Massenbilanz

Bei Gletschern handelt es sich um klimagesteuerte natürliche Systeme. Die Masse des Gletschers unterliegt einer stetigen Veränderung, welche direkt durch das Klima gesteuert wird. Zur Beschreibung und Erfassung dieser Dynamik wurde das Konzept des Massenhaushaltes (Massenbilanz) entwickelt.

Ziel der Massenbilanzmessungen:

  • Erfassung von nummerischem In- beziehungsweise Output
  • Erfassung von Veränderungen der Gletschermasse
  • Analyse der kausalen Verkettung zwischen einzelnen Klimaparametern und den Veränderungen der Masse eine Gletschers
  • Anleitung der veränderten Gletscherfrontposition

Zentrale Größen des Konzeptes stellen Akkumulation und Ablation dar.

Akkumulation (C)

Unter Akkumulation versteht man den Massengewinn beziehungsweise Input eines Gletschers. In den mittleren Breiten, an Hochgebirgsgletschern, wird die Akkumulation überwiegend von der Höhe des winterlichen Schneefalls bestritten. Sommerliche Neuschneefälle tragen meist nur sehr begrenzt zur Akkumulation bei.

Generell zählen zur Akkumulation:

  • Schneefall, Ablagerung durch Lawinen, Ablagerung von Treibschnee, Kondensation atmosphärischem Wasserdampfes und andere feste Niederschläge

Ablation (A)

Unter Ablation wird der Massenverlust beziehungsweise Output eines Gletschers verstanden. Dieser Massenverlust kann durch Abschmelzen oder auch durch Sublimation (direkter Übergang von festem zu gasförmigen Zustand) geschehen. Ist die Ablation größer als die Akkumulation, verkleinert sich die Maße – die Massenbilanz ist negativ.

Zur Ablation zählen:

  • Abschmelzen, Erosion (von Triebschnee), Sublimation, Kalben und Abbruch von Lawinen

Für eine positive Massenbilanz (Minimum: Gletscher hält seine Größe), ist vor allem die Witterung in der Abschmelzperiode wichtig. Schneereiche Winter sowie kühle und niederschlagsreiche Sommer führen zu einem Massenzuwachs.

In einer Formel ausgedrückt entsteht für die Massenbilanz (B) folgende Gleichung:

B = C + A (kg)

Üblicherweise wird die Ablation durch negative Zahlenwerte ausgedrückt. Die Massenbilanz bezieht sich auf die horizontale Einheitsfläche, man spricht dann von der spezifischen Bilanz. Die Formel dafür lautet wie folgt:

b = c + a (kg m -2)

mit:

                                 b = B / S S ….. Gletscherfläche
c = C / S
a = A / S

Dividiert man die genannten Bilanzgrößen durch die Wasserdichte erhält man die zugehörigen Wasseräquivalente. Die Dichte von Wasser beträgt 1000kg/m³, dadurch ergibt sich ein Wasseräquivalent von b(kg m -2) = b(mm).

 

Zusatz:

Die Daten der jährlichen Massenbilanzen des Stubacher Sonnblickkees werden im World Glacier Monitoring Service (WGMS) in Zürich dokumentiert.