Helmholtz-Zentrum Potsdam

Das GFZ an der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus

Die Sektion „Globales Geomonitoring und Schwerefeld“ des GFZ betreibt seit 2018 das Zugspitze Geodynamic Observatory Germany (ZUGOG) im ehemaligen Labor des Max Planck Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) am Gipfel der Zugspitze. Hauptbestandteil von ZUGOG ist ein Supraleitgravimeter, mit dem kontinuierliche, hochgenaue Messungen zeitlicher Schwerevariationen zur Analyse von Massenvariationen im Zugspitzmassiv durchgeführt werden. Die Messdaten sind in der Datenbank des International Geodynamics and Earth Tide Service (IGETS) frei zugänglich (Voigt et al., 2019).

Gravimetrisches Monitoring für hydrologische Analysen im Research Catchment Zugspitze

Nach Reduktion aller zeitlicher Schwerevariationen im System Erde (Gezeiten der festen Erde und der Ozeane, Atmosphäre, Erdrotation, nicht-lokale Hydrologie, nicht-gezeitenbedingte ozeanische Auflasteffekte) spiegeln die beobachteten Schwerevariationen die gesamten Wasserspeichervariationen im Bereich der Zugspitze wider. Dabei dominiert die saisonale Schneedecke im Einzugsgebiet des Partnachursprungs (Research Catchment Zugspitze). Die gravimetrischen Beobachtungen werden daher im Rahmen eines hydro-gravimetrischen Ansatzes und einer interdisziplinären Kooperation mit der Universität für Bodenkultur Wien und der Universität Augsburg eingesetzt als Randbedingungen für eine verbesserte hydrologische Modellierung (Voigt et al., 2021).

Zusätzlich führt die Leibniz Universität Hannover seit 2004 episodische Messungen mit einem Absolutgravimeter durch, die eine Analyse langzeitlicher Schwerevariationen ermöglichen, zu denen die alpine Hebung und ein hydrologischer Massenverlust insbesondere durch die Gletscherschmelze des Nördlichen und Südlichen Schneeferners sowie des Höllentalferners  und durch Permafrostverlust im Gipfelbereich  beitragen (Timmen et al., 2021).

Aktuelle Publikationen:

Timmen, L., Gerlach, C., Rehm, T., Völksen, C., and Voigt, C.: Geodetic-Gravimetric Monitoring of Mountain Uplift and Hydrological Variations at Zugspitze and Wank Mountains (Bavarian Alps, Germany) , Remote Sens., Special Issue "Geodesy for Gravity and Height Systems", 2021, 13(5), 918; https://doi.org/10.3390/rs13050918

Voigt, C., Schulz, K., Koch, F., Wetzel, K.-F., Timmen, L., Rehm, T., Pflug, H., Stolarczuk, N., Förste, C., and Flechtner, F.: Introduction of a superconducting gravimeter as novel hydrological sensor in the alpine research catchment Zugspitze, Hydrol. Earth Syst. Sc., 2021.

Voigt, C., Pflug, H., Förste, C., Flechtner, F., and Rehm, T.: Superconducting Gravimeter Data from Zugspitze - Level 1, V. 001, GFZ Data Services, doi: 10.5880/igets.zu.l1.001, 2019.