© Franziska Koch

Ein Europäisches Forschungsteam mit BOKU-Beteiligung untersucht grundlegende Schneeeigenschaften in extremen Polar- und Hochgebirgsregionen und quantifiziert mit einem kombinierten Ansatz aus neuartigen Fernerkundungs- und in-situ-Methoden sowie komplexen, numerischen Modellen aktuelle und zukünftige Veränderungen von Schneeparametern und deren nichtlinearen Prozesse. 

Schnee bedeckt saisonal riesige Gebiete, die in der nördlichen Hemisphäre im Winter bis zu
50 Prozent der Landfläche ausmachen können. Die mittlere globale Verteilung großer jährlicher Schneemengen stimmt sehr gut mit den beiden Zonen der Erde überein, die sich derzeit am stärksten erwärmen: den Polarregionen und den Hochgebirgen. Schnee ist eine äußerst wichtige Komponente der Wasser-, Energie- und Kohlenstoffkreisläufe der Erde und hat eine Schlüsselrolle als Regulator zwischen unterschiedlichen Sphären der Erde. 

Die aktuelle UN-Aktionsdekade für Kryosphärenwissenschaften zielt darauf ab, die Unsicherheiten hinsichtlich der Ursachen und Auswirkungen von Veränderungen von Schnee, Eis und Permafrost zu verringern. Eine bislang fehlende beziehungsweise ungenaue Quantifizierung des Schnees in extremen Regionen und eine unvollständige Integration von Schneeprozessen in Klima- und Landoberflächenmodellen trägt wesentlich zu diesen Unsicherheiten bei.

Synergetische Betrachtung unter Einbeziehung neuartiger Technologien

Das Ziel des ERC Synergy-Projekts „SnowShifts“ ist es, diese Unsicherheiten zu minimieren und unser Verständnis von Veränderungen von Schneeprozessen innerhalb der Erd- und Klimasysteme erheblich zu verbessern und zu quantifizieren. Dazu werden mit einem ganzheitlichen Ansatz, innovative Technologien, wie satellitengestützte photonenzählende Laseraltimeter und terrestrische Supraleitgravimeter, intelligente Emulatoren in komplexe numerische Modellierungen integriert. Der Fokus liegt dabei auf die sich durch den Klimawandel am stärksten ändernden Regionen: Arktis, Antarktis und Hochgebirge. 

Das interdisziplinäre Projekt umfasst die Expertise von Teams von über 20 Wissenschaftler*innen an drei europäischen Universitäten sowie weiteren Partnerinstitutionen. Die drei Projektleiter*innen sind an der Universität Oslo (Andreas Kääb), der Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (Michael Lehning) und der BOKU University in Wien (Franziska Koch) tätig. Angegliederte Partner sind das Helmholtz-Zentrum für Geowissenschaften (GFZ) in Potsdam, CESBIO in Toulouse, ANavS GmbH in München und das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos (ebenfalls Michael Lehning). Für die sechsjährige Laufzeit stehen Fördermittel in Höhe von 10 Millionen Euro zur Verfügung. 

BOKU-Team ist spezifiziert auf die Erfassung von Schneemassen

Das Team der BOKU unter der Leitung von Franziska Koch vom Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft trägt wesentlich zum Projekt mit der Expertise zur Erfassung von Schneemassen mit fortschrittlichen und innovativen Monitoring- und Modellierungs-Methoden auf unterschiedlichen räumlichen Skalen bei. Die BOKU arbeitet dabei eng mit ihren im Projekt integrierten Partner*innen, inklusive dem GFZ, und mit den Teams in Lausanne und Oslo zusammen. „Zu den neuartigen Methoden, die in das Gesamtkonzept von SnowShifts auf unterschiedlichen Skalen integriert und optimiert werden, zählen die Erfassung von Schneeparametern mithilfe der Global Navigation Satellite Systems (GNSS) und die Integration von Signalen terrestrischer Supraleitgravimeter als auch raumzeitlich herunterskalierter Satellitengravimetriedaten in schnee-hydrologische Modellsysteme und Fernerkundungsdatensätze“, erklärt Franziska Koch. Die präzise Quantifizierung des Schnees ist insgesamt ein essenzieller Baustein im Projekt. 

Koch betont aber auch, dass „nur durch das gesamtheitliche und interaktive Zusammenwirken aller Teams im Projekt das übergeordnete Ziel zur hochaufgelösten Quantifizierung und zum Verständnis nichtlinearer Veränderungen von Schneeregimen möglich ist“ und geht davon aus, dass „die angestrebten Resultate lokal, regional als auch global für eine Vielzahl von wissenschaftlichen als auch anwendungsorientierten Bereichen relevant sein werden“. Dies könnte zukünftig etwa neue Schneemodule für Klima- und Landoberflächenmodelle für eine präzisierte atmosphärische Prozessbeschreibung umfassen. Zudem könnte es unter anderem auch für eine bessere Abschätzung von Niederschlägen, Naturgefahren, sowie ökologischen und hydrologischen Prozessen in den extremen und sehr sensiblen polaren und hochalpinen Regionen dienen. 

Wissenschaftlicher Kontakt: 
Dipl.Geogr.in Univ. Dr.in Franziska Koch
Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft
BOKU University
E-Mail.: franziska.koch(at)boku.ac.at
Tel.: +43 1 47654 – 81608 

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