The homogenized glacier inventories for South Tirol 1997-2005-2017-2023

Das Südtiroler Gletscherinventar 2023 Im Kontext der homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare 1997, 2005 und 2017 Stephan Galos, PhD Natters, im Mai 2025 ii Das Südtiroler Gletscherinventar 2023 Im Kontext der homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare 1997, 2005 und 2017 Version 2025.1 Auswertungen und Bericht: Stephan P. Galos, PhD Gries 12, 6161 Natters, Österreich E-mail: [email protected] Analyse der Geländemodelle: Christoph Klug, PhD Hinterer Stielacker 221, 6405 Pfaffenhofen Österreich E-mail: captainklugman[email protected] Im Auftrag der: Agentur für Bevölkerungsschutz der Autonomen Provinz Bozen-Südtirol Amt für Hydrologie und Stauanlagen Drususallee 116, 39100 Bozen, Italien E-mail: [email protected] Tel.: +39 0471 41 47 40 Titelbild: Der Langtaufererferner in den Ötztaler Alpen hat sich in den vergangenen Jahren besonders stark verändert. Der Eisdickenverlust im Zungenbereich seit 1999 beträgt rund 150 m, wodurch sich der Gletscher seit 1997 fast einen Kilometer zurückgezogen hat. iii Inhaltsverzeichnis 1 Einführung ............................................................................................................................. 1 1.1 Bestehende Inventare für die Region .................................................................................... 2 1.2 Das Untersuchungsgebiet ...................................................................................................... 2 2 Datengrundlagen und Methodik ............................................................................................. 3 2.1 Orthofotos und digitale Geländemodelle .............................................................................. 3 2.2 Abgrenzung der Vergletscherten Flächen und Kriterien für die Inventarisierung ................ 3 2.3 Berechnung der differenziellen Geländemodelle ................................................................. 5 2.4 Geländemodellbasierte Analysen .......................................................................................... 5 2.5 Anpassungen der bestehenden Inventare 1997, 2005 und 2017 ......................................... 6 3 Das Produkt ............................................................................................................................ 8 3.1 Das Inventar 2023 als Shapefile ............................................................................................ 8 3.1.1 HOM_ID ............................................................................................................................. 8 3.1.2 PATCH_xx .......................................................................................................................... 8 3.1.3 NAME_D ............................................................................................................................ 9 3.1.4 NAME_IT ............................................................................................................................ 9 3.1.5 REGION .............................................................................................................................. 9 3.1.6 DATE .................................................................................................................................. 9 3.1.7 CGI_ID .............................................................................................................................. 10 3.1.8 WGMS_ID ........................................................................................................................ 10 3.1.9 AREA_XX .......................................................................................................................... 10 3.1.10 ALT_MIN ..................................................................................................................... 10 3.1.11 ALT_MAX ..................................................................................................................... 10 3.1.12 ALT_MEAN .................................................................................................................. 11 3.1.13 ALT_MEDIAN ............................................................................................................... 11 3.1.14 SLOPE_MEAN .............................................................................................................. 11 3.1.15 ASPECT_AZM ............................................................................................................... 11 3.1.16 ASPECT_CLS................................................................................................................. 11 3.1.17 X_UTM ........................................................................................................................ 11 3.1.18 Y_UTM......................................................................................................................... 11 3.1.19 BOUND_FLG ................................................................................................................ 11 3.2 Die Inventare als Excel-Tabellen .......................................................................................... 12 3.3 Die Auswertungen der Gletscheränderungen ..................................................................... 12 4 Ergebnisse und Diskussion ..................................................................................................... 13 4.1 Das neue Gletscherinventar 2023 ....................................................................................... 13 iv 4.2 Veränderungen seit 1997 .................................................................................................... 15 4.2.1 Anzahl der erfassten Gletscher ....................................................................................... 15 4.2.2 Veränderungen der Gletscherfläche nach Gebirgsgruppen ........................................... 16 4.2.3 Veränderungen der Gletscherfläche nach Größenklassen ............................................. 18 4.2.4 Veränderungen der Gletscherfläche nach Höhenstufen ................................................ 20 4.2.5 Änderungen in Oberflächenhöhe, Volumen und Masse ................................................. 21 4.3 Unsicherheiten der Ergebnisse ............................................................................................ 23 5 Fazit und Ausblick .................................................................................................................. 25 6 Literaturverzeichnis ............................................................................................................... 27 1 1 Einführung Die letzte Datenerhebung auf regionaler Ebene zum Stand der Südtiroler Gletscher wurde in den Jahren 2016 und 2017 durchgeführt. Aus diesen Daten entstand das Südtiroler Gletscherinventar 2017 als Bestandteil eines übergeordneten homogenisierten Datensatzes der auch die homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare 1997 und 2005 (Galos et al., 2022; Galos et al., 2023) umfasst. Seit der Datenerhebung für das Inventar 2017 waren die Gletscher im Untersuchungsgebiet, wie im gesamten Alpenraum, abermals von starken Rückgängen betroffen. Nachdem der „Jahrhundertsommer 2003“ innerhalb der Fachgemeinschaft fast zwei Jahrzehnte lang als Synonym für unübertroffenen Gletscherschwund innerhalb eines Jahres, also quasi eine Art Worst-Case Szenario galt, stellten die ebenfalls sehr großen Massenverluste der Jahre 2017 und 2018 dessen Einzigartigkeit bereits in Frage. Im Sommer 2022 führten dann deutlich unterdurchschnittliche Schneerücklagen aus dem vorangegangenen Winter in Kombination mit einem lange anhaltend heißen Sommer ohne nennenswerte Sommerschneefälle dazu, dass die bisherigen Rekordmassenverluste der Alpengletscher aus dem Jahre 2003 teils deutlich übertroffen wurden. Auch im Folgejahr 2023 waren im Untersuchungsgebiet sehr starke Gletscherrückgänge zu verzeichnen. Vor diesem Hintergrund erschien es angebracht, bereits nach sechs (sieben) Jahren eine neue Datenerhebung auf regionaler Ebene ins Auge zu fassen und damit die Basis für ein neues Gletscherinventar Südtirols zu schaffen. Besonders günstige Verhältnisse, also weitgehend schneefreie Gletscher und die Aussicht auf eine stabile Schönwetterperiode, führten im Spätsommer 2023 dazu, dass innerhalb weniger Tage die entsprechende Befliegungskampagne konkret geplant und durch das gute Zusammenspiel aller Beteiligten folglich auch umgesetzt werden konnte. Das Resultat ist ein qualitativ hochwertiger Datensatz an hochaufgelösten Orthofotos und daraus abgeleiteten Geländemodellen für die Gletscher Südtirols ohne nennenswerte räumliche Datenlücken. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Erweiterung des bestehenden Datensatzes der homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare um das Inventar 2023 und damit die Erhebung der noch vorhandenen Gletscherflächen im Untersuchungsgebiet. Auf Grundlage der neuen Daten sollten die drei bestehenden Gletscherinventare 1997, 2005 und 2017 mit der etablierten Methodik entsprechend nachgeführt werden. Insbesondere das Inventar 2017 sollte dabei auf Basis der nun vorliegenden Oberflächendifferenzen 2017-2023 angepasst und verbessert werden. Die Veränderungen der Gletscherfläche und des Volumens seit 1997, aber insbesondere seit dem Inventar 2017, werden dabei sowohl nach Gebirgsgruppen, als auch aufgeschlüsselt nach Größenklassen der einzelnen Gletscher und nach Höhenstufen betrachtet. 2 Die Ergebnisse dieser Studie sollen dazu dienen, Modelle und Vorhersagen zum Wasserhaushalt im Untersuchungsgebiet anzupassen und entsprechende mittelund langfristige Adaptionsstrategien zu entwickeln bzw. bestehende Konzepte zu adaptieren. Die Daten bilden weiters die Grundlage für bestimmte Anwendungen im Bereich der Naturgefahren und sind aufgrund ihrer hohen Genauigkeit eine wertvolle Validierungsbasis für moderne prozessbasierte Ansätze in diesem Fachgebiet. 1.1 Bestehende Inventare für die Region Die vorliegende Arbeit versteht sich als eine Fortsetzung, bzw. als weiterer Beitrag zum bestehenden Datensatz der homogenisierten Gletscherinventare Südtirols (Galos et al., 2023). Die in diesem Bericht vorgestellten Ergebnisse und Analysen beziehen sich auf die neuen bzw. aktualisierten Versionen 2025 der Inventare, die nach Fertigstellung dieses Berichtes ebenfalls auf ZENODO und dem GeoBrowser der Landes Südtirol veröffentlicht werden. Informationen zu weiteren (historischen) Inventaren für die Region finden sich beispielsweise bei Galos et al. (2022). 1.2 Das Untersuchungsgebiet Das Untersuchungsgebiet umfasst die Hochgebirgsräume der gesamten Autonomen Provinz Südtirol und im Falle von über die Landesgrenzen hinausreichenden Gletschern auch kleinere Teilgebiete der angrenzenden Länder (Österreich) und Regionen (Trentino, Lombardei, Venetien). Die erfassten Gletscher teilen sich dabei auf sieben Hauptgebirgsgruppen auf: Ortlergruppe, Ötztaler Alpen, Texelgruppe, Stubaier Alpen, Zillertaler Alpen, Hohe Tauern und Rieserfernergruppe (Abb.1). Die Sesvennagruppe, welche im Gletscherinventar 1997 noch mit einem Gletscher vertreten war, ist nicht mehr Teil der vorliegenden Studie. Abb. 1: Die Lage der Gletscher (rote Flächen) und Gebirgsgruppen im Untersuchungsgebiet. 3 2 Datengrundlagen und Methodik 2.1 Orthofotos und digitale Geländemodelle Das Südtiroler Gletscherinventar 2023 basiert auf Stereo-Orthofotos die im Rahmen einer Befliegungskampagne zwischen dem 7. und 9. September 2023 aufgenommen wurden. Die Kampagne wurde in Zusammenarbeit mit der Firma AVT-ZT-GmbH in Imst (Tirol, Österreich) geplant und von dieser durchgeführt. Der Zeitpunkt für die Datenerhebung war insofern ideal, als dass während der Befliegung quasi keine Bewölkung im Untersuchungsgebiet vorhanden war. Nach einem weit überdurchschnittlich warmen Sommer waren nur sehr wenige Randbereiche der Gletscher von Altschnee bedeckt, der ansonsten die optische Abgrenzung von vergletscherten Flächen erschwert. Auch war kein nennenswerter Neuschnee auf den Gletschern vorhanden. Die wenigen Zentimeter Schnee einer Kaltfront Ende August waren hauptsächlich noch im Bereich der Ortlergruppe in Resten vorhanden, störten aber die Auswertungen nicht. Die Prozessierung der Daten wurde ebenfalls von der AVT-ZT-GmbH durchgeführt. Die Georeferenzierung erfolge dabei auf derselben Basis wie jene der Daten für das Inventar 2017. Überprüfungen zeigten, dass eine weitere Co-Registrierung der Daten damit nicht notwendig ist. Während die Orthofotos eine Horizontalauflösung am Boden von etwa 10 cm aufweisen, liegen die daraus abgeleiteten Geländemodelle in einer Horizontalauflösung von 0,5 x 0,5 m vor. Die mittlere vertikale Abweichung gegenüber dem Geländemodell 2017 in ausgewählten stabilen Gebieten liegt durchschnittlich bei etwa 0,2 m. Ein vorhandener Bias von ca. -14 Zentimetern gegenüber den Daten aus 2016/17 ist vermutlich technischen Unterschieden in der Datenaufnahme geschuldet, konnte jedoch letztlich nicht vollständig erklärt werden (AVT, 2024). Aufgrund der Fragestellung und der im Vorhinein festgelegten Genauigkeitsanforderungen sowie der großen vertikalen Oberflächenänderungen über vergletscherten Flächen im Untersuchungszeitraum, wurde auf eine entsprechende Bias-Korrektur verzichtet. In den Unsicherheitsangaben der Ergebnisse muss entsprechende Bias jedoch berücksichtigt werden. Weitere Beschreibungen zu den Datengrundlagen, insbesondere zu den technischen Details der Aufnahmen sind im technischen Bericht der AVT-ZT-GmbH (AVT, 2024) zusammengefasst. Detaillierte Informationen zu den Datengrundlagen der bestehenden Inventare 1997, 2005 und 2017 finden sich bei Galos et al. (2022) und Galos (2023). 2.2 Abgrenzung der Vergletscherten Flächen und Kriterien für die Inventarisierung Die Klassifizierung als Gletscherfläche für das Inventar 2023 erfolgte ausgehend von den überarbeiteten Abgrenzungen des Inventars 2017 entweder direkt auf Basis der Orthofotos oder bei Schuttbedeckung indirekt, beispielsweise über die Oberflächenkurvatur oder das Vorhandensein von 4 Spalten, Randklüften und ähnlichen Strukturen. Die bestehenden Inventare, insbesondere das Inventar 2017, wurden in erster Linie auf Basis der differentiellen Geländemodelle nachgeführt (e.g. Abermann et al., 2010). Die optischen Daten dienten dabei hauptsächlich zur Unterscheidung der Ursache (Erosionsvs. Ablationsprozesse) detektierter Änderungen der Oberflächenhöhe. Generelles Kriterium für die Inventarisierung von Gletscherflächen in den homogenisierten Südtiroler Gletscherinventaren ist das erwiesene Vorhandensein von Eis mit einer Ausdehnung von ca. 5000 m² (bezogen auf den Gesamtgletscher) oder mehr zum jeweiligen Aufnahmezeitpunkt. Reste von in früheren Inventaren enthaltener Gletscherteile wurden - wenn möglich - dann erfasst, wenn eine Größe von 100 m² überschritten wird. Dabei ist zu erwähnen, dass eine typische Untergrenze für die Größe von in großskaligen Inventaren zu berücksichtigenden Gletscherflächen 0,1 km² beträgt (e.g. Schiefer at al., 2008). Aufgrund der überschaubaren Größe des Untersuchungsgebietes, der hohen Qualität der vorliegenden Daten und nicht zuletzt aufgrund der möglichen Nutzung der Daten für prozessbasierte Fragestellungen, wurden im Rahmen dieser Studie möglichst alle vergletscherten Flächen über 100 m² erfasst. Außerdem machen Gletscherteile mit Flächen kleiner als 0,1 km² mittlerweile etwa 10 % der gesamten Gletscherfläche aus und sind somit kaum noch vernachlässigbar. Grundsätzlich wurden alle Flächen innerhalb der Landesgrenzen von Südtirol, welche auf Basis der vorliegenden Daten als vergletschert einzustufen waren, in die Inventare aufgenommen. Gletscherflächen die nicht nach Südtirol entwässern, wurden jedoch nur dann berücksichtigt, wenn diese im Inventar 1997 eine Fläche von 0,5 km² erreichten. Zwei Beispiele dafür sind der Niederjochferner in den Ötztaler Alpen und der Zebruferner in der Ortlergruppe. Für beide Gletscher wurden nur die in Südtirol liegenden Teile in die Inventare aufgenommen. Die größten nicht inventarisierten Gletscherflächen befinden sich folglich am östlichen Ötztaler Hauptkamm wo die Landesgrenze beispielsweise über die oberen (nach Österreich entwässernden) Teile von Gurglerferner und Schalfferner verläuft. Für die Abgrenzung nach politischen Grenzen wurde auf das vom Land Südtirol zur Verfügung gestellte Shapefile der Landesgrenze zurückgegriffen. Die meisten Gletscher die sich über die Landesgrenzen hinweg erstrecken (vor allem in den Ötztaler Alpen) wurden entlang der Grenzlinie abgeschnitten. In jenen Fällen in denen allerdings der Großteil des Gletschers in Südtirol liegt und/oder die Landesgrenze nicht mit einer klaren Wasserscheide einhergeht, also auch das Schmelzwasser des Gletscheranteils außerhalb des Hoheitsgebietes nach Südtirol entwässert, wurde der gesamte Gletscher in das Inventar aufgenommen. Einen Sonderfall bildet der Gepatschferner, bei dem die Abgrenzung des Südtiroler Anteils, ebenfalls aus hydrologischen Gründen, nicht der politischen Grenze, sondern der Wasserscheide folgt. Die Flächensumme des so erfassten Anteils unterscheidet sich jedoch kaum von jener des Südtiroler Anteils bezogen auf die Verwaltungsgrenzen. 5 In den Inventaren gibt der Parameter BOUND_FLG (Kapitel 3.1.19) Aufschluss über die Art der Abgrenzung von Gletschern die sich über die politischen Grenzen erstrecken. 2.3 Berechnung der differenziellen Geländemodelle Zur Berechnung der Vertikaländerungen der Gletscheroberflächen und in weiterer Folge des Volumenund Massenverlustes der Gletscher, wurde auf Basis der Geländemodelle 2017 und 2023 ein differenzielles Geländemodell mit einer horizontalen Auflösung von 2 x 2 m erstellt. Die Berechnung der Oberflächenänderungen aus den differenziellen Geländemodellen erfolgte nach der bewährten Methodik (e.g. Galos et al., 2015; Klug et al., 2018). Die etwas verminderte Auflösung wurde gewählt, weil diese eine schnellere händische Bearbeitung ermöglicht und den Rechenaufwand bei den Auswertungen deutlich reduziert, gleichzeitig aber die Qualität der Ergebnisse nicht negativ beeinflusst. Die Daten aus dem Jahr 2023 mussten nicht weiter prozessiert werden, da aufgrund der gegenüber den Daten aus 2017 analogen Geo-Referenzierung, das Alignment zwischen den Geländemodellen bereits gegeben war (siehe Kapitel 2.1). Die Co-Registrierung der Geländemodelle 1999 und 2005 mit den Daten für 2017 wurde nach Nuth und Kääb (2011) durchgeführt Galos (2023). 2.4 Geländemodellbasierte Analysen Neben der Erstellung von Differenziellen Geländemodellen zur Abgrenzung der Gletscherflächen wurden aus dem Geländemodell 2023 eine Reihe an topographischen Parametern für das Inventar 2023 errechnet (Abschnitte 3.1.8 ff). Aufgrund fehlender Daten sind nur zwei kleine Gletscherteile in den Ötztaler Alpen von diesen Berechnungen ausgenommen, für alle anderen Einheiten lag eine weitestgehend vollständige Abdeckung durch das Geländemodell 2023 vor. Die entsprechenden Felder der Gletscherteile ohne Daten sind mit dem Wert -9999 befüllt. Für die Berechnung der Vertikaländerung der Oberfläche und in weiterer Folge des Volumenund Massenverlustes der Gletscher gegenüber den bereits bestehenden Inventaren, musste auch auf Daten früherer Geländemodelle zurückgegriffen werden. Im Falle des Inventars 1997 war das das orthofotobasierte Geländemodell 1999, für das Inventar 2005 das Geländemodell aus der Landesweiten Laserscanbefliegung 2005 und für 2017 jenes, aus den Orthofotodaten 2016/17. Nähere Informationen zur durchaus unterschiedlichen Qualität und zur jeweiligen räumlichen Abdeckung dieser Daten finden sich in Galos (2023) oder Galos et al. (2022). Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden die Berechnungen zur Änderung der Oberflächenhöhe und die darauf basierenden Analysen des Volumenund Massenverlustes für alle Gletscherflächen durchgeführt, für die eine Abdeckung durch das jeweilige differenzielle Geländemodell von mindestens 80 % gegeben war. Gletscherteile die dieses Kriterium nicht erfüllen, weisen in den 12 (siehe dazu auch Kap. 2.2), oder in wenigen Fällen auch die Flächen außerhalb Südtirols im Inventar enthalten sind. 3.2 Die Inventare als Excel-Tabellen Neben den Shapefiles liegen die Inventare zur einfacheren Ansicht und übersichtlicheren Bearbeitung auch als Excel-Tabellen vor. Die Bezeichnung der entsprechenden Datei lautet SGIhom_v2025.xlsx. Diese enthält die vier homogenisierten Inventare jeweils als Tabelle in einem Datenblatt. 3.3 Die Auswertungen der Gletscheränderungen Die Datei SGIhom_v2025_Analysen.xlsx enthält abermals die vier Inventare als Tabellen, jedoch erweitert um zusätzliche Parameter wie beispielsweise die mittlere Höhenänderung der Teilflächen für verschiedene Zeiträume sowie eine Einteilung in Größenklassen, nach der Teile der nachfolgenden Analysen erfolgten. Weiters finden sich in dieser Datei die im Bericht enthaltenen und weitere zusammenfassende Tabellen. 13 4 Ergebnisse und Diskussion 4.1 Das neue Gletscherinventar 2023 Die Auswertungen zum neuen Südtiroler Gletscherinventar 2023 ergeben eine vergletscherte Fläche von 72,1 km². Diese teilt sich auf insgesamt 203 Gletscher auf, die sich ihrerseits wiederum in 729 erfasste Gletscherteile gliedern. Mit 30,1 km² weist die Ortlergruppe den größten Flächenanteil von rund 42 % der gesamten Gletscherfläche auf. Gefolgt von den Ötztaler Alpen mit 17,9 km² (25 %). Größere Gletscherflächen befinden sich noch in den Stubaier Alpen mit 8,2 km² (11 %) und den Zillertaler Alpen 6,83 km² (9 %). Die Rieserfernergruppe mit 4,8 km² (6 %), die Hohen Tauern mit 2,9 km² (4 %) und die Texelgruppe mit 1,7 km² (2 %) halten nur relativ geringe Anteile an der gesamten vergletscherten Fläche im Untersuchungsgebiet (siehe Tabelle 1). Gebirgsgruppe N Gl. N Gl. T. Gl.T./Gl. Sref [km²] Sref / Gl. [km²] Sref/Gl.T.[km²] Hohe Tauern 18 51 2,8 2,9 0,16 0,06 Ötztaler Alpen 49 139 2,8 17,9 0,37 0,13 Ortlergruppe 49 212 4,3 30,1 0,62 0,14 Rieserfernergruppe 16 61 3,8 4,4 0,27 0,07 Stubaier Alpen 17 55 3,2 8,2 0,48 0,15 Texelgruppe 18 41 2,3 1,7 0,10 0,04 Zillertaler Alpen 36 170 4,7 6,8 0,19 0,04 Gesamt 203 729 3,6 72,1 0,36 0,10 Tab. 1: Das Südtiroler Gletscherinventar in Zahlen nach den einzelnen Gebirgsgruppen. Die Anzahl der Gletscher, der Gletscherteile, der durchschnittlichen Teile pro Gletscher, die Gesamtfläche sowie die durchschnittliche Gesamtfläche der Gletscher und die durchschnittliche Fläche pro Gletscherteil. Obwohl die Gletscherteile in der kleinsten Größenklasse (<0,1 km²) mit 625 Individuen etwa 86 % der erfassten Gletscherteile ausmachen, entfällt mit rund 7,3 km² ein Flächenanteil von nur etwa 10 % der Gesamtfläche auf diese Klasse (Tab. 2). Den mit Abstand größten Anteil an der vergletscherten Gesamtfläche weist mit 33,4 km² die 17 Individuen umfassende Größenklasse 1-5 km² auf. Die einzige noch verbliebende Einheit in der größten Flächenklasse (> 5km²) ist mit nun knapp 5,3 km² der Hauptteil des Übeltalferners in den Stubaier Alpen. Betrachtet man die Verteilung der vergletscherten Flächen nach Höhenstufen, so erstrecken sich diese von den Gipfelbereichen der höchsten Erhebungen im Untersuchungsgebiet um den Gipfel des Ortlers, hinunter bis in Höhen von teilweise deutlich unter 2500 m ü. M. (Tabelle 3). Der höchste vergletscherte Punkt im Inventar 2023 befindet sich mit 3895 m ü. M. am Oberen Ortlerferner. Nur rund 2,7 km weiter nordöstlich, an der schuttbedeckten Zunge des Marltferners, liegt auf 2174 m ü. M. der niedrigste vergletscherte Punkt des Inventars. Der Gletscherteil mit der größten Höhenerstreckung ist mit 1145 14 Höhenmetern der Hauptteil des Langtaufererferners an der Weißkugel der von einer Höhe von 3649 m ü. M. hinunter bis auf 2504 m ü. M. reicht. Der zweitgrößte Gletscher des Untersuchungsgebietes, der Hauptteil des Suldenferners, umfasst eine Höhenerstreckung von 1123 m und reicht von 3574 m ü. M. bis auf 2451 m ü. M. an seiner stark schuttbedeckten Zunge. Gebirgsgruppe < 0,1 km² 0,1 - 0,5 km² 0,5 - 1,0 km² 1,0 - 5 km² > 5 km² Gesamt Hohe Tauern 43 7 1 51 Ötztaler Alpen 114 17 3 5 139 Ortlergruppe 179 17 6 10 212 Rieserfernergruppe 50 10 1 61 Stubaier Alpen 48 4 2 1 55 Texelgruppe 35 6 41 Zillertaler Alpen 156 11 2 1 170 Gesamtanzahl 625 72 14 17 1 729 Gesamtfläche [km²] 7,3 16,2 10,0 33,4 5,3 72,09 Tab. 2: Die Anzahl der Gletscherteile im Südtiroler Gletscherinventar 2023 nach Gebirgsgruppen und Größenklassen sowie die Gesamtflächen für die einzelnen Größenklassen. Bezogen auf die Gesamtgletscher weisen Marltferner und Oberer Ortlerferner die größten Höhenspannen auf, wobei hier die einzelnen Teile bereits deutlich voneinander getrennt sind. Mit seinem höchsten Punkt auf 3838 m ü. M. weist der Martlferner eine Höhenerstreckung von 1664 m auf, der Obere Ortlerferner deckt mit seinem tiefsten Punkt von rund 2258 m ü. M. eine nur etwas geringere Höhenspanne von 1637 Hm ab. Allerdings besteht, wie bereits erwähnt, an beiden Gletschern keine Verbindung mehr zwischen höchstem und niedrigstem Punkt. Die Gebirgsgruppe mit der größten Höhenerstreckung der vergletscherten Flächen ist demzufolge die Ortlergruppe. Sie weist als einzige Region Vergletscherungen in den drei niedrigsten Höhenstufen 2100-2200, 2200-2300 und 2300-2400 m ü. M. auf. Auch die höchste Höhenstufe 3800-3900 m ü. M. wird bekanntermaßen nur in der Ortlergruppe erreicht. Die Ötztaler Alpen decken immerhin noch einen Höhenbereich von 2504 bis 3714 m ü. M. ab. Die geringste Höhenerstreckung der Gletscherflächen weist mit dem Bereich von 2599-3251 m ü. M. die Texelgruppe auf (Tab. 3). Die Medianhöhe der Gletscherflächen im Inventar 2023 beträgt 3050 m ü. M, gegenüber 3046 m ü. M im Inventar 2017 und noch 3013 m ü. M. im Inventar 1997. 15 Höhenstufe Gesamt Tauern Ötztaler Ortler Rieserfr. Stubaier Texel Zillert. A. 2100-2200 0,003 0,003 2200-2300 0,026 0,026 2300-2400 0,154 0,154 2400-2500 0,367 0,065 0,259 0,010 0,034 2500-2600 1,417 0,175 0,255 0,654 0,206 0,013 0,000 0,114 2600-2700 3,664 0,525 0,400 1,143 0,417 0,641 0,062 0,475 2700-2800 5,422 0,622 0,625 1,398 0,599 1,223 0,273 0,680 2800-2900 7,990 0,621 0,986 2,361 0,817 1,926 0,468 0,812 2900-3000 9,963 0,436 1,835 3,819 1,031 1,347 0,504 0,993 3000-3100 12,555 0,259 3,273 5,219 0,762 1,398 0,276 1,369 3100-3200 13,544 0,058 4,010 6,505 0,477 1,042 0,134 1,318 3200-3300 9,445 0,062 3,363 4,782 0,053 0,383 0,009 0,791 3300-3400 4,323 0,066 2,300 1,507 0,009 0,199 0,242 3400-3500 1,891 0,006 0,749 1,100 0,033 0,003 3500-3600 0,642 0,069 0,573 3600-3700 0,305 0,024 0,281 3700-3800 0,188 0,002 0,186 3800-3900 0,180 0,180 Gesamt 72,08 2,90 17,89 30,15 4,38 8,21 1,73 6,83 Tab 3: Die Verteilung der vergletscherten Flächen [km²] im Inventar 2023 nach Höhenstufen und Gebirgsgruppen. Unterschiede zu den vektorbasierten Flächenauswertungen ergeben sich durch die rasterbasierte Analyse und die (kleinen) Flächen des Inventars 2023 für die kein Geländemodell vorliegt und die damit nicht in der Höhenstufenauswertung berücksichtigt werden können. 4.2 Veränderungen seit 1997 4.2.1 Anzahl der erfassten Gletscher Die Anzahl der Gesamtgletscher hat gegenüber dem Inventar 2017 um zwei Gletscher, für die keine Eisfläche mehr nachgewiesen werden konnte, abgenommen. Es handelt sich dabei um den Blaulackenferner (HOM_ID 123) in der Texelgruppe und den Rotsteinferner (HOM_ID 231) in der Rieserfernergruppe. Seit 1997 hat sich die Anzahl der erfassten Gesamtgletscher um 31 verringert. Waren im Inventar 1997 noch 234 Gletscher verzeichnet, so reduzierte sich diese Zahl auf 219 im Inventar 2005 und auf 205 im Inventar 2017. Das aktuelle Inventar für 2023 umfasst noch 203 Gletscher. Während sich also die Anzahl der Gesamtgletscher reduziert hat, ist die Anzahl der Einzelflächen trotz des laufenden Verschwindens kleinerer Teilflächen durch die fortschreitende Fragmentierung seit dem Inventar 1997 deutlich angewachsen. Während das Inventar 1997 insgesamt 16 325 Gletscherteile umfasste, stieg diese Zahl für das Inventar 2005 auf 390 und für das Inventar 2017 bereits auf 571. Im Inventar 2023 sind 729 Gletscherteile erfasst (siehe Tab. 6a). 4.2.2 Veränderungen der Gletscherfläche nach Gebirgsgruppen Die gesamte vergletscherte Fläche im homogenisierten Inventar 1997 betrug 122,2 km². Dieser Wert verringerte sich bis 2005 auf 104,1 km² und in weiterer Folge auf 85,9 km² im Inventar 2017 und auf 72,1 km² im Inventar 2023. Letzterer Wert entspricht einer Abnahme um rund 50,1 km² bzw. 41 % seit 1997. Allein gegenüber dem letzten Inventar SGIhom-2017 beträgt der Flächenrückgang rund 13,8 km² bzw. 16 %. Tabelle 4 zeigt die Verteilung der Gletscherflächen in den Einzelnen Inventaren sowie die entsprechenden relativen Rückgänge nach Gebirgsgruppe. Gebirgsgruppe Sref 97 Sref 05 Sref 17 Sref 23 ΔSref rel 97-05 ΔSref rel 05-17 ΔSref rel 17-23 ΔSref rel 97-23 Hohe Tauern 5,6 4,8 3,5 2,9 -13% -27% -18% -48% Ötztaler Alpen 29,1 25,4 21,3 17,9 -13% -16% -16% -38% Ortlergruppe 47,4 40,8 35,2 30,1 -14% -14% -14% -36% Rieserfernergruppe 9,0 7,4 5,4 4,4 -17% -27% -19% -51% Stubaier Alpen 12,5 10,8 9,4 8,2 -13% -13% -13% -34% Texelgruppe 3,5 2,6 2,2 1,7 -24% -18% -20% -50% Zillertaler Alpen 15,1 12,2 8,9 6,8 -19% -28% -23% -55% Sesvenna 0,1 0,0 0,0 0,0 -100% -100% Gesamt 122,2 104,1 85,9 72,1 -15% -18% -16% -41% Tab.4: Die vergletscherten Flächen Sref in den Südtiroler Gletscherinventaren 1997, 2005, 2017 und 2023 nach Gebirgsgruppen sowie die relativen Änderungen ΔSref rel zwischen den Inventaren und für den Gesamtzeitraum. Obwohl die Datenerhebung für das Inventar 2017 in den östlichen Landesteilen ein Jahr später (2017) als im Westen (2016) erfolge, fallen die relativen Flächenrückgänge gegenüber eben diesem Inventar in den östlichen Gebirgsgruppen generell stärker aus, als im Westen. So hat sich die Gletscherfläche in den Zillertaler Alpen um 23 % verringert, für die Rieserfernergruppe und die Hohen Tauern betragen die Rückgänge 19 % bzw. 18 %. Trotz des um ein Jahr längeren Beobachtungszeitraums, fielen die Rückgänge in den westlichen Gebirgsgruppen geringer aus. So verzeichneten die Stubaier Alpen einen Rückgang von rund 13 %, die Ortlergruppe von ca. 14 % und die Ötztaler Alpen von rund 16 %. Die Ausnahme bildet wieder die Texelgruppe mit ihren sehr kleinen Gletschern, wo die relativen Änderungen naturgemäß mit rund 20 % eher stark ausfallen. Auch über den Gesamtzeitraum 1997-2023 zeigt sich ein ganz ähnliches Bild. Auch hier weisen die Zillertaler Alpen mit 55 % den größten relativen Flächenrückgang auf, gefolgt von der Rieserfernergruppe mit -51 % und der Texelgruppe, die mit -50 % wieder die Ausnahme in der West / Ost Systematik darstellt. Für die anderen Gebirgsgruppen westlich des Eisack fallen die Änderungen mit weniger als 40 % relativer Flächenreduktion auch für diesen Zeitraum geringer aus. Den geringsten 17 Betrag weisen auch hier die Stubaier Alpen mit -34 % auf, gefolgt von der Ortlergruppe mit -36 % und den Ötztaler Alpen mit -38 %. Bestimmt werden diese Zahlen hauptsächlich von der Gletschergröße und deren Topographie und deutlich weniger von Unterschieden in den lokalen klimatischen Verhältnissen. Einerseits tendieren Samples großer Gletscher zu eher kleinen relativen Flächenänderungen und vice versa, was beispielsweise die unterschiedlichen relativen Änderungsbeträge zwischen den beiden benachbarten Gebirgsgruppen Texelgruppe und Stubaier Alpen erklärt. Während in der Texelgruppe nur kleine Gletscher vorhanden sind, werden die Stubaier Alpen ganz massiv vom Übeltalferner dominiert, der im Inventar 2023 mit allen seinen 14 Einzelteilen 74 % der gesamten Fläche dieser Gebirgsgruppe ausmacht. Allein der Hauptgletscher, also der größte Teilgletscher des Inventars, zeichnet mit 5,3 km² für 64 % der Fläche in dieser Region verantwortlich. Auch die Ortlergruppe und die Ötztaler Alpen beherbergen eine Reihe an verhältnismäßig großen Gletschern, wodurch die dortigen relativen Flächenverluste relativ gering ausfallen. Abb.3: Die Entwicklung der vergletscherten Flächen Sref in den Südtiroler Gletscherinventaren 1997, 2005, 2017 und 2023 nach Gebirgsgruppen und für das gesamte Untersuchungsgebiet. Andererseits spielen aber eben auch topographische Faktoren eine entscheidende Rolle. So sind die starken Rückgänge in den Zillertaler Alpen - und in den östlichen Gebirgsgruppen überhaupt - zu einem Teil auch auf die dort häufiger vorhandenen, eher dünnen aber (zumindest 1997 noch) relativ großflächigen Kargletscher zurückzuführen, die bei gleichem Dickenverlust höhere Flächenanteile verlieren. So sind diese Gletscher oft auch schon in relativ viele Einzelteile zerfallen, was sich in einer geringen mittleren individuellen Größe der Teilflächen niederschlägt (vergl. Tab. 1). 18 Abb.4: Die Entwicklung der vergletscherten Flächen in den Südtiroler Gletscherinventaren 1997, 2005, 2017 und 2023 nach Gebirgsgruppen. Die Linien zwischen den einzelnen Datenpunkten dienen der Visualisierung der mittleren Verlustraten in diesen Zeiträumen und geben nicht den tatsächlichen zeitlichen Verlauf der Flächenentwicklung wieder. 4.2.3 Veränderungen der Gletscherfläche nach Größenklassen Für eine Differenzierung der Flächenänderungen nach Größenklassen muss die Entwicklung der einzelnen Gletscherteile über mehrere Inventare verfolgt werden. Dazu ist es notwendig alle Teile eines Inventars den Teilen in den vorhergehenden Inventaren zuordnen zu können. Im vorliegenden Fall ermöglicht der Parameter PATCH_ID der eine Rückverfolgung jedes Gletscherteils in den Vorgängerinventaren. Betrachtet man also das Inventar 2017, so sind von 571 dort erfassten Gletscherflächen 122 nicht mehr im Inventar 2023 vorhanden. Alle diese verschwundenen Gletscherteile entfallen dabei im Inventar 2017 auf die kleinste Größenklasse (< 0,1 km²), wobei die größte verschwundene Einheit, ein Teil des Zufrittferners in der Ortlergruppe, eine Fläche von 0,013 km² aufwies. Im Vergleich mit dem Inventar 1997 scheinen 70 Teilflächen dieses Inventars im Inventar 2023 nicht mehr auf, wobei auch zwei Einheiten verschwanden, die 1997 noch eine Fläche größer als 0,1 km² aufwiesen. Darunter der bereits an anderer Stelle erwähnte Blaulackenferner in der Texelgruppe. Während für beide Zeiträume die größten absoluten Änderungen auf die Klasse 1-5 km² entfallen, in der jeweils auch mit Abstand die größte Flächenanteile liegen (Tab. 5), zeigt sich ganz eindrücklich, dass kleinere Gletscherflächen naturgemäß zu größeren relativen Änderungen tendieren. Betrachtet man die Aufteilung der Gletscherteile nach Größenklassen in den einzelnen Inventaren (Tabelle 6), ist vor allem auffällig, dass sich die Anzahl der vergletscherten Teilflächen in der kleinsten Größenklasse (< 0,1 km²) deutlich erhöht hat. Entfielen im Inventar 1997 noch 172 Gletscherteile auf 19 diese Klasse, waren es im Inventar 2017 bereits 451 und im Inventar 2023 625 Teilflächen. Auch der entsprechende relative Flächenanteil ist von 5 % im Inventar 1997 auf rund 10 % im Inventar 2023 gestiegen. Dies zeigt ganz deutlich die mit fortschreitender Ausdünnung der Gletscherflächen immer stärkere Fragmentierung in kleinere Teilflächen, auch wenn ein Teil der Zunahme, insbesondere sehr kleiner Flächen, auch auf die besonders gegenüber dem Inventar 1997 deutlich bessere Datenqualität und die damit erleichterte Detektierung solcher Flächen zurückzuführen ist. In den restlichen Größenklassen ist eine mehr oder weniger stetige Abnahme, sowohl der Anzahl der zugehörigen Gletscherteile, als auch der entsprechenden Gesamtflächen zu verzeichnen. 1997 - 2023 2017 - 2023 Größenklasse Sref 1997 Sref 2023 Δ Sref Δ Sref rel Sref 2017 Sref 2023 Δ Sref Δ Sref rel [km²] [km²] [km²] [km²] [%] [km²] [km²] [km²] [%] < 0,1 km² 6,0 1,5 -4,6 -76% 6,7 4,3 -2,4 -35% 0,1 - 0,5 km² 23,5 10,7 -12,8 -54% 18,7 15,0 -3,8 -20% 0,5 - 1 km² 21,7 11,3 -10,4 -48% 13,2 10,9 -2,3 -17% 1 - 5 km² 57,1 38,2 -18,9 -33% 41,7 36,6 -5,0 -12% > 5 km² 13,8 10,4 -3,4 -25% 5,7 5,3 -0,4 -7% Gesamt 122,2 72,1 -50,0 -41% 85,9 72,1 -13,8 -16% Tab.5: Flächenänderungen der einzelnen Gletscherteile nach Größenklassen. Links die Veränderungen zwischen dem Inventar 1997 und dem neuen Inventar 2023, rechts jene seit dem Inventar 2017. Die Gesamtfläche (derselben) Gletscherteile zu Beginn und zum Ende des Zeitraums, die absolute und die relative Flächenänderung innerhalb der Klassen. Achtung: Bei der Interpretation gilt es zu bedenken, dass sich die Analyse an den jeweils zu Beginn des betrachteten Zeitraums vorhandenen Gletscherteilen und deren Zuteilung zu den entsprechenden Klassen zu diesem Zeitpunkt orientiert! Anzahl der Teile Größenklasse < 0,1 km² 0,1 - 0,5 km² 0,5 - 1,0 km² 1,0 - 5 km² > 5 km² Gesamt 1997 172 94 30 27 2 325 2005 250 90 23 25 2 390 2017 451 80 19 20 1 571 2023 625 72 14 17 1 729 Gesamtfläche der Teile [km²] Größenklasse < 0,1 km² 0,1 - 0,5 km² 0,5 - 1,0 km² 1,0 - 5 km² > 5 km² Gesamt 1997 6,0 23,5 21,7 57,1 13,8 122,2 2005 5,8 21,1 15,7 48,9 12,6 104,1 2017 6,7 18,7 13,2 41,7 5,7 85,9 2023 7,3 16,2 10,0 33,4 5,3 72,1 Tab.6a und 6b: Die in den homogenisierten Südtiroler Gletscherinventaren vorhandenen Gletscherflächen nach Größenklassen. 20 4.2.4 Veränderungen der Gletscherfläche nach Höhenstufen Deutliche Rückgänge der Gletscherflächen sind in allen Höhenstufen zu verzeichnen (Tab. 7, Abb. 5). Das Maximum der vergletscherten Flächen liegt im Inventar 2023 wie schon in den Inventaren 2005 und 2017 in der Stufe 3100-3200 m ü. M., während es im Inventar 1997 noch in der Stufe 3000-3100 m ü. M. lag. Gegenüber dem Inventar 2017 betrafen die stärksten absoluten Rückgänge die Höhenstufe 2900-3000 m ü. M., die größten relativen Rückgänge verzeichnete mit -31 % die Höhenstufe 2500-2600 m ü. M. Betrachtet man den Zeitraum seit dem Inventar 1997 ergibt sich ein ähnliches Bild. Wieder findet sich der stärkste absolute Flächenrückgang mit rund -8,1 km² in der Höhenstufe 2900-3000 m ü. M., der größte relative Rückgang fand mit -62 % in der Stufe 2400-2500 m ü. M. statt. Höhenstufe Sref 97 Sref 05 Sref 17 Sref 23 ΔSref 97-23 ΔSref rel 97-23 ΔSref 17-23 ΔSref rel 17-23 [m ü. M.] [km²] [km²] [km²] [km²] [km²] [%] [km²] [%] 2100-2200 0,007 0,005 0,003 0,003 -0,004 -62% -0,001 -19% 2200-2300 0,066 0,042 0,032 0,026 -0,040 -61% -0,006 -18% 2300-2400 0,326 0,250 0,188 0,154 -0,172 -53% -0,034 -18% 2400-2500 0,956 0,777 0,501 0,367 -0,589 -62% -0,133 -27% 2500-2600 3,246 2,731 2,041 1,417 -1,828 -56% -0,623 -31% 2600-2700 7,686 6,167 4,462 3,664 -4,022 -52% -0,798 -18% 2700-2800 11,940 9,497 6,805 5,422 -6,519 -55% -1,384 -20% 2800-2900 15,948 13,009 9,931 7,990 -7,958 -50% -1,941 -20% 2900-3000 18,018 15,159 12,125 9,963 -8,054 -45% -2,161 -18% 3000-3100 19,503 17,039 14,541 12,555 -6,948 -36% -1,986 -14% 3100-3200 18,844 17,101 15,284 13,544 -5,299 -28% -1,739 -11% 3200-3300 13,459 12,115 10,892 9,445 -4,014 -30% -1,447 -13% 3300-3400 6,823 5,919 5,183 4,323 -2,501 -37% -0,861 -17% 3400-3500 2,908 2,528 2,283 1,891 -1,017 -35% -0,392 -17% 3500-3600 1,009 0,850 0,754 0,642 -0,367 -36% -0,112 -15% 3600-3700 0,443 0,374 0,351 0,305 -0,139 -31% -0,047 -13% 3700-3800 0,230 0,208 0,196 0,188 -0,043 -19% -0,009 -5% 3800-3900 0,201 0,199 0,195 0,180 -0,021 -10% -0,015 -8% Gesamt 121,2 104,0 85,8 72,1 -49,5 -41% -13,7 -16% Tab.7: Die vergletscherten Flächen der vier homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare nach Höhenstufen sowie die Veränderungen für die Perioden 1997-2023 und 2017-2023. Abweichungen der Flächen aus dieser Tabelle gegenüber sonstigen Flächenwerten in diesem Bericht sind der fehlenden Abdeckung einiger Gletscherflächen durch die jeweiligen hier verwendeten Geländemodelle geschuldet. 21 Abb 5: Die vergletscherten Flächen der vier homogenisierten Südtiroler Gletscherinventare nach Höhenstufen. 4.2.5 Änderungen in Oberflächenhöhe, Volumen und Masse Die mittlere Änderung der Oberflächenhöhe seit dem Inventar 2017 beträgt über das gesamte Untersuchungsgebiet -8,7 m. Dies bedeutet, dass die absolute Höhe der Flächen die im Inventar 2017 als vergletschert klassifiziert waren, im Mittel um diesen Wert abgenommen hat. Tabelle 8 zeigt, dass hier in den einzelnen Gebirgsgruppen durchaus Unterschiede zu verzeichnen sind. So weisen die Stubaier Alpen mit rund -11,4 m den mit Abstand höchsten Betrag auf, was wieder auf die hohe Dominanz des Übeltalferners mit seinen großen, relativ niedrig gelegenen und vor allem weitgehend schuttfreien Flächen zurückzuführen ist. Umgekehrt verhält es sich mit der Texelgruppe, deren kleine, oft relativ stark schuttbedeckte Gletscher mit -4,9 m den kleinsten Betrag der mittleren Oberflächenänderung aufweisen. Der entsprechende Volumenverlust gegenüber dem Inventar 2017 beträgt für das gesamte Untersuchungsgebiet rund 0,75 km³ und entspricht bei einer angenommenen mittleren Dichte von 850 kg/m³ (Huss, 2013) einem Massenverlust von 635 Mio Tonnen Wasseräqivalent. Im Vergleich mit dem Inventar 1997 beträgt der mittlere Rückgang der Oberflächenhöhe der damals vergletscherten Flächen 20,37 m. Damit geht ein Volumenverlust von rund 2,5 km³ einher, was wiederum einem Massenverlust von rund 2,1 Mrd Tonnen (Gt) gleichkommt.