ChangeLake

Die rezente Erwärmung hinterlässt deutliche Spuren in der Biologie und Chemie hochalpiner Seen. Diese relativ kleinen Gewässer reagieren besonders empfindlich auf änderungen in der Lufttemperatur, oder der Schnee und Eisbedeckung. Zusätzlich sind diese Seen v den geänderten Eintrag an partikulären und gelösten Substanzen durch das Schmelzen der Gletscher beeinflusst. In diesem Projekt möchten wir uns vor allem mit den Seen befassen, die im Gebirge ums Matschertal, das seit 2013 ein LTER Untersuchungsgebiet ist, gelegen sind. Bisher wurden im Rahmen dieses LTER vor allem Bäche und Flüsse, und Prozesse in den terrestrischen ökosystemen untersucht. Hier möchten wir Untersuchungen von Seen, von denen es in dieser Gegend eine Vielzahl gibt, miteinbringen, dh die Saldurseen und -teiche, den Matscherjochsee, den Upiasee, und die Hochaltlseen. Unsere Hypothese ist, dass diese Seen auf sehr unterschiedliche Weise auf die rezente Erwärmung reagieren, obwohl sie alle nahe beieinander liegen. Was die änderung in diesen Seen steuert, kommt vor allem auf das Zusammenspiel der folgenden Faktoren an:

• Die Dauer, in der ein See eisfrei ist, dessen Wassertemperatur und der Eintrag an organischem Material beeinflussen die Produktivität, Artenzusammensetzung und Chemie eines Sees.
• Das Abschmelzen der Gletscher und der damit verminderten Eintrag an partikulärem Material steuern den übergang von einem gletschertrüben See zu einem Klarwassersee.
• Das Abschmelzen von Blockgletschern beeinflusst den Gehalt an gelösten Substanzen, die Leitfähigkeit und den Säuregehalt eines Sees.
• Der Entwicklungsverlauf neuer Seen, die auf den Flächen unter abgeschmolzenen Gletschern zurückbleiben, steuert dessen biogeochemische Zusammensetzung.

Wir möchten Seen entlang eines Höhengradient (2700-3200) mit unterschiedlich starkem Gletschereinfluss untersuchen, um das Zusammenwirken dieser Prozesse zu verstehen. Wir schlagen vor

1. die Seen und Teiche im Saldurgebiet, sowei den Matscherjochsee, den Upiasee und die Hochaltlseen zwei Mal im Jahr zu beproben.
   Dadurch wollen wir feststellen, welche Prozesse ausschlaggeben für die saisonalen Unterschiede in der Wasserchemie sind und diese änderungen mit den Messdaten der lokalen Wetterstation vergleichen. Die Messergebnisse werden für einen Vergleich mit den anderen LTER Forschungen, insbesondere den Untersuchungen der Bäche, zur Verfügung stehen.
2.  die änderung der Wassertemperatur und Leifähigkeit ganzjährig aus vier Seen zu erfassen.
   Davon wären zwei Seen sehr hoch gelegen (3218 und 2922 m a.s.l.), während die anderen zwei nahe beieinander liegen, wobei aber nur einer direkt vom Gletscher beeinflusst ist.
3. Den Auswirkungen von Gletscherschmelze versus Lufttemperatur über die letzten 10000 Jahre mit Hilfe von Seesediment zu rekonstruieren. Dafür werden die Sedimente zweier benachbarten Seen verglichen (85m entfernt, der eine mit direktem Gletschereinfluss, der andere ohne). Die Chironomidenkopfkapseln im Sediment des gletscherunbeeinflussten Sees (Fischersee) werden eine Temperaturrekonstruktion ermöglichen, während die partikulären Einträge in das Seesediment des anderen Sees (Unterer Saldursee) im Vergleich zum Fischersee und dem Oberen Saldursee, für den es bereits einen holozänen Sedimentkern gibt, eine Ableitung der Gletscheraktivität erlauben sollten.

Background

The Matschertal and its surrounding slopes are in the focus of the Long Term Ecological Research (LTER) complex site Matsch/Mazia. The aim is to gain high quality, continuous records of the abiotic and biotic processes that characterize the ecosystems in Matschertal. Short and long term climate impacts are in the centre of the research interest of  LTER. We propose to complement the ongoing studies by (i) continuously monitoring high alpine lakes along an altitudinal gradient (2700 – 3200 m a.s.l.), and (ii) by palaeoecological multi-proxy study of lake sediments. The monitoring will provide insight into what is driving the bio-geochemical changes in a variety of high alpine lakes, i.e. with and without glacier impact, of different age, and at different altitudes. The palaeoecological investigation will provide a temperature reconstruction over the last 10000 years, and aims at reconstructing glacier fluctuations, i.e. of Saldur Ferner. These data will be available for comparison with the ongoing LTER studies, e.g. the fluctuation of turbidity and water temperature in brooks. The study itself will also profit form the ongoing LTER Matsch/Mazia reserach, especially the freshwater, climate, and ecological data.

The major aims of the projects are:

1. disentangling climate change and glacier impacts on high alpine lakes by continuously monitoring parameters strongly affected by recent warming, i.e. temperature and conductivity in four lakes with and without glacier impact, along an altitudinal gradient (2700-3200)
2. trace changes in productivity, weathering and glacier impact in 16 water bodies along an altitudinal gradient (2700-3200)by bi-annually sampling all major limnochemical parameters and metal contents
3. reconstructing temperature and glacier fluctuations over the last 10000 years for the Saldur area by studying lake sediments

Expected results

So far there is no Holocene temperature record available for a lake in Southern Tyrol. The two lakes we have sampled were either not suitable or turned out not to work with the existing data set. We hope to close this gap with the core from Fischersee and would thus provide the first Holocene temperature reconstruction for the Vintschgau. We aim to reconstruct the glacier fluctuations from the neighbouring lake Untere Saldursee. This provides an unique opportunity as these two lakes are so close and affected by the same climate processes, including precipitation, but differ in the glacier impact. From the recent limnological investigation we will gain a more detailed understanding of the climate impact on lake ecosystems and its long term effects.