29.06.2018 | News WSL
Seit 50 Jahren untersucht die Eidg. Forschungsanstalt WSL im Alptal (SZ) die Einzugsgebiete von kleinen Wildbächen. Dank langjähriger Daten verbesserte sie unter anderem Modelle für die Hochwasservorhersage.
Im Erlenbach im Alptal, Kanton Schwyz, ermittelt die Eidg. Forschungsanstalt WSL in einer einzigartigen Messstation die Menge des Geschiebes, also Sand, Steine und Geröll, die der Wildbach ins Tal verfrachtet. Dies geschieht mithilfe von Geofonen, die Erschütterungen registrieren. Sie sind an die Unterseite von Stahlplatten geschraubt, die fest ins Bachbett eingelassen sind. Wenn sich ein Geschiebekorn über die Platte bewegt, löst es Schwingungen aus, die der Sensor registriert. Geeicht werden die Signale mit direkten Messungen der Geschiebefracht. Dazu fahren Metallkörbe automatisch in den Wasserstrahl und fangen das mitgeführte Material auf. Mit diesen Messungen verbesserten die Forschenden ihre Berechnungsansätze für den Geschiebetransport. Sie ermitteln so mit Computermodellen über längere Abschnitte, unter welchen Bedingungen wie viel Geschiebe in Gebirgsflüssen transportiert wird. Dies spielt für die Hochwasservorhersage eine wichtige Rolle.
Die hydrologische Forschung im Alptal begann 1967. Unter Leitung des Forsthydrologen Hans M. Keller installierte die damalige Eidg. Anstalt für das forstliche Versuchswesen EAFV zwischen 1967 und 1973 elf Abflussmessstationen in den wichtigsten kleinen Zuflüssen der Alp zwischen Brunni und dem Dorf Alpthal. Ziel war es herauszufinden, wie der Wald die Bildung von Hochwasser und die Wasserqualität beeinflusst. Am 23. Juni 1974 zerstörte ein schweres Hochwasser alle Messstationen vollständig. In der Folge entschied man, in drei typischen und unterschiedlich bewaldeten Einzugsgebieten neue und massivere Stationen zu bauen. Dies war der Beginn der langjährigen hydrologischen Messungen im Vogel-, Lümpenen- und Erlenbach.
Vom einfachen Messen zum interdisziplinären Feldlabor
Mit den ersten EU-Projekten und nationalen Forschungsprogrammen wurde das Forscherteam grösser und die Forschung im Alptal vielfältiger. So untersuchten Forschende zum Beispiel über Jahrzehnte die Wasserqualität der Wildbäche und die Einträge von Kohlenstoff und Stickstoff im umliegenden Waldökosystem. Seit den 1980er-Jahren beobachten sie auch den Transport von Geschiebe und Schwemmholz und erstellen Modelle für die Hochwasservorhersage. Die Alptalforschung hat sich im Laufe der Zeit zu einem Gemeinschaftsprojekt mit der ETH Zürich, der Universität Zürich und dem GFZ Potsdam entwickelt. «Unsere Gebirgshydrologen kümmern sich auch heute noch um den grundlegenden Betrieb und das Datenmanagement der Langzeitmessungen», sagt Manfred Stähli, Leiter der WSL-Forschungseinheit Hydrologie und Massenbewegungen.
Pünktlich zum 50-Jahr-Jubiläum brachte die WSL die Abfluss- und Klimastationen im Alptal auf den neuesten Stand und machte die langjährigen Datenreihen im WSL-Datenportal EnviDat Fachleuten verfügbar. Ende Juni findet ein wissenschaftlicher Workshop mit internationalen Expertinnen und Experten im Alptal statt, an den ein Fest für Mitarbeitende anschliesst. Auch nach den Feierlichkeiten geht die Forschung weiter. «Das Jubiläum ist ein Meilenstein im Hinblick auf eine moderne und innovative Weiterführung der interdisziplinären Umweltforschung im Alptal», sagt Manfred Stähli.
Hinweis an Medienschaffende:
Medienschaffende haben auf Anfrage die Möglichkeit, die Geschiebemessanlagen im Alptal mit einem der zuständigen Wissenschafter zu besuchen. Wenden Sie sich bei Interesse an Manfred Stähli oder Alexandre Badoux.
Geschiebemessanlage Erlenbach heute ¶
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Geofone, die sich auf der Unterseite dieses Stahlplattenbandes befinden, zeichnen Erschütterungen auf und messen so den Geschiebetransport kontinuierlich. Bild: WSL
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Bei starkem Abfluss werden metallene Fangkörbe automatisch nacheinander in den Abflussstrahl gezogen. Bild: WSL
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Die Metallkörbe fangen Sand, Steine und Geröll auf, die der Erlenbach bei Hochwasser mitführt. Bild: WSL
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Das Geschiebe sammelt sich im Rückhaltebecken an. Bild: WSL
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Multimedia ¶
Hochwasser in Wildbächen reissen häufig grosse Mengen Steine und Sand mit. Im Alptal (SZ) misst die WSL, wie viel Material der Erlenbach mitführt. Bei Hochwasser fahren Metallkörbe automatisch in den Bach und fangen die Feststoffe auf. Zusammen mit den Daten der akustischen Sensoren können die Forschenden so den Geschiebetransport für verschiedene Korngrössen ermitteln.
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