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Gefahr durch Gletschersee-Ausbrüche

Prof. Dr. Wilfried Hagg (rechts) während einer Exkursion in Bhutan mit einem Kollegen und lokalem Führer (Foto: Thomas Mayer)
Prof. Dr. Wilfried Hagg (rechts) während einer Exkursion in Bhutan mit einem Kollegen und lokalem Führer (Foto: Thomas Mayer)

[16|11|2021]

Simulationen können Leben retten

 

Weltweit schmelzen die Gletscher in Folge des Klimawandels. In den letzten 40 Jahren hat sich die Zahl der Gletscherseen verdoppelt. Für Menschen, die in Hochgebirgstälern leben, bilden sie eine Gefahr: Bei Gletschersee-Ausbrüchen entsteht eine schlammige Sturzflut, die sich mit hoher Geschwindigkeit talabwärts bewegt. Forschende der Hochschule München haben erstmals simuliert, was in einem Himalaya-Tal im Königreich Bhutan im Katastrophenfall passiert.

 

Risiko Schlammlawinen

Allein in den fünf großen Flussgebieten des Hindukusch-Himalayas gibt es heute mehr als 25.000 Seen. „Die Gletscherseen können ziemlich gefährlich werden, weil sie nur durch natürliche Dämme aufgestaut werden, die brechen können. Die Folgen sind dann Gletschersee-Ausbrüche mit fatalen Konsequenzen für die Meschen, die in den Hochtälern leben“, erklärt Wilfried Hagg, Professor an der Fakultät für Geoinformation an der Hochschule München.

 

Die meisten Seen bilden sich hinter Wällen aus Gesteinsbrocken, Sand und Ton. Steigt der Wasserspiegel in den Seen, so werden auch diese Endmoränen zunehmend durchtränkt und verlieren an Stabilität. Eine Zusatzbelastung, beispielsweise durch starken Regen, ein abbrechendes Gletscherstück oder eine Eislawine, führt dann zur Katastrophe: Der Damm bricht, das Wasser vermischt sich mit dem Sediment und rauscht als Schlammlawine mit bis zu 20 Stundenkilometern talabwärts auf Siedlungen und Dörfer zu. In Bhutan kamen im Jahr 1994 bei einem solchen Ausbruch 21 Menschen ums Leben.

 

Katastrophenschutz mittels Simulation

Vor drei Jahren hat Haag eine Exkursion in das Himalaya-Land geleitet und dabei zahlreiche Kontakte zu Behörden und Forschenden geknüpft. Nun hat er zusammen mit einer Gruppe Studierender untersucht, welche Folgen ein Durchbruch des Gletschersees Sintaphu Tsho hätte. Er gehört aufgrund seiner Lage und Größe – der See bedeckt eine Fläche von 24 Hektar und fasst 6,2 Millionen Kubikmeter Wasser – zu den potenziell besonders gefährlichen Seen. „Die Herausforderung des Projekts lag darin, mithilfe sehr komplexer Softwaretools Geländemodelle zu erstellen und daraus, für den Fall eines Ausbruchs, verschiedene Szenarien zu berechnen. Das wurde für die Gletscherseen Bhutans noch nie gemacht“, erläutert Hagg. „Die Studierenden leisteten hier Pionierarbeit und haben sich richtig reingehängt, um die Probleme zu bewältigen.“

 

Informationen retten Leben

Als es gelang, höherauflösende Erdbeobachtungsdaten zu erhalten und das Geländemodell zu verbessern, lieferten die hydrodynamischen Modelle realistische Ergebnisse. So ergießen sich im schlimmsten Fall, wenn 90 Prozent des Wassers durch den Damm brechen, bis zu 5700 Kubikmeter Wasser und Schlamm pro Sekunde talwärts. Nach vier Stunden erreicht die Flutwelle die 85 km entfernte Siedlung Punakha. Im besten Fall, wenn nur 40 Prozent des Seewassers austreten, fließen nur 816 Kubikmeter Wasser pro Sekunde talabwärts, werden durch den Kontakt mit dem Untergrund immer wieder abgebremst und erreichen erst nach sieben Stunden Punakha.

 

„Die Ergebnisse zeigen, dass sich mit Hilfe von Simulationen recht genau vorhersagen lässt, was nach einem Gletschersee-Durchbruch passiert “, resümiert Hagg. „Das ist hilfreich für die örtlichen Behörden, denn die wichtigste Voraussetzung für den Katastrophenschutz ist Information.“ So können die Personen vor Ort Vorkehrungen treffen, zum Beispiel den Wasserspiegel künstlich absenken sowie Warnsysteme installieren, damit die Bevölkerung rechtzeitig in höheren Lagen Schutz suchen kann.

 

 

Julia Blabl / Ralf Kastner