Einführung in die physische Geographie - Prof. Schrott - 15-10-2024 PDF

**Prof. Schrott, 15-10-2024: Einführung in die physische Geographie, 1. Sitzung** **Folie 1:** Lothar Schrott: Geomorphologe, physischer Geograph, Geowissenschaftler [Forschungsinteressen:] **(Prozess-)Geomorphologie** (Alpen, Rocky Mountains, Anden), **Naturgefahren und Risiken**, **Globaler Wa...

**Prof. Schrott, 15-10-2024: Einführung in die physische Geographie, 1. Sitzung** **Folie 1:** Lothar Schrott: Geomorphologe, physischer Geograph, Geowissenschaftler [Forschungsinteressen:] **(Prozess-)Geomorphologie** (Alpen, Rocky Mountains, Anden), **Naturgefahren und Risiken**, **Globaler Wandel, Permafrost**, **Massenbewegungen**, **Sedimentflüsse** [Universitäten und Forschungsinstitute:] Tübingen, Heidelberg, Mendoza (Anden/Argentinien), Bonn, Boulder (Colorado, USA), Wien, Salzburg, Ottawa (Kanada), Auckland (NZ), Bonn **Folie 2 & Folie 3:** Organisatorisches: *Email an Herrn Schrott, Fabian Flöck ins Cc setzen \| Klausur am 28.01., zweiter Termin 18.03.2024* **Folie 4:** Einführung in die Studienrichtung, M1 - In Zeiten des **Globalen Umwelt- und Klimawandels** unterliegen Erdsysteme **großen Veränderungen**, die anhand von **Erdoberflächen- und ökologischen Prozessen** sowie deren **Wechselwirkungen** *untersucht* werden können. - Die **Untersuchung der Gegenwart** und der **erdgeschichtlichen Vergangenheit** bietet die **Möglichkeit**, die **Wirkung rezenter** und **paläoklimatischer Bedingungen zu analysieren** und diese Erkenntnisse **in Prognosen** **für die Zukunft** **einzubeziehen.** - Geomorphologen behandeln die Zeit viel expliziter als die reinen Geographen, Geologen oder Geowissenschaftler (Erdbeben) - Geomorphologen bewegen sich meist im geologischen Zeitalter des Holozäns (heute bis 11.700 vor heute), zur Vergangenheit eher Grenze gezogen - Entweder auf der rezenten Zeitskala (gegenwärtig, ca. die letzten 1000 Jahre - oder auf der subrezenten Zeitskala (1000 Jahre bis 11.700 vor heute) Damals schon wurden Erdoberflächenprozesse betrachtet, aber nicht in Verbindung mit Naturgefahren; starke Veränderung in den letzten Jahrzehnten= Eines unserer Alleinstellungsmerkmale - Am GIUB werden **geomorphologische, landschaftsökologische** und **klimatologische Zusammenhänge** und **Veränderungen insbesondere in Gebirgsräumen** studiert; **dort schreitet** der **Klima- und Umweltwandel rasant voran.** - **Prominente Folgen** des Klimawandels sind zum Beispiel **Extremereignisse** wie **Sturzfluten, Hochwasser, Massenbewegungen** und **Stürme**, die häufig zu **gesellschaftlich relevanten Naturgefahren** werden. Diese **Schnittstelle zu der Humangeographie** wird im **Themenbereich Risiko** näher beleuchtet. - Die **Studienrichtung Umweltsysteme im Wandel** umfasst ein **vielfältiges Spektrum quantitativer Methoden** und **interdisziplinärer Ansätze** (u.a. **Klimamonitoring, GIS, fernerkundliche** und **geophysikalische Verfahren, physikalische Modelle** und **Experimente, Kartierungen, Statistik**). **Folie 7** **Ziel** *der Vorlesung:* \[Neue\] **Herausforderungen in der Geomorphologie identifizieren** 1. **Status Quo und Quo Vadis** (Archiv vs. Prozessforschung) - Zwei grundlegende **Ansätze, nach denen Landschaften und ihre Formung untersucht werden**: - **Status Quo:** der **gegenwärtige Zustand** = der aktuelle Forschungsstand, der derzeitige Fokus der Geomorphologie - Archivforschung \[Status Quo\]: Die Landschaft wird als ein Archiv betrachtet, das vergangene geomorphologische Prozesse und Umweltbedingungen speichert - Ziel: Rekonstruktion der Erdgeschichte und früherer Umweltbedingungen durch die Analyse geomorphologischer Formen (z.B. Täler, Dünen, Moränen) und Sedimenten - Methoden: z.B. Sedimentanalysen, Datierungsmethoden, paläoklimatische Rekonstruktionen - Beispiel: Untersuchung fossiler Flussbetten zur Bestimmung des Klimas vor tausenden von Jahren - **Quo vadis:** **wo soll es hingehen**? = Zukünftige Ziele, Herausforderungen und Entwicklungen in der geomorphologischen Forschung - **Quo Vadis= Prozessforschung** - **Definition:** Landschaften werden als **dynamische Systeme** betrachtet, in denen **geomorphologische Prozesse aktiv sind** und **Veränderungen in Echtzeit verursachen.** - **Ziel:** Verständnis der aktuellen Prozesse und ihrer Interaktionen, um zukünftige Entwicklungen vorherzusagen und zu modellieren. - **Fokus:** Gegenwärtige Prozesse und kurzfristige Dynamiken, z. B. Erosion, Sedimentation, Massenbewegungen. - **Methoden: z.**B. Direkte Beobachtungen (z. B. Flussgeschwindigkeiten, Hangstabilität), Experimentelle Ansätze (z. B. Fließkanalmodelle), Modellierungen und Fernerkundung - **Beispiel:** Untersuchung der Erosion während eines Starkregenereignisses. - Archivforschung bietet den historischen Kontext, während Prozessforschung aktuelle Dynamiken analysiert. Diese Kombination ermöglicht ein umfassendes Verständnis von geomorphologischen Systemen. Beispiel: Archivforschung kann zeigen, wie ein Gebiet während vergangener Klimaperioden auf Veränderungen reagiert hat. Prozessforschung kann aktuelle Erosionsraten erfassen, um zu verstehen, wie das Gebiet in Zukunft reagieren könnte. 2. **Methoden** zur **Integration von Erdoberfläche und oberflächennahem Untergrund** - *Die einen Geomorphologen gehen in den Untergrund, andere betrachten Erdoberflächenprozesse \[Ist-Zustand der Erdoberfläche\]* 3. **Die Bedeutung der Prozessgeomorphologie in der Naturgefahrenforschung** 4. **Permafrost: Detektion, regionale Modellierung und Monitoring-Systeme** - *Nr. 2-4 in Form von Forschungsprojekten* - *Die geomorphologische Forschung birgt große Herausforderungen, Integratives Wissen wird benötigt* **Folie10 & 11:** **Gruppenarbeit** zur Frage: **Warum** ist die **Geomorphologie unverzichtbar** im Kontext der (Geo)-wissenschaften? **Kernaspekte** herausarbeiten. Was leistet die geomorphologische Forschung? Brückenfach! Antworten: - **Prozessverständnis (Naturgefahren)** - Gesellschaftliche Relevanz - In welcher Form resultiert ein Prozess (z.B. Terrassenentstehung) - **Systemverständnisbetrachtung- Adaptionsstrategien (Klimawandel)** - *Platz für Geographen in der Klimafolgenforschung (Bsp. IPCC-Report)* - **Geodiversität (UNESCO/ Weltnaturerbe)** - *Warum gibt es die Biodiversität (Vielfalt von genetischer Struktur, Lebewesen etc.? Wegen der Geodiversität! Einzigartige geomorphologische Vielfalt.* - *UNESCO: Ausweisungen von geomorphologischen Weltkulturerben* - **Geomorphologische Dienstleistungen (Anwendung)** - **schützenswerte** geomorphologische Dienstleistungen, z.B. sind **Ingenieur-wissenschaftliche Vorhaben** **ohne geomorphologische Grunddaten** gar **nicht umzusetzen** **Folie 12:** *deutsche Version:* **Warum** ist die **Gemorphologie wichtig**? Weil sie: - die Beziehung zwischen Landformen und Prozessen an der Erdoberfläche untersucht - die Umwelt als System erklärt (Rückkopplungen, Schwellenwerte) - Geodiversität schafft, die eine Voraussetzung für Biodiversität ist - vergangene, gegenwärtige und zukünftige Umweltveränderungen identifiziert - „the **past** ist the **key** **to the future**, the **present** is the **key for the past**= **Konzept**, die **Vergangenheit zu entschlüsseln**" - die Auswirkungen des Klimawandels aufzeigt - den Menschen als treibende Kraft anerkennt, aber auch als von Prozessen betroffen - Bereitstellung von Dienstleistungen für zahlreiche praktische und gesellschaftliche Fragen (Technik und Management, Wasserrahmenrichtlinie, Naturparks, Ressourcen usw.) - Besseres Verständnis der Merkmale von Naturgefahren (Häufigkeit, Ausmaß usw.) - Interaktion mit Nachbardisziplinen (Geologie, Klimatologie, Technik usw.) und Bereitstellung wissenschaftlicher Erkenntnisse für diese - z.B. brauchen wir bei der Modellierung auch die Physik; oder die Sozialwissenschaften; oder Psychologen, um erfolgreich Anpassungsstrategien umzusetzen - **Interdisziplinäres Systemverständnis**! **Folie 13:** ***Global environmental change*** - *Die **Geomorphologie** beschäftigt sich viel mit **Veränderungen von Prozessen*** - ***Veränderungen auf kleinen Skalen** **spiegeln sich** irgendwann **auf globaler Ebene** **wider.** Daraus erwächst eine **Aufgabe/ Herausforderung.*** Zitat von Matthews 2003, S. 277: *"**Transformation processes** that operate at a **truly planetary scale** [plus] **processes** that operate at **smaller spatial scales** (local, regional and continental) but that are **so ubiquitous** and **pervasive** as to **assume global proportions**"* Übersetzung: „**Transformationsprozesse**, die **auf** einer **wahrhaft planetarischen Ebene ablaufen**, sowie **Prozesse**, die auf **kleineren räumlichen Ebenen** (lokal, regional und kontinental) **ablaufen**, aber **so** **allgegenwärtig** und **umfassend** sind, dass sie **globale Ausmaße annehmen**". **Folie 14: Pflicht/Aufgabe der Geomorphologie** **Geomorphologie** ist eine **historische**-, **empirische**-, und eine **Natur**wissenschaft. - **Empirische Wissenschaft:** **überwacht** auch sehr stark, **sammelt Daten** und **leitet Landschaftsformen** und **Landschaftsprozesse** davon **ab** - **Anfänge** lagen sehr stark **im induktiven Bereich** \[= von konkreten Beobachtungen (Einzelfälle) wird auf das Allgemeine (allgemeine Gesetze, Theorien) geschlossen\] - Geomorphologie folgt naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten Nach Slaymaker et al. 2009 (ins deutsche übersetzt): *Geomorphology „has the obligation to inform society as to what level of disturbance the Earth's landforms and landscapes can absorb and over what time periods the landscapes will respond to and recover from disturbance".* Die Geomorphologie hat die **Aufgabe**, die **Gesellschaft darüber zu informieren**, welches **Ausmaß an Störungen die Landformen** und **Landschaften der Erde verkraften** **können** und **in welchen Zeiträumen** die **Landschaften** **auf Störungen reagieren** und **sich davon erholen werden**. - Wir müssen Geographie besser „Inwertsetzen" - Was können Landformen/ Landschaften ertragen, wie werden sie darauf antworten, wie werden sie sich erholen. Jedes System hat die Möglichkeit, etwas abzupuffern **Folie 15:** **Einzigartigkeit der Geomorphologie** [Julius Büdel 1981:] "Mit der **Erklärung** einer so **umfassenden**, für **alles Leben** und den **Menschen selbst so bedeutsame Naturerscheinung**, wie sie eben die **Reliefsphäre** darstellt, nimmt die **Geomorphologie** einen **selbständigen** und **notwendigen Platz** im **System der Naturwissenschaften** ein, den **keine andere ausfüllen kann**" **Folie 16: Neue Herausforderungen in der Geomorphologie** **Methoden zur Integration von Erdoberfläche und oberflächennahem Untergrund** mit **Beispielen** aus **Forschungsprojekten** in den **Alpen** und den **Anden** - Wenn man die **Erdoberfläche** untersucht, muss man auch wissen, was **im Untergrund** los ist =\> **integrativer Ansatz** wird **benötigt** \[= ganzheitliche Betrachtung\] **Folie 17: Reliefsphere -- earth surface processes** *(Abb. Von **Clark und Small** 1990)*  - Reliefsphäre: umfasst auch die obersten Meter des Untergrundes & atmosphärischen Zustand oberhalb der Erdoberfläche; - Wird auch als ***Critical Zone*** bezeichnet \[Begriff sieht Prof Schrott kritisch, wegen der irreführenden Wortwahl „kritisch"\]: Von der **Streu bis zum Ausgangsgestein** - Critical Zone: Schnittstelle zwischen Atmosphären-, Biosphären-, Hydrosphären- und Lithosphäre-prozessen - Abb.: die Boxen verstärken sich; so eine systematische Betrachtung ist ein smarter Weg um die Erde zu verstehen - Qualitativ wurde die Reliefsphäre schnell durchdrungen, es fehlt noch an quantitativen Messungen **Folie 18:** **Geomorphologie** -- **Quo vadis?** - von klassischen zu modernen Ansätzen/Methoden - **Klassische Ansätze** wurden **fortgeführt**, aber die **Umweltsysteme in Wandel** **fordern** eine **Veränderung in der Geomorphologie \| z.B. sind Gletscher hochdynamische Gebiete** **Neue Herausforderungen** - [Thematisch:] Im Kontext der Geowissenschaften und Erdsystemwissenschaft - [Methodisch:] Erdoberfläche -- oberflächennahe Untergrund (deren Kopplung) - [Auflösung] (räumlich, zeitlich) - Beispiele: LiDAR (Laserscanning, UAV, geophysikal. Methoden) - Monitoring -- neue Möglichkeiten (mit Beispielen) - Fazit, Ausblick...einige Empfehlungen **Folie 19:** **Geomorphologisches Dreieck** Ein Bild, das Text, Screenshot, Diagramm, Design enthält. Automatisch generierte Beschreibung - **Reliefformen** beinhalten **Material** (Wasser etc.), das **sich verändert**, **was in einem Prozess resultiert**, der Prozess **wird** wiederum **beeinflusst** - Daraus lassen sich **unzählige Fragestellungen** ableiten, siehe Dreieck (Abb.) - 1900: **(Landschafts)-Form** stand **im Vordergrund**, Techniken damals waren etwas ‚primitiv' - **1950:** beschäftigte man sich mehr mit den **Prozessen** - **1990:** immer **mehr analytische Geomorphologie**, auch **experimenteller**; je **nach** **Schwerpunktsetzung** evtl. ein Überhang zur Prozessforschung - **Mehrere Treiber \[siehe Pürkhauer\],** siehe rechts: das **Klima** **liefert quasi** die **Energie,** das **Relief** ist der **Forschungsgegenstand**; das wird **über** den **Meeresspiegel permanent verändert**; und der **Mensch** agiert heute in jeder Region **Folie 20: Paradigma** **Paradigmenwechsel:** - **Technische Innovation** - **Chance der Fernerkundung** - **Integration physikalischer Gesetze** - **Globaler Wandel** - Jetzt gibt es **verschiedene Paradigmenwechsel**, **angetrieben** ***durch global environmental change*** und die ***Technologie*** **Geomorphologie..** - **verwendet neue/verbesserte Technologien (Geophysik, LiDAR)** - zunehmend zu Nutze ziehen der **Nachbarwissenschaften**; heute **unzählige Messgeräte** - **Lidar** =\> **digitales Geländemodell** ( um Veränderungen anzuschauen) - **neue Datierungstechniken (u.a. TL, OSL, 10Be)** - Temperatursensoren, Lumineszenz - **ist als Systemwissenschaft anerkannt** - **berücksichtigt (besonders) den menschlichen Einfluss**  **Folie 21:** **Technical Equipment** Ein Bild, das Text, Screenshot, draußen enthält. Automatisch generierte Beschreibung Folie 22: **Geomorphologie im Wandel** *[Klassische Ansätze ]* ► Geomorphogenetik (Reliefgenese, qualitativ) ► Geomorphographie, Geomorphometrie (qualitative/quantitative Landformerfassung) ► Geomorphodynamik (Prozessstudien) *[Neue Ansätze/Methoden und Herausforderungen ]* **Systembetrachtung, Naturgefahren** *(seit 1990er)* - Geomorphologie ist systemischer geworden - **schon damals** wurden **Erdoberflächenprozesse betrachtet**, aber **nicht in Verbindung mit Naturgefahren**; starke Veränderung in den letzten Jahrzehnten =\> eines der **Alleinstellungsmerkmale der Geomorphologen** ► **Hoch auflösende Reliefanalyse** mit **LiDAR Techniken** -- (TLS, ALS, UAV) - TLS: Terrestrial Laser Scanning \[LiDAR-Scanner werden stationär auf der Erdoberfläche oder auf einem Stativ installiert, z.B. zur Kartierung von Felswänden, Hängen etc., Analyse von Mikroreliefen & kleinräumigen Erosionsprozessen \]. Große Fläche dauert sehr lange, höhere Punktdichte. - ALS: Air*borne Laser Scanning=* **Luftgestütztes Laserscanning** (=Flugzeug oder Heli) - UAV: *Unmanned Aerial Vehicle* **(Drohnen-LiDAR).** Große Fläche relativ schnell vermessen, aber geringere Punktdichte als TLS, aber höhere als ALS - **Exkurs Lidar:** Laserstrahl wird auf Objekt geschossen, reflektierter Strahl (Echo) wird vom Scanner empfangen; Intensität und Zeit wird gemessen und mit Hilfe der Entsendungsrichung wird Distanz und Lokalität des Objekts ermittelt; Intensität und Punktdichte wird beeinflusst durch die Materialbeschaffenheit ► **Geophysikalische Methoden** (GPR, Refraktionsseismik, Gleichstromgeoelektrik) - **GPR**= *Ground Penetrating Radar*: Elektromagnetische Wellen werden in den Untergrund gesendet, die Reflexionen an Schichtgrenzen werden gemessen, z.B. zur Untersuchung von Boden- und Gesteinsschichten, Hohlräumen und Permafrost. - **Refraktionsseismik:** Seismische Wellen werden in den Untergrund geleitet, breiten sich dort aus, ändern sich an Schichtgrenzen. Bestimmung von Schichtdicken, Gesteinsarten, Grundwasser etc.; Vorteil: Erkenntnis über tiefliegende Strukturen bis mehrere 100m. - **Gleichstromgeoelektrik/ ERT*= Electrical Resistivity Tomography*:** elektrischer Strom wird in den Boden geleitet, der elektrische Widerstand des Materials wird gemessen. ► **Datierungstechniken** (kosmogene Nuklide 10Be, 36Cl, TL/OSL) - **Kosmogene Nuklide ^10^Be, ^36^Cl:** diese Isotope entstehen durch kosmische Strahlung in Gesteinsoberflächen. Ihre Konzentration gibt Hinweise auf die Expositionsdauer an der Erdoberfläche. Anwendung: zur Altersbestimmung von Erosionsprozessen, Hangstabilität und Gletscherablagerungen. - **TL= Thermolumineszenz & OSL= Optisch stimulierte Lumineszenz:** Minerale speichern Energie durch Strahlung. Diese wird durch Hitze (TL) oder Licht (OSL) freigesetzt. Die freigesetzte Energie gibt Aufschluss über das letzte Mal, als das Material dem Licht ausgesetzt war. Z.B. zur **Datierung von Sedimenten**, **Sanddünen** und **Hangrutschen**. (TSL geht bis \~ 500.000 Jahre zurück, OSL etwa bis 200.000 Jahre) - **Folie 23: Four Challenging topics** **1. Geomorphology and Earth System Science** **2. Identifying geomorphological hotspots (CC, GEC)** **=\>** identifizieren von **Hotspots** = **Gebiete**, in denen **besonders viel passiert**, in denen es **besonders gefährlich** werden kann **3. Applied Geomorphology (natural hazards & risks)** - **Vielzahl von Regionen** mit **dramatischen Veränderungen**, die sich **möglicherweise positiv beeinflussen/ verstärken** - **Angewandte Geomorphologie** gab es damals noch nicht (heute: **z.B. Naturgefahrenmanagement**) **4. Temporal and spatial scales (remote sensing, UAV, geophysics, etc.)** **Folie 24:** **Konzeptionelles Modell**  - **Konzeptionelles Modell** als Beispiel - Großes Problem der heutigen Wissenschaft: meist **Begrenzung der Projekte** auf **2-3 Jahre**. **Langzeitstudien dringend benötigt** (Bsp. Maona Loa CO2 Messreihe) - **Externe Faktoren**, die **auf** die **Erdoberfläche einwirken** - **Erdoberfläche** wird **hochauflösend gemessen**, **Veränderungen**? - **Unsichtbares** (Strukturen im Untergrund) **wird sichtbar gemacht** - **Zusammenwirken** **unterschiedlicher Faktoren** - häufig läuft es auch **zeitlich versetzt** ab (alles wird gleichzeitig gemessen, aber über Jahre hinweg) **Folie 25: Forschungsprojekte** *(Foto: „Kitzsteinhorn")* Ein Bild, das Natur, Berg, draußen, Wolke enthält. Automatisch generierte Beschreibung - **Kitzsteinhorn: Forschungsprojekt** im **Bundesland Salzburg in Österreich** - **3200 m hoch,** ein **markanter Gipfel** in den **Hohen Tauern** (Gebirgsgruppe der **österreichischen Alpen**) - **Sensorik** wurde **dort angebracht** - Gipfelstation sitzt an **prekärer Stelle**, der **Gipfel birgt gewisse Instabilität**, **Felssturzgefahr**, Schneefelder werden abgelaufen - Im Jahr **2000 Brand** (180 Menschen Tote) **Folie 26:** **„Kitzsteinhorn" Open-Lab**  \*ERT= ***Electrical Resistivity Tomography*/ Gleichstromelektik** - **Kitzsteinhorn open lab**, bestückt mit **Messsensoren**, **an untersch. Skalen** - **Temperatursensoren messen die Temperaturveränderung** bis 1m Tiefe und **Feuchtigkeitsveränderungen** - Von **innen nach außen** und **von außen nach innen kann gemessen werden** Temperatur und Feuchtigkeitsveränderungen - Zur **Sicherung wurde Stollen angelegt** - [Forschungsfragen:] **Wo** manifestieren sich **Veränderungen der Erdoberfläche durch Stürze**? - Kann man an Daten erkennen ob man Gefahr läuft einen Felssturz zu erhalten **Folie 27:** **Multitemporales Laserscanning** - **Visualisierung** und **Berechnung** von **Felsveränderungen** Ein Bild, das Skifahren, Screenshot, Steigung, Karte enthält. Automatisch generierte Beschreibung **Folie 28:** **Paper**  Ein Bild, das Text, Schnee, Screenshot, Steigung enthält. Automatisch generierte Beschreibung \[Eigenrecherche Paper\]: - Figure 1**: verschiedene Ansichten** der untersuchten **Felswände** und deren **Umgebung** \[Fotograf: Robert Delleske\] - Somit bietet die Abb. Einen umfassenden **Überblick** über die **räumliche Anordnung der Felswände**, ihre **geometrischen Eigenschaften** und ihre **geographische Lage** und ist entscheidend, um das **Untersuchungsgebiet** und die **Ergebnisse des Papers zu verstehen** - [im Detail:] **UAV-Ansicht** der **Felswände**: die Abb. Zeigt eine **Drohnenansicht der Felswände**, die in der Studie untersucht wurden - Angaben zu **Fläche, Höhe und Neigung**: Für jede der **untersuchten Felswände** (**KN**= **Kitzsteinhorn Nordwand**, KNW= Kitzsteinhorn Nord-West-Wand, MKE= Magnetköpfl Ostwand, MKW= **Magnetköpfl Westwand** und MGE= **Maurergrat Ostwand**) sind die **Oberfläche in m^2^,** die **Höhe** ü.N.N, und die **mittlere Neigung** angegeben. Diese Angaben helfen, die **geometrischen Eigenschaften** der einzelnen Felswände **zu vergleichen**. - [Kleine Abb. Unten links]: ***Hillshade***= schattierte **Reliefkarte** des Studiengebiets, wobei die **überwachten Felswände blau** hervorgehoben sind, sowie die Ausdehnung des Gletschers. Dies ermöglicht es, die **Position der Felswände** im Verhältnis zum Gletscher und der umgebenden Topographie zu visualisieren - [Kleine Abb. Unten rechts]: **Lage des Studiengebiets innerhalb von Österreich** - **Scanpositionen:** die Abb. Zeigt die **Positionen der Lidar-Scans**, mit den Abkürzungen **SMK** (**Scanposition** "Magnetköpfl"), SCC (Scanposition "Cable Car Top Station"), SG1 (Scanposition "Glacier 1"), SG2 (Scanposition "Glacier 2") und SMG (Scanposition "Maurergrat").  - *During the observation period (2011-- 2017), 60 % of the total rockfall volume detached within 10 m of the current glacier surface; 75 % detached within 20 m.* // Während des **Beobachtungszeitraums** (2011-2017) lösten sich **60 % des gesamten Steinschlagvolumens** innerhalb von **10 m** von der **aktuellen Gletscheroberfläche**; **75 %** lösten sich **innerhalb von 20 m.** Ein Bild, das Reihe, Diagramm, Screenshot, Steigung enthält. Automatisch generierte Beschreibung - **Multitemporales Scanning**, **5 unterschiedlich exponierte Felspartien** - 2-dimensionale Messtrecke wurde angelegt - Messkonfiguration: Messfeld wird angelegt - So können **Spannungsunterschiede festgestellt** werden - **Viel Wasser**= **hohe Leitfähigkeit** \[wo ist der Fels gefroren, wo ist er ungefroren\] - Wo haben wir eine **Degradation des Permafrosts**? - Zeitgleich **Messung** was sich an der Erdoberfläche und unterhalb abspielt - **PhD Projekt**, Multitemporale Messungen: **10.000 Laserimpulse**, Daten in einem Chip gespeichert, in 20 Min. abgescannt - Aus der **Punktwolke** können **positive und negative Veränderungen am Fels abgebildet** werden - Wo haben wir einen ***Verlust*** (**Sturzprozess**), wo wurde Material abgetragen, wo hat es sich „abgelagert" etc. - Die **Felswände** wurden regelmäßig **über 10 Jahre hinweg gescannt** - [Verortung:] die **Lage und Größe der Felsstürze**, über **6 Jahre hinweg** - **In best. Bereichen passiert mehr** oder **weniger** viel, wieso? - Besonders dort wo wir **rezenten Gletscherrückgang** haben, passieren **Felsstürze,** dort müssen am besten **h**angebracht werden  ***[Abb. Aus dem Paper im Detail erklärt: ]*** - **[Begrifflichkeiten]** - **Magnitude** =**Größe** oder **Volumen,** in **Kubikmetern m^3^** gemessen\]. Um die Verteilung der Felsstürze besser zu analysieren, werden sie **in verschiedene Größenklassen** eingeteilt. **Frequenz= Häufigkeit**. - Die **Magnitude-Frequenz-Verteilung** von Felsstürzen = beschreibt das Verhältnis zwischen der Größe (Magnitude) von Felsstürzen und ihrer Häufigkeit (Frequenz). Im Allgemeinen folgen Felsstürze einem **negativen Potenzgesetz**, d. h. **kleine Felsstürze** treten **häufig** auf, während **große Felsstürze** **selten** sind. - *[Abb. 7 im Paper] zeigt die Magnitude-Frequenz-Verteilung der detektierten Felsstürze, aufgeschlüsselt nach allen Fellstürzen, gletscher-proximalen Felsstürzen, und gletscher-distalen Felsstürzen* - *Die Abb. Stellt diese Verteilungen in einem doppelt-logarithmischen Diagramm dar, wobei* die **Felssturz-Magnitude** (Volumen) auf der x-Achse und die **kumulative Frequenz** auf der y-Achse abgetragen ist. - *[Die wichtigsten Aspekte der Abb. Und ihre Bedeutung: ]* - *Negative Potenzgesetz-Verteilung: die Magnitude-Frequenz-Verteilung folgt einem negativen Potenzgesetz über vier Größenordnungen.* - *Das bedeutet, dass die Anzahl der Felsstürze mit zunehmendem Volumen abnimmt, wobei viele kleine und wenige große Ereignisse auftreten* - Diese Verteilung ist typisch für viele natürliche Phänomene, einschließlich Felsstürze. - **Unterschiedliche Steigungen der Regressionslinien:** Die Abb. zeigt, dass die **Steigung der Regressionslinie**, die durch den **Potenzgesetzexponenten (b)** definiert ist, für **proximal** und **distale Felsstürze** **unterschiedlich** ist - **Proximale Felsstürze (b = 0.51):** Die Regressionslinie für Felsstürze in gletschernahen Gebieten ist **flacher**. Dies deutet auf eine **erhöhte Häufigkeit großer Felsstürze** in diesen Bereichen hin - **Distale Felsstürze (b = 0.69):** Die Regressionslinie für Felsstürze in gletscherfernen Gebieten ist **steiler**, was auf eine **geringere Häufigkeit großer Felsstürze** hindeutet. Die Verteilung in distalen Gebieten zeigt einen weniger ausgeprägten Anstieg, und erreicht niedrigere Frequenzwerte bei kleineren Magnituden - **Alle Felsstürze (b=0.64):** Der Potenzgesetzexponent für alle Felsstürze kombiniert beträgt b=0.641 - **Erhöhte Frequenz großer Felsstürze in proximalen Gebieten:** Die Abbildung verdeutlicht, dass **große Felsstürze (ab etwa 100 m³) in gletschernahen Gebieten deutlich häufiger** vorkommen als in gletscherfernen Gebieten. - Dies wird durch die flachere Regressionslinie für proximale Felsstürze und das Auseinanderdriften der Regressionslinien bei großen Magnituden verdeutlicht - Bei Felsstürzen von 1000 m³ ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie in proximalen Gebieten auftreten, etwa 10 Mal höher als in distalen Gebieten - Bei Felsstürzen von 10.000 m³ steigt diese Wahrscheinlichkeit auf etwa das 15-fache, und bei 100.000 m³ auf das 25-fache - **Extrapolation der Potenzgesetze:** Die Abbildung ermöglicht es, die Potenzgesetze über den beobachteten Bereich der Magnitude hinaus zu extrapolieren. Dies ermöglicht theoretische Schätzungen der Wiederkehrintervalle von Ereignissen hoher Magnitude. Die Extrapolation zeigt, dass ein Felssturz von ≥ 1000 m³ eine Wiederkehrperiode von etwa 4 Jahren hat, während Felsstürze von ≥ 10.000 m³ (≥ 100.000 m³) etwa alle 25 Jahre (100 Jahre) auftreten. - **Interpretation:** Die unterschiedlichen Magnitude-Frequenz-Verteilungen in proximalen und distalen Gebieten weisen darauf hin, dass die **Entgletscherung einen deutlichen Einfluss auf die Felssturzaktivität** hat. In den ersten Jahrzehnten nach der Entgletscherung kommt es zu einer **erhöhten Felssturzaktivität**, insbesondere bei großen Ereignissen, die durch thermischen Stress und die Bildung einer aktiven Schicht im freigelegten Fels begünstigt werden. In gletscherfernen Gebieten, die weniger stark von der Entgletscherung betroffen sind, ist die Felssturzaktivität geringer und wird von kleineren Ereignissen dominiert. - Zusammenfassend zeigt Abbildung 7, dass die Magnitude-Frequenz-Verteilung von Felsstürzen in einem entgletscherten Kar einem negativen Potenzgesetz folgt, wobei die Verteilung durch den Gletscherzustand beeinflusst wird, mit einer deutlich erhöhten Häufigkeit großer Ereignisse in der Nähe des Gletschersvf. Die unterschiedlichen Potenzgesetzexponenten zwischen proximalen und distalen Felsstürzen verdeutlichen den Einfluss des Gletscherrückgangs auf die Felssturzaktivität und die daraus resultierenden Implikationen für das Risikomanagement [Allgemeine Tipps:] Bundesamt für Katastrophenschutz und Bevölkerungshilfe sitzt in Bonn =\> guter Job für Geographen