Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen hat der GFZ-Wissenschaftler Christian Voigt, GFZ-Sektion Globales Geomonitoring und Schwerefeld, auf der Zugspitze ein neues Observatorium zur Langzeitüberwachung von Wasser-, Eis- und Schneemassenvariationen sowie alpinen Gebirgsbildungsprozessen installiert. Zentrales Gerät ist ein sogenanntes Supraleitgravimeter, das bisher auf der anderen Seite der Erde seinen Dienst verrichtet hat.
Ein Gravimeter misst die Schwere, die sich aus der Gravitations- und der Zentrifugalkraft zusammensetzt. Die Gravitationskraft oder kurz Gravitation ist umso stärker, je größer die Masse unterhalb des Gravimeters. Da Massenveränderungen auch durch ein Mehr oder Weniger an Wasser im Untergrund entstehen, lässt sich mit einem Gravimeter der Wassergehalt im Untergrund überwachen und auch Änderungen in der Schnee- und Eisbedeckung darüber.
Genau das soll nun das Supraleitgravimeter – ein besonders stabil und genau messendes Gravimeter – in dem neu eingerichteten Zugspitze Geodynamic Observatory Germany (ZUGOG) auf dem höchsten Punkt der deutschen Alpen tun. Christian Voigt, Leiter der Station: „Indem wir dort Masseänderungen überwachen, können wir beispielsweise auf das Ausmaß des abschmelzenden Permafrosts in den Alpen und des Rückgangs des Schneeferner, eines der nördlichsten Gletscher der Alpen, rückschließen“. Somit dient das Observatorium auch der Überwachung des Klimawandels.
Sein futuristisches Aussehen verdankt das ZUGOG einem Design aus den 1960er Jahren. Es war ursprünglich ein Labor des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik zur Analyse von kosmischer Strahlung. Das Labor ist für seine neue Aufgabe gut geeignet: durch seine besondere Form und den Gipfelstandort ist gesichert, dass alle hydrologischen Massenveränderungen die unterhalb des Standortes stattfinden auch gemessen werden können.
Von 2008 bis 2017 war das Supraleitgravimeter zusammen mit einem weiteren im South African Geodynamic Observatory Sutherland (SAGOS) installiert. Das andere Gravimeter wird dort noch immer zur Überwachung von Schwereveränderungen in Südafrika betrieben.
Zukünftig soll das ZUGOG auch die Daten der Satellitenmission GRACE Follow-On kalibrieren, die Veränderungen im Schwerefeld der Erde global misst und im Mai dieses Jahres startete. Die am ZUGOG erhobenen Daten sollen von der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus zum Abgleich mit dort erhobenen Daten genutzt werden. Im Gegenzug profitiert das GFZ vom Sensornetzwerk der Station und dem wissenschaftlichen Austausch mit den dort arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. (ak)
