SGAG-Preis / Prix SSGA
Samuel GUEX: Abschätzung von Gefahrenpotentialen in Tadschikistan.
(Zusammenfassung der Diplomarbeit)
Datenbasis
Durch die globale Erwärmung der Atmosphäre ziehen sich die Gebirgsgletscher weltweit zurück. Dabei entstehen Situationen, die über den aktuellen Erfahrungshorizont hinaus reichen. Durch den teilweise drastischen Gletscherrückzug bilden sich vermehrt Gletscherseen, die ein erhebliches Gefahrenpotential darstellen können und bei einem Ausbruch katastrophale Ereignisse mit hohem Schaden auslösen. In Tadschikistan wird durch das Projekt «Swiss Disaster Reduction Strategy For Central Asia 2004-2008» der DEZA ein Beitrag zur Gefahrenprävention geleistet. Die Diplomarbeit soll im Umfeld dieses Projektes eine Datengrundlage in einem definierten Gebiet im Pamir in Bezug auf Gefahrenpotentiale durch Gletscherseen schaffen. Dabei handelt es sich um eine grossflächige Untersuchung anhand von ASTER- und Landsatdaten um mögliche Gefahrenherde zu lokalisieren. In diesem Sinne stellt diese Arbeit den ersten Schritt eines «Gefahrenassessments» dar, der als Grundlage für Felduntersuchungen dienen soll.
Auf einer ersten Stufe wird aufgezeigt, wie mit finanziell bescheidenen Mitteln eine optimale Datenbasis für detaillierte Untersuchungen geschaffen werden kann. Um ein kontinuierliches Terrainmodell über dem Untersuchungsgebiet verwenden zu können, werden zuvor generierte ASTER-Terrainmodelle (aus einem Satelliten-Stereobildpaar selber generiertes DTM) mit dem SRTM-Terrainmodell (Radar-Satellitendaten) fusioniert.
Bild 1: Ein Vergleich der beiden zu fusionierenden Terrainmodelle über einem Gebiet der Alai Range im Norden von Tadschikistan. Eine Fusion bewirkt die Eliminierung der Löcher vom SRTM-DTM, welches allerdings durch das Fehlen von Artefakten bei Bergspitzen stabiler wirkt. Das selber generierte ASTERDTM wirkt durch die runden Formen ziemlich geglättet.
Katalog der Gletscherseen
Stufe 2 beschränkt sich ausschliesslich auf die Gletscherseen. Dabei werden mit dem NDWI (Normalized Difference Water Index) alle Gletscherseen im Untersuchungsgebiet erfasst und inventarisiert. Anschliessend werden die Volumina sämtlicher 74 im Inventar aufgeführten Seen aufgrund empirischer Beziehung bestimmt. Des weiteren werden unter anderem durch geeignete Visualisierungen die Staumechanismen der Seen abgeschätzt und dem Inventar beigefügt. Bedingt durch die limitierende Auflösung der Satellitenszenen werden bei diesen Abschätzungen Unsicherheiten definiert und entsprechend im Inventar eingegliedert.
Analyse Fallbeispiele
Aufgrund des Umfangs des Inventars werden für Stufe 3 zwei Fallbeispiele für Detailanalysen und Ausbruchsmodellierungen ausgewählt. Dabei werden zwei Seen anhand weiterer morphologischer Parameter untersucht. Anschliessend werden mögliche Ausbruchsszenarien mit Hilfe des MSF-Modells (Modified Single Flow Direction) aufgezeigt und analysiert. Dabei übt die Wahl der Auflösung des zugrunde liegenden Terrainmodells einen entscheidenden Einfluss auf die Ausbruchsmodellierungen aus.
Bild 2: Anhand der Ausbruchsmodellierungen kann aufgezeigt werden, welchem Fliesspfad ein möglicher Gletscherseeausbruch folgen könnte. Es lässt sich eine Wahrscheinlichkeit berechnen, mit der eine bestimmte Fläche vom Ausbruch erreicht wird.
Die entscheidenden Faktoren dabei sind die Wahl des Pauschalgefälles, bei deren Unterschreitung ein Murgang stoppen könnte, wie auch die Auflösung der Terrainmodelle und Satellitenbilder. Der Einsatz der Fernerkundung wird dabei in Zukunft an Bedeutung zunehmen. Besonders in schwer zugänglichen Gebirgsregionen, ob physisch oder politisch, sind diese Methoden im Vergleich zu Untersuchungen vor Ort einfacher und praktischer. Die angewendeten Methoden sind technisch gesehen auf einem Niveau, welches eine praktische Anwendung weltweit erlaubt. Somit können diese Verfahren auch in wirtschaftlich unterentwickelten Ländern implementiert werden. Besonders in Tadschikistan ist das Bewusstsein der Gefahr, die aus Gletscherseen ausgeht, bei der Bevölkerung und den Behörden weitgehend noch nicht vorhanden. Die DEZA hat sich mit dem Projekt «Swiss Disaster Reduction Strategy for Central Asia» zur Aufgabe gemacht, eine Sicherheit für die Bevölkerung im Hinblick auf Naturgefahren zu gewährleisten. Dementsprechend soll diese Arbeit einen kleinen Beitrag in diese Richtung leisten und den Verantwortlichen zur Verfügung gestellt werden.
Bild 3: Durch visuelle Analyse liess sich auch eine Eis-/ Felslawine im Südosten des Untersuchungsgebietes rekonstruieren. Eis- und Schuttmaterial, welches 2003 auf einem Gletscher liegt, deutet auf ein vergangenes Ereignis hin. Blankes Eis und eine freie Mittelmoräne im Jahre 2000 zeigen, dass sich der Eis-/ Felssturz innerhalb dieser Zeitspanne ereignet haben muss. Geologen der Universität Wien, die verschiedene Projekte im Zusammenhang mit seismischen Aktivitäten in Tadschikistan verfolgen, vermuten, dass ein Erdebeben, das sich am 3. März 2002 in der Pamir-Region ereignete, der Auslöser dieses Ereignisse gewesen ist.
