Universitätsbibliothek Wien

Is there still dead ice in the Little Ice Age lateral moraine?

Kamleitner, Sarah Maria (2017) Is there still dead ice in the Little Ice Age lateral moraine?
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Glade, Thomas

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DOI: 10.25365/thesis.49967
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-17122.28937.479661-3

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Abstract in English

The ongoing retreat of Alpine glaciers since the end of the Little Ice Age (LIA) in 1850 AD, exposes large quantities of unconsolidated and unvegetated glacial sediments prone to geo-morphic processes. In the face of intense morphodynamics of proglacial areas, the present study aims to clarify the origin of springs evolving from LIA lateral moraines of the Geptaschferner glacier in Upper Kaunertal Valley (Tyrol, Austria) that have been found to be fed by ice (Czarnowsky, 2016). If old dead ice, which remains buried inside of the lateral moraines from former glacier extents, is present in the study area is thereby assessed. The origin of evolving springs is clarified by relative age dating of glacial waters, spring waters and precipitation using iodine 129 (129I) concentration measures. At the same time, the applicability of the anthropogenic radionuclide for dating is verified. Based upon the spatial distribution of old, ice-fed springs, the study further aims to statistically assess if indicated dead ice areas can be explained by topographic characteristics and/or are indicated by hydro-chemical char-acteristics (temperature and electrical conductivity) of spring waters. On the basis of ground surface temperature (GST) measurements, a further exploration is made as to whether sea-sonal ice growth is generally possible given the local thermal conditions. Results show that ice-fed springs in Upper Kaunertal Valley originate from modern waters as well as from waters that have probably been formed prior to 1950. While the former are associated with melt waters of seasonal ice growth, the latter are ascribed to the presence of dead ice within the moraine matrix and its degradation, provided that infiltration from up-stream areas is improbable. Spring signatures indicate remaining dead ice throughout the study area. Yet, no valid conclusion on the topographic parameters controlling their spatial distribution could be made given the present data set. Nor were meaningful correlations to any hydro-chemical characteristics found. Further, local ground temperatures do not suggest that the formation of extensive seasonal ice at the specific site has been possible. The present study shows that 129I can be successfully applied for relative age determination of waters, though further investigations, including validation of the method are essential. Presented re-sults further specify geomorphological processes in a recently deglaciated area and indicate that dead ice degradation is affecting present (sub)surface dynamics. This has basic implica-tions for the interpretation of volume losses detected by surface elevation measures and sed-iment budgets. Besides, results may be of interest for the assessment of the hydrological situation on site, water resource management and natural hazard assessment.

Schlagwörter in Englisch

Kaunertal / Gepatschferner / thermal erosion / lateral moraine / Little Ice Age / ice-cored moraine / dead ice / iodine 129 / springs

Abstract in German

Durch den fortlaufenden und seit dem Ende der Kleinen Eiszeit (1850 AD) anhaltenden Glet-scherrückgang werden in den Vorfeldern der Alpengletscher bedeutende Mengen an unverfes-tigten, glazialen Lockersedimenten freigelegt. Da die Lockersedimente kaum bewachsen sind, sind sie anfällig gegenüber geomorphologischen Prozessen. Vor dem Hintergrund hoher mor-phologischer Aktivität proglazialer Gebiete, ist es Ziel der vorliegenden Arbeit, den Ursprung von auf den Seitenmoränen des Gepatschferners (Kaunertal, Tirol) entspringenden Quellen zu klä-ren. Vorrangegangene Studien konnten zeigen, dass ein Teil dieser Quellen von Eis gespeist wird (Czarnowsky, 2016). Ob diese auf alte Toteisvorkommen und damit auf deren bisher unbe-merkte Existenz im Inneren der Moränen zurückzuführen sind, soll im Rahmen dieser Arbeit evaluiert werden. Die Herkunft der beobachteten Quellen wird dabei durch relative Altersdatie-rung anhand von Iod 129 (129I) Konzentrationsmessungen in Gletscher- und Quellwässern sowie Niederschlägen bestimmt. Damit soll gleichzeitig die Eignung des anthropogenen Radionuklids für relative Altersdatierungen validiert werden. Basierend auf der räumlichen Verteilung von Quellen die durch altes Eis gespeist werden ist es weiter Ziel der Arbeit, mittels statistischer Methoden zu beurteilen, ob ein Zusammenhang zwischen vermuteten Toteisvorkommen und den jeweiligen topographischen Gegebenheiten besteht. Außerdem wird untersucht, ob hydro-chemische Charakteristika der Quellwässer bereits auf Toteis hinweisen können. Des Weiteren wird anhand von Bodentemperaturmessungen an einem ausgewählten Standort im Gletscher-vorfeld untersucht, ob die lokalen thermalen Gegebenheiten die Ausbildung von saisonalem Eis erlauben. Ergebnisse der Altersdatierung zeigen, dass eisgespeiste Quellen im Proglazial sowohl auf mo-derne Wässer als auch auf Wässer zurückgeführt werden können, die mit großer Wahrschein-lichkeit vor 1950 gebildet worden sind. Erstere können mit Schmelzwässern von saisonalem Eis-aufbau in Zusammenhang gebracht werden. Letztere werden der Existenz von degradierendem Toteis im Inneren der Moränen zugeschrieben, sofern Infiltration von höherliegenden Bereichen ausgeschlossen werden kann. Spezifische Quellsignaturen legen die Existenz von Toteis in meh-reren Bereichen des Untersuchungsgebietes nahe. Jedoch erlauben die vorhandenen Daten keine validen Rückschlüsse auf einen Zusammenhang mit topographischen oder hydro-chemi-schen Parametern. Lokale Bodentemperaturmessungen lassen vermuten, dass die Bildung von saisonalem Eis nicht überall im Untersuchungsgebiet in relevanten Mengen möglich war. Die vorliegende Arbeit belegt, dass Iod 129 zur relativen Altersdatierung verwendet werden kann. Weitere Untersuchungen, welche Validierungen beinhalten, sind jedoch unerlässlich. Die präsen-tierten Ergebnisse spezifizieren zudem lokal wirksame geomorphologische Prozesse in proglazi-alen Gebieten und zeigen, dass mit der Degradation von Toteis bedeutende Änderungen im morphologischen Geschehen an der Erdoberfläche verbunden sind. Damit sind wesentliche Im-plikationen für die Interpretation von mittels differenziellen Höhenmodellen beobachteten Volu-menverlusten, sowie auf diesen basierenden Sedimentbudgets verbunden. Zudem sind die er-zielten Ergebnisse für die Beurteilung der lokalen hydrologischen Gegebenheiten, Wasserres-sourcenmanagement sowie die Bewertung des Naturgefahrenpotentials von Interesse.

Schlagwörter in Deutsch

Kaunertal / Gepatschferner / Thermale Erosion / Seitenmoräne / 1850er Moräne / Kleine Eiszeit / Iod 129 / Quellen / Toteis

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Kamleitner, Sarah Maria
Title: Is there still dead ice in the Little Ice Age lateral moraine?
Umfangsangabe: xiv, 108, CIX-CXXIV Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Geographie
Publication year: 2017
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Glade, Thomas
MitbetreuerIn: Kraushaar, Sabine
Assessor: Glade, Thomas
Classification: 38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie
38 Geowissenschaften > 38.03 Methoden und Techniken der Geowissenschaften
38 Geowissenschaften > 38.42 Verwitterung, Erosion
38 Geowissenschaften > 38.43 Gletscherkunde
38 Geowissenschaften > 38.45 Geomorphologie
38 Geowissenschaften > 38.49 Glazialmorphologie
38 Geowissenschaften > 38.85 Hydrologie: Allgemeines
33 Physik > 33.90 Physik in Beziehung zu anderen Fachgebieten
AC Number: AC14509441
Item ID: 49967
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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