Gebirgsgletscher im Klimawandel

Aufgrund der Klimaerwärmung schrumpft weltweit ein Grossteil der Gletscher. Nur wenn bekannt ist, wie sich die Gletscher entwickeln, ist es möglich, hydroelektrische Infrastruktur zu planen, die langfristige Wasserverfügbarkeit zu prognostizieren und möglichen Naturkatastrophen vorzubeugen. Wir erforschen glaziologische Prozesse mit Computermodellen, in Laborexperimenten und direkt vor Ort. Unsere Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich, mit welcher wir affiliert sind, durchgeführt.

 

Eine der auffälligsten und sichtbarsten Folgen des derzeit stattfindenden Klimawandels ist der Gletscherrückgang. Diese Veränderungen haben nicht nur Auswirkungen auf unsere Landschaft, sondern sie stehen auch im Zusammenhang mit einer Reihe von Folgen wie Wassermangel und von Naturkatastrophen wie Gletscherseeausbrüchen.

Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, Antworten auf drängende glaziologische Fragen von lokaler bis globaler Relevanz zu liefern. Dafür werden numerische Modelle mit Beobachtungen, die sowohl durch Fernerkundung als auch durch feldbasierte Aktivitäten gewonnen werden, kombiniert.

In Labortests tragen wir zum besseren Verständnis der grundlegenden Prozesse bei, denen Gletscherbewegung und -hydrologie unterliegen. Ausserdem studieren wir in Experimenten vor Ort Akkumulation und Schmelze, Gletscherdynamik und glaziale Erosion. Anhand dieser Daten simulieren wir in Computermodellen die Gletscherausdehnung in der Vergangenheit und prognostizieren die zukünftige Wasserverfügbarkeit.

Dabei konzentrieren wir uns nicht nur aufdie negativen Aspekte des Gletscherschwunds, sondern wir zeigen auch neue Chancen auf wie zum Beispiel das hydroelektrische Potential in den Gletscherrückzugsgebieten. Ausserdem analysieren wir, wie genauere meteorologische Prognosen die kurz- und langfristige Vorhersagbarkeit des Wasserablaufs aus Gletscherreservoirs verbessern.

 

Gletscherforschung in Bildern

Projekte

The overarching scientific objective of PROTECT is to assess and project changes in the land-​based cryosphere with quantified uncertainties, to produce robust global, regional and local projections of SLR on a wide range of timescales.

The goal of this project is to overcome these shortcomings by investigating the hydrological and mechanical conditions beneath a till-​bedded glacier with physical experiments.

This project sets out to revise both the basis upon which global glacier changes estimates are computed, and the way these estimates can be interpreted. This will be done by harnessing recent advances in obtaining globally-​complete glaciological data, and by including some hitherto unaccounted processes into global glacier projections.

The aim of this project is to process a unique archive of several thousand historical terrestrial images that have been acquired in the 1920s until 1940s by the Federal Office of Topography (swisstopo). A 3D-​representation of the largest Swiss glaciers will be reconstructed from stereoscopic image pairs and using modern photogrammetric techniques. These will then be compared to modern topography and yield an estimate of the total ice volume change.

The 4D-​Antarctica project focuses on creating and consolidating an unprecedented dataset composed of ice-​sheet wide hydrology and lithospheric products, Earth Observation datasets, and state of the art ice-​sheet and hydrology models for the whole of Antarctica.

Bourquin M., Peter H., Michoud G., Busi S.B., Kohler T.J., Robison A.L., … Battin T.J. (2025) Predicting climate-change impacts on the global glacier-fed stream microbiome. Nat. Commun. 16, 1264 (12 pp.). doi:10.1038/s41467-025-56426-4 Institutional Repository DORA

Van Der Meer M., Zekollari H., Huss M., Bolibar J., Sjursen K.H., Farinotti D. (2025) A minimal machine-learning glacier mass balance model. Cryosphere. 19(2), 805-826. doi:10.5194/tc-19-805-2025 Institutional Repository DORA

Zemp M., Jakob L., Dussaillant I., Nussbaumer S.U., Gourmelen N., Dubber S., … Miles E. (2025) Community estimate of global glacier mass changes from 2000 to 2023. Nature. 5835 (23 pp.). doi:10.1038/s41586-024-08545-z Institutional Repository DORA

Zhang Q., Shen Z., Pokhrel Y., Farinotti D., Singh V.P., Xu C.Y., … Wang G. (2025) Reply to: Atlantic oceanic droughts do not threaten Asian water tower. Nature. 638(8051), E16-E18. doi:10.1038/s41586-024-08358-0 Institutional Repository DORA

Black B., Adde A., Farinotti D., Guisan A., Külling N., Kurmann M., … Grêt-Regamey A. (2024) Broadening the horizon in land use change modelling: normative scenarios for nature positive futures in Switzerland. Reg. Environ. Chang. 24(3), 115 (18 pp.). doi:10.1007/s10113-024-02261-0 Institutional Repository DORA

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