Sensitivity of rock permafrost to regional climate change scenarios and implications for rock wall instability

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Das Projekt zielt darauf ab, den Einfluss der zukünftigen klimainduzierten Degradation von Felspermafrost auf Instabilitäten in Felswänden zu verstehen. Durch Permafrost verursachte Instabilitäten, wie z.B. Felskriechen und Felsstürze/Steinschlag werden in drei Untersuchungsgebieten (Zugspitze, Steintälli, Corvatsch) mit geodätischen Messungen, Extensometern und Laserscanning beobachtet.Das räumliche Auftreten von Felspermafrost wird an allen Standorten in der Mikro-Skale mit kombinierter Geophysik untersucht. ERT (Elektrische Resistivitätstomographie) und P-Wellen Refraktionsseismik geben Aufschluss über 2D- und 3D-Verteilungen von Eisgehalten in Felswänden. Die Prozessierung dieser Datensätze umfasst die Kalibrierung im Labor, „Time-lapse“ Inversionen aufeinander folgender Messzeitpunkte und die kombinierte Interpretation von ERT und Seismik in einem 4-Phasen-Model (Fels, Wasser, Luft, Eis). Statische (Lithologie, Diskontinuitäten, Exposition, Höhe über N.N.) und dynamische Faktoren (Einstrahlung, Felstemperaturen, Hydrologie) werden gemessen und mit Bodenradar-Informationen über Eigenschaften des Gesteinsverbands im Untergrund kombiniert.SPCC 4 hat sich die Kalibrierung und Validierung des physikalischen Felspermafrostmodels TEBAL (Topography and Energy Balance) zum Ziel gesetzt. Bereits existierende geophysikalische Datensätze beschreiben die Anfangsbedingungen der TEBAL-Modelläufe. Für jedes Untersuchungs­gebiet werden die TEBAL-Modelle an nachfolgend gemessenen geophysikalischen Datensätzen kalibriert, während die gemessenen Einflussfaktoren (z.B. Felstemperatur, Einstrahlung) als TEBAL-Eingangsparameter dienen. Die Sensitivität von Felspermafrost gegenüber den von SPCC1 entwickelten Szenarien zukünftigen regionalen Klimawandels (Einstrahlung und Temperatur), wird mit den kalibrierten TEBAL-Modellen berechnet. Abschließend wird bewertet, inwieweit die klimagesteuerter Felspermafrost-Degradationsszenarien auf verschiedene Standorte anwendbar sind.