31. Jul. 2019
Das Vibrationsfahrzeug des LIAG bei der Vermessungsarbeit im Lienzer Talboden.

Das Vibrationsfahrzeug des LIAG bei der Vermessungsarbeit im Lienzer Talboden.

Die Gletscher der Alpen haben in der jüngsten Kaltzeit viele Täler extrem tief und weit ausgehöhlt. Ein Projekt des Internationalen Kontinentalen Tiefbohrprogramms ICDP will sieben von ihnen, die über den ganzen Alpenbogen verteilt sind, mit Bohrungen erkunden. Ziel ist eine detaillierte Klimageschichte der jüngsten Jahrtausende. Die geophysikalischen Vorbereitungsarbeiten am Lienzer Talboden sind mittlerweile beendet und haben dessen komplexe Entstehungsgeschichte offengelegt.

Rund 670 Meter über dem Meeresspiegel der Adria liegt der Lienzer Talboden, das Haupttal Osttirols. Begrenzt ist das Becken von den schönsten Bergen der Ostalpen. Im Süden liegen die Dolomiten, im Norden die Hohen Tauern, im Osten die Karnischen Alpen und die Karawanken. Insgesamt umgeben 150 Dreitausender das Tal. Das Alpenpanorama im Lienzer Talboden war allerdings auch schon einmal beeindruckender. In einer Phase noch vor dem letzten Höhepunkt der jüngsten Kaltzeit höhlten die Gletscher der Region den Talkessel bis hinab auf nahezu Meereshöhe aus.

Der Talboden damals lag um 622 Meter tiefer als der heute und entsprechend höher ragten die Berge empor. "Dort sind zwei Störungen im Untergrund, die sich kreuzen, wodurch der Untergrund besser erodiert werden kann, und zusätzlich vereinigten sich während der letzten Kaltzeiten an dieser Stelle größere Eisströme, um dann im oberen Drautal weiter zu fließen", erklärte Thomas Burschil vom Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) in Hannover auf dem Tiefbohrkolloquium der Deutschen Forschungsgemeinschaft in Köln.

Blick auf Lienz in Osttirol.

Bild: Michael Kranewitter (CC BY-SA 3.0) (CC BY-SA 3.0)

Karte des Alpenbogens mit den sieben Untersuchungsstellen des ICDP-Projektes DOVE und weiteren ergänzenden Bohrungen.

Bild: ICDP/DOVE

Seismometer, mit denen die LIAG-Forscher die Signale des Vibrations-LKWs wieder auffangen.

Bild: LIAG, T. Burschil

Vibrationsfahrzeug und Seismometer des LIAG für den Einsatz im Lienzer Talboden.

Bild: LIAG, T. Burschil

Vibrationsfahrzeug des LIAG bei der seismischen Erkundung des Lienzer Talbodens.

Bild: LIAG, H. Buness
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Blick auf Lienz in Osttirol.

Bild: Michael Kranewitter (CC BY-SA 3.0)

Karte des Alpenbogens mit den sieben Untersuchungsstellen des ICDP-Projektes DOVE und weiteren ergänzenden Bohrungen.

Bild: ICDP/DOVE

Seismometer, mit denen die LIAG-Forscher die Signale des Vibrations-LKWs wieder auffangen.

Bild: LIAG, T. Burschil

Vibrationsfahrzeug und Seismometer des LIAG für den Einsatz im Lienzer Talboden.

Bild: LIAG, T. Burschil

Vibrationsfahrzeug des LIAG bei der seismischen Erkundung des Lienzer Talbodens.

Bild: LIAG, H. Buness

Projekt DOVE erkundet Klimageschichte der Alpentäler

Burschil berichtete dort über die Vorarbeiten zum Projekt DOVE des Internationalen Kontinentalen Tiefbohrprogramms, mit dem die Entstehungs- und Klimageschichte sogenannter übertiefter Täler im Alpenraum untersucht werden soll. Das sind Täler, die durch Gletscher weiter und tiefer ausgehöhlt wurden, als es Flüsse jemals hervorrufen könnten. Der Geophysiker hat mit einem Team des LIAG den Untergrund des Lienzer Talbodens seismisch durchleuchtet und so die komplexe Entstehungsgeschichte des Osttiroler Zentraltals aufklären können.

Demnach wurde der Talkessel bereits mitten in der jüngsten Kaltzeit, als er noch durch Gletschereis gefüllt war, bis auf das heutige Meeresniveau eingetieft. "Man geht im Moment davon aus, dass diese übertieften Täler hauptsächlich durch subglaziale Schmelzwässer entstehen", erklärte Burschil, "die Gletscher können durch die Auflast und Schmelzwasser unterhalb der Gletscher tiefer als Flüsse erodieren." Der Gletscher im Drautal, das sich ostwärts an den Lienzer Talboden anschließt, hatte dort die Talsohle sogar auf 100 Meter unterhalb der Adriaoberfläche abgetragen.

Lienzer Talboden als Beispiel für andere Alpentäler

Mit dem endgültigen Rückzug der Gletscher im Alpenraum begann die Auffüllung der tiefen Täler mit Sedimenten. Zunächst waren es die Hinterlassenschaften der Gletscher selbst, doch sie wurden schnell von einem See aus Gletscherwasser überdeckt, der sich an einer Bodenschwelle zum Oberen Drautal hin staute. "Prominente Beispiele für so übertiefte Täler, die noch nicht vollständig verfüllt sind, sind der Bodensee oder der Genfer See", so Burschil. Im Lienzer Becken wurde die dicke Sedimentschicht des verlandeten Sees schließlich noch von Flüssen aus den Seitentälern mit Geröll und Sand bedeckt, so dass sich der Talboden bis auf sein heutiges Niveau hob.

Die komplexe Geschichte des Lienzer Talkessels dürfte sich in ähnlicher Weise in vielen anderen übertieften Alpentälern abgespielt haben, das ICDP-Projekt "DOVE" soll sie an sieben exemplarischen Becken des gesamten Alpenbogens untersuchen. Das Projekt verfolgt dabei nicht nur die Entstehungs- und Klimageschichte der Becken, sondern hat auch angewandte Ziele. "So können wir im tieferen Untergrund Grundwasser erkennen, das durch überlagerte Schichten gegen Kontamination von der Oberfläche geschützt ist", betont Thomas Burschil, "dann gibt es den Bereich Georisiken, dass man durch die Lockersedimente erhöhte Amplituden bei auftretenden Erdbeben haben könnte. Weiterhin ist es für den Tiefbau relevant." In den kommenden Jahren sollen nach und nach die sieben Täler in Frankreich, der Schweiz, Deutschland Italien und Österreich erbohrt werden.