K. Meusburger & C. Alewel finanziert vom BAfU Auswirkungen natürlicher und anthropogener Einflüsse auf die Bodenstabilität K. Meusburger & C. Alewel finanziert vom BAfU

Bodenrutschungen in alpinen Regionen Rutschungen stellen einen bedeutenden Anteil am Gesamtbodenabtrag in alpinen Gebieten dar. Neben statischen Gebietsfaktoren sind dynamische Faktoren wie Landnutzung und Klima, die direkt oder indirekt durch den Menschen beeinflußt werden entscheidend. Risikovorhersagen für Rutschungen basieren auf der Analyse der statischen Gebietsfaktoren; sich dynamisch ändernde Faktoren werden dabei nicht berücksichtigt.

Fragestellung Gebietsfaktoren: Welche sind wichtig? Anthropogene Faktoren (= Änderungen von Landnutzung und Klima): Wie beeinflussen sie die Bodenstabilität? Sind sie im Vergleich zu Gebietsfaktoren relevant? Risikovorhersage: Welchen Einfluß hat die Vernachlässigung der anthropogenen Faktoren auf die Qualität von Risikovorhersagen von Rutschungen?

Methode Eine Serie von 7 Rutschungskarten (30km2) zwischen 1959 und 2004 wurde verglichen mit: Zeitreihen (45 Jahre) von dynamischen Faktoren wie Niederschlagscharakteristika, Bedeckung, Bestockung, Weidenkarten Karten statischer Gebietsfaktoren und räumlich analysiert mit einem Logistischen Regressionsmodell Risikomodell für Rutschungen Zeitreihen Rutschungs-karten Gebietsfaktor Karten

Gebietsfaktoren: Geologie Hospental Realp

Anthropogene Faktoren: Entwicklung der Rutschungserosion Hypothese: Wenn Landnutzungs- und Klimaänderungen einen signifikanten Einfluß haben, können wir einen Trend des Rutschungsrisikos über die Zeit sehen. Im Gesamten, hat sich die betroffene Fläche in 45 Jahren nahezu verdoppelt (92%).

Entwicklung der Rutschungserosion Visueller Eindruck der Destabilisierung eines Hanges bei Hospental: Anthropogene Faktoren haben einen entscheidenden Einfluß auf Rutschungen im Urseren Tal.

Anthropogene Faktoren: Klima Niederschlag Beste Korrelation mit maximalen 3-tägigen Niederschlägen. Extreme Ereignisse werden häufiger.

Anthropogene Faktoren: Verbuschung Seit 1959: Zunahme der verbuschten Flächen um 30%. Jedoch sind diese Flächen kaum von Rutschungen betroffen.

Anthropogene Faktoren: Landnutzung Bestockungszahlen Die Bestockung allein kann die Entwicklung nicht vollständig erklären. Auf welchen Flächen hat die Zunahme stattgefunden?

Die Entwicklung erodierter Flächen für verschiedene traditionelle Landnutzungstypen von 1955 Zugängliche Gebiete wurden zunehmend instabil Unzugängliche Gebiet zeigten keine Änderung der Stabilität Die Landnutzungspraxis hat einen entscheidenden Einfluss!

Risikovorhersage Logistische Regression mit statischen Gebietsfaktoren Im Gesamten wurden 383 Rutschungen kartiert und anschließend durch Feldbegehungen verifiziert. Das Logistische Regression Modell wurde mit 250 zufällig gewählten erodierten und 250 intakten Grids und 20 statischen Gebietsfaktoren (Prädiktoren) generiert. Die signifikantesten Variablen waren Geologie, Neigung und Gewässernetzdichte.

Risikokarte mit statischen Gebietsfaktoren Modell-Validierung für räumliche Vorhersagen Das Modell konnte 70,4% der räumlichen Validierungs-Datensatzes (bestehend aus 341688 Grids) richtig klassifizieren.

Risikovorhersage Solche multivariate statistische Modelle finden die verbreiteste Anwendung zur Vorhersage und Analyse des Rutschungsrisikos auf regionaler Skale. Diese Modelle vernachlässigen jedoch die zeitliche Variabilität der Auslösefaktoren, die einen sehr entscheidenden Einfluss die Auslösung von Rutschungen haben. Wie gut ist das Modell zur Vorhersage von zukünftigen Rutschungen geeignet?

Modell-Validierung für zukünftige Vorhersagen Vorhersagequalität für neue Rutschungen von 2004 Gute räumliche Validierung garantiert keine richtige Zukunftsprognosen bei sich zeitlich ändernden Risikofaktoren, wie z.B. der Landnutzung!

Fazit Gebietsfaktoren Das Gebiet ist von Natur aus sehr sensitiv (Grasland und Geologie). Die aufkommenden Grünerlenbestände wirken nicht destabilisierend. Anthropogene Faktoren Dennoch läßt sich eine Destabilisierung über die Zeit beobachten (Zunahme von Rutschungsflächen um 92% innerhalb von 45 Jahren). Klimadaten: Anstieg der extremen Niederschläge. Landnutzung: Im Urseren Tal ist die Intensivierung Flächen im Talbereich ein Hauptproblem für die Bodenstabilität. Zusätzlich zu den Bestockungszahlen, hat auch die Aufgabe traditionelle Landnutzungs-Praktiken einen entscheidenden Einfluß. Risikomodell Änderungen der Landnutzung können auch Hänge mit einem nur mittleren natürlichen Risiko gefährden. Dieses Risiko bleibt dann bis zum Schadenfall weitgehend unerkannt. Die Parametrisierung der Landnutzung und die Integration in die regionale Risikoanalyse ist ein notwendiger Schritt um die Vorhersagequalität unter zukünftigen Bedingungen zu garantieren.

Danke für die Aufmerksamkeit!