-situ GPS-Messungen liefern laufend Daten zu möglichen Beschleunigungstendenzen von Blockgletschern sowie Steinschlagaktivitäten, die mit Änderungen im Permafrost in Verbindung gebracht werden können. Numerische Modellierungen der Permafrostentwicklung unter verschiedenen Klimaszenarien geben einen Einblick in die zeitliche Entwicklung der Permafrostdegradation und der potentiell damit verbundenen Destabilisierungsprozesse. Damit können die Auswirkungen des Klimawandels besser antizipiert werden.
Significant permafrost areas in the mountains:  Permafrost does not only exist in polar and sub-arctic regions, but also in many mountainous regions all over the world. Topography, by way of global radiation, is playing the dominant role. Ice content and temperature distribution within the permafrost may vary strongly on small spatial scales, due to varying surface and subsurface conditions (snow cover, (sub-) surface material, e.g. coarse rubble, fine sediment, or outcropping rock). Rock glaciers (creep of ice-debris masses) may occur in case of steep topography whose velocity and shape may change greatly with long-term warming air temperatures. Along-term air temperature may also lead to a destabilitzation of permafrost slopes and hence may trigger rock slidesf and mudflows. Systematic investigation of permafrost in mountain regions did not start before the end of the 1980ies. A reaction of the permafrost to the observed atmospheric warming of the last century is visible, but a clear trend, as for the other elements of the cryosphere, cannot be proven yet due to the short time series and the thermal modification of the signal by surface characteristics and the varying snow cover. Reliable surface and subsurface temperature data from long-term monitoring networks for the study of permafrost evolution have only been availablesince the year 2000, approximately. In addition, the spatial distribution of ice and liquid water content can be determined by geophysical methods.within the permafrost. Kinematic measurements using photogrammetry, terrestrial laser scanning and in-situ GPS-measurements, for example, are continuously providing data of possible acceleration trends of rock glaciers as well as rock fall activities that can be related to permafrost changes. Numerical modelling of the permafrost evolution under different climate change scenarios enable the assessment of permafrost degradation and the potentially resulting destabilising processes, which facilitates the anticipation of future climate change impacts.