WHSchnee: Die Bedeutung der lokalen Schneehöhenvariabilität für den Wasserhaushalt am Gebirgsstandort Stoderzinken
Projektleitung
Markus Herndl
Forschungseinrichtung
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
102139Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
In alpinen Höhenlagen hat die Schneebedeckung einen erheblichen Einfluss auf die Wasserbilanz und somit auf die Grundwasserneubildung. Die im Jahr 2005 errichtete Gebirgslysimeter- und Wetterstation am Standort Stoderzinken (Steiermark, Österreich) auf 1830 m ü. A. eignet sich hervorragend zur Ermittlung des Wasserhaushalts in einem alpinen Gebiet. Mithilfe des Lysimeters können Niederschlag, aktuelle Verdunstung und Sickerwasser präzise bestimmt werden. Die Wetterstation erfasst hochauflösend Wetterparameter wie Niederschlag, Lufttemperatur, Globalstrahlung und relative Luftfeuchtigkeit, anhand derer die potenzielle Verdunstung berechnet werden kann. Änderungen des Bodenwasserspeichers und somit auch die Grundwasserneubildung lassen sich mit den am Gebirgsstandort gewonnenen Daten präzise modellieren. An dieser hochgelegenen Messstation spielt der Schnee jedoch eine zentrale Rolle. Die Schneehöhe an diesem Standort kann teilweise über 3 Meter betragen, wodurch die Bestimmung der Wasserbilanz im Winter erschwert wird. Darüber hinaus beeinflussen die lokale Variabilität der Schneehöhe sowie die Windverfrachtung die Ermittlung der Wasserbilanzparameter Niederschlag und Verdunstung maßgeblich. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wird in diesem Projekt angestrebt, wiederholte Messungen der Schneehöhenverteilung in der Region am Stoderzinken durchzuführen. Dabei kommen Laserscans (Riegl Laserscanner VZ-6000) sowie Structure-from-Motion-Photogrammetrie unter Verwendung einer DJI-Drohne zum Einsatz. Ziel ist es, ein detailliertes Verständnis der Schneehöhenvariabilität sowie deren Zusammenhänge mit verschiedenen Wetterlagen zu erlangen. Die Analyse soll außerdem dazu beitragen, die Beobachtungen der letzten 20 Jahre an diesem Standort besser zu verstehen und zu interpretieren.
Schlagwörter (deutsch)
Wasserbilanz, Laser scanning, Motion photogrammetry, Schneeschmelze, alpiner Standort
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
The significance of local snow depth variability for the water balance at the Stoderzinken measuring site
Abstract (englisch)
At alpine altitudes, snow cover has a considerable influence on the water balance and thus on groundwater recharge. The mountain lysimeter and weather station set up in 2005 at the Stoderzinken site (Styria, Austria) at 1830 metres above sea level is ideal for determining the water balance in an alpine area. The lysimeter can be used to precisely determine precipitation, current evaporation and seepage water. The weather station records high-resolution weather parameters such as precipitation, air temperature, global radiation and relative humidity, which can be used to calculate potential evaporation. Changes in the soil water reservoir and thus also groundwater recharge can be precisely modelled using the data obtained at the mountain location.
However, snow plays a central role at this high-altitude measuring station. The snow depth at this location can sometimes exceed 3 metres, which makes it difficult to determine the water balance in winter. In addition, the local variability of the snow depth and the wind load have a significant influence on the determination of the water balance parameters precipitation and evaporation.
In order to overcome these challenges, this project aims to carry out repeated measurements of the snow depth distribution in the Stoderzinken region. Laser scans (Riegl VZ-6000 laser scanner) and structure-from-motion photogrammetry using a DJI drone will be used. The aim is to gain a detailed understanding of snow depth variability and its correlation with different weather conditions.
The analysis should also contribute to a better understanding and interpretation of the observations made at this location over the last 20 years.
Schlagwörter (englisch)
water balance, laser scanning, motion photogrammetry, snowmelt, alpine site
Projektziele
Das Hauptziel des Projekts besteht darin, den Wasserhaushalt am alpinen Standort Stoderzinken besser zu verstehen und genauer zu quantifizieren. Um dieses Ziel zu erreichen, wird die lokale Variabilität der Schneehöhe sowie die Windverfrachtung mithilfe moderner Technologien wie Laserscanning (Riegl VZ-6000) und Structure-from-Motion-Photogrammetrie durch Drohneneinsätze analysiert. Diese Methoden ermöglichen eine hochauflösende Erfassung der Schneehöhenverteilung auf einer hochaufgelösten räumlichen Skala. Der Einfluss der lokalen Schneehöhenvariabilität für die Ermittlung der Wasserbilanz am Gebirgsstandort Stoderzinken wird in der Wintersaison 2025/26 quantifiziert. Darüber hinaus werden die Ergebnisse dieses Projekts in einen breiteren Kontext gestellt, indem sie mit den über zwei Jahrzehnte hinweg gesammelten Beobachtungsdaten des Standorts kombiniert werden. Diese Integration soll ein tieferes Verständnis für die langfristigen Zusammenhänge zwischen meteorologischen Bedingungen, Schneehöhen und Wasserbilanz schaffen. Ein weiteres wichtiges Ziel des Projekts ist es, zur Bewältigung der klimatischen Herausforderungen beizutragen. Da die Schneedecke in alpinen Gebieten durch den Klimawandel möglicherweise abnimmt und sich Extremwettersituationen häufen, können die Projektergebnisse wertvolle Erkenntnisse für die Anpassung von Wassermanagementstrategien liefern.
Praxisrelevanz
Ein genaues Verständnis der Schneehöhe als auch der Schneedeckenverteilung in einem alpinen Karstgebiet ist entscheidend für die Ermittlung genauer Niederschlagsmengen. Dabei dient der Niederschlag als wichtige Komponente für die Wasserbilanzberechnung. Eine präzise Wasserbilanz im Winter ist entscheidend für die Ermittlung der Bodenwasserspeicheränderung und damit für die Quantifizierung der Grundwasserneubildung. Aufgrund einer möglichen geringeren Schneedeckenmächtigkeit durch den voranschreitenden Klimawandel könnte es auch zu einer Reduzierung der Grundwasserneubildung und damit zur Trinkwasserversorgung in solchen alpinen Karstlagen kommen. Demnach ist für die Wasserwirtschaft (Trinkwasserversorgung) als auch für die Landwirtschaft (ausreichend Wasserverfügbarkeit für Pflanzen und demnach Aufbau der Biomasse, Ertragssicherheit, Wasserversorgung der Nutztiere) von großer Bedeutung , die Bodenwasserverfügbarkeit zu quantifizieren als auch den Einfluss der Schneehöhen für eine genaue Betrachtung der Wasserbilanz mitzuberücksichtigen.