Kommission für Erdmessung und Glaziologie (KEG)

Die Kommission entstand 2010 durch die Zusammenlegung der früheren Bayerischen Kommission für die Internationale Erdmessung und der Kommission für Glaziologie. Sie stärkt die erdwissenschaftliche Langzeitforschung in der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, nutzt Synergieeffekte und ermöglicht neue Forschungsschwerpunkte. Gleichzeitig soll die wissenschaftliche Zusammenarbeit mit den beiden Münchner Universitäten intensiviert werden. Die aktuellen zentralen Forschungsvorhaben der Kommission sind die Satellitengeodäsie (Abt. Erdmessung) und die Gletscherforschung (Abt. Glaziologie).

Abteilung Erdmessung

Seit 1868 werden an der Akademie wissenschaftliche Probleme aus der Erd- und Landesvermessung bearbeitet, die einerseits der langfristigen Erdbeobachtung, andererseits der methodischen Weiterentwicklung dienen.

Im Arbeitsbereich Positionierung werden mit Hilfe satellitengestützter Navigationssysteme wie das Global Positioning System (GPS), das russische Äquivalent GLONASS und zukünftig auch das Europäische Galileo System Koordinaten von ausgewählten Festpunkten an der Erdoberfläche mit hoher Präzision bestimmt. Permanent installierte Empfänger registrieren dazu kontinuierlich Satellitensignale. Die daraus abgeleiteten dreidimensionalen Koordinaten dienen zur Festlegung eines geodätischen Referenzsystems, wobei außer den genauen Positionen auch die zeitlichen Veränderungen der Punkte auf wenige Millimeter pro Jahr bestimmt werden.

Im Rahmen internationaler Zusammenarbeit für die Bestimmung eines europäischen Positionsreferenznetzes (EUREF) fungiert die Abteilung Erdmessung als lokales Rechenzentrum für das Europäische GPS-Permanentnetz. Sie ist auch an der Bestimmung rezenter Krustenbewegungen in Island beteiligt.

In dem von der EU mitfinanzierten Forschungsprojekt ALPS-GPS QUAKENET beteiligte sich die Abteilung am Aufbau eines geodätischen Netzes in den Alpen (siehe Abbildung). Es dient der Beobachtung plattentektonisch verursachter Bewegungen und damit auch dem Studium der Grundlagen der Entstehung von Erdbeben im Raum Alpen-Mittelmeer.

Neben Positionen zählen auch Informationen über das Gravitationsfeld der Erde zu den Basisdaten für Geodäsie und andere Geowissenschaften. Als einzige Messgröße steht die Gravitation in unmittelbarem Zusammenhang zu Massenverteilung und Massentransport im Erdsystem. Außerdem definiert die Gravitationskraft die Richtungen „oben“ und „unten“ und strukturiert damit den dreidimensionalen Raum. Die Kenntnis des Gravitationsfeldes ist unerlässlich zur Realisierung eines physikalisch bedeutsamen Höhenbegriffs.

Die Abteilung Erdmessung leistet Beiträge zu den drei wesentlichen Methoden der Gravitationsfeldbestimmung, nämlich der terrestrischen Gravimetrie, der Fluggravimetrie und der Satellitengravimetrie.

Die terrestrische Gravimetrie wird derzeit in Zusammenarbeit mit der Abteilung Glaziologie zur Untersuchung von zeitvariablen geophysikalischen Effekten, speziell auf Gletschern, eingesetzt. Daneben war die Abteilung seit Jahrzehnten in der Realisierung von bundesweiten wie auch europäischen gravimetrischen Referenzsystemen engagiert. So war die Abteilung etwa Rechenzentrum für das Unified European Gravity Reference Network 2002 (UEGN2002), das in Kooperation mit 17 Ländern aus gravimetrischen Beobachtungen auf 1.600 Stationen berechnet wurde und einen wesentlichen Beitrag zu einheitlichen europäischen Standards leistet.

Im Bereich der Satellitengravimetrie wird an der Gravitationsfeldanalyse aus Satellitendaten und der Nutzung der entsprechenden Modelle in Geodäsie und Geowissenschaften gearbeitet. Hier engagiert sich die Abteilung etwa in einem ESA Projekt zur Vereinheitlichung globaler Höhendaten.

In einem Entwicklungsprojekt werden Methoden und Beobachtungstechniken zur Fluggravimetrie entwickelt. Hier soll ein System entstehen, das für eigene Messkampagnen eingesetzt werden kann und eine höhere räumliche Auflösung und Genauigkeit hat als herkömmliche Fluggravimeter.

Abteilung Glaziologie

Die Glaziologie ist die Lehre von der Entstehung, den Formen, der Wirkung und Verbreitung des Eises auf der Erde; als interdisziplinäres Fachgebiet verwendet sie Methoden des Vermessungswesens, der Geophysik, Meteorologie, Hydrologie und Klimatologie.

Die Arbeiten der Abteilung Glaziologie konzentrieren sich schwerpunktmäßig auf den Vernagtferner in den Ötztaler Alpen, wo sie seit 1973 die Pegelstation Vernagtbach in 2.640 m Höhe als höchstgelegene Abflussstation der Ostalpen betreibt. In dem zu ca. 70 % vergletscherten, 11,44 km2 großen Einzugsgebiet werden seit 1964 alljährlich die Komponenten der Massenbilanz des Vernagtferners mit der direkten glaziologischen Methode erfasst. Die Bestimmung des Wasserhaushaltes erfolgt seit 1974 auf der Basis der hydrologischen und meteorologischen Messungen an der Station, wobei die Daten im Internet unter www.Glaziologie.de täglich aktualisiert werden. Insgesamt 12 Kartierungen des Gletschers seit 1889 liefern die längste Reihe zur Beschreibung des Gletscherverhaltens. Mit dieser geodätischen Methode überwacht die Kommission außerdem weitere 14 Ostalpengletscher. Damit erstellt und bearbeitet sie eine umfangreiche Datenbasis mit z.T. mehr als hundertjährigen Zeitreihen, welche die Grundlage für vielfältige Analysen und Modellierungen glaziologischer, hydrologischer und klimatologischer Art bilden.

Die Ergebnisse fließen ein in Programme zur Untersuchung des globalen Wandels des Wasserhaushaltes in europäischen und zentralasiatischen Gebirgsregionen, die jeweils in enger Zusammenarbeit mit Instituten im In- und Ausland bearbeitet werden. Darüber hinaus führt die Abteilung Forschungen in den Polargebieten durch.