Sedimente des Hallstätter Sees als Paläohochwasserarchiv

Unter allen Naturgefahren stellen extreme Hochwasserereignisse nach sommerlichen Starkregenfällen die größte gesellschaftliche und ökonomische Bedrohung in Mitteleuropa dar. Gleichwohl ist das Wissen um die räumlich-zeitliche Variabilität des Auftretens extremer Hochwasser in der Vergangenheit und mögliche Ver- bindungen zu Klimaänderungen aufgrund der geringen Anzahl langer, präzise datierter Hochwasserdatensät- ze noch immer limitiert. Im Allgemeinen sind auf instrumentellen Messdaten und historischen Dokumenten beruhende Hochwasserzeitreihen auf die letzten 500 Jahre begrenzt. Dies ist allerdings zu kurz, um die natür- liche Hochwasservariabilität unter verschiedenen klimatischen Ausgangsbedingungen und somit auch Ände- rungen in der Auftretenswahrscheinlichkeit von Hochwassern mit Hinblick auf den globalen Klimawandel verlässlich abschätzen zu können. In diesem Zusammenhang bieten vor allem Sedimentablagerungen in Seen mit hochwasserinduzierten Eintragslagen aus Erosionsmaterial die Möglichkeit, lange, präzise datierte und kontinuierliche Datensätze der Hochwasseraktivität in der Vergangenheit zu erstellen und so instrumentelle und historische Zeitreihen substantiell zu verlängern und das Verständnis der natürlichen Auftretenshäufig- keit, regionalen Verteilung und klimatischen Auslösemechanismen extremer Hochwasser zu verbessern. Ungeachtet der jüngsten Fortschritte bei der Nutzung von Seesedimenten als Hochwasserarchive ist die räumliche Verteilung solcher Datensätze in Mitteleuropa noch äußerst heterogen. Während bereits zahlreiche lange seesedimentbasierte Hochwasserdatensätze aus den Westalpen verfügbar sind, ist ihre Anzahl im Ost- alpenraum noch sehr begrenzt. Die daraus resultierenden Unsicherheiten im Bezug auf die Abschätzung der Hochwasseraktivität in dieser Region in der Vergangenheit sind insofern von Bedeutung, dass Hochwasser- ereignisse in den regionalen Flusseinzugsgebieten (z.B. Donau, Elbe) große Bereiche Mittel- und Südosteu- ropas betreffen können. Ziel des beantragten Projekts Sedimente des Hallstätter Sees als Paläohochwasserarchiv ist die Etablie- rung eines neuen Hochwasserdatensatzes für die Ostalpen anhand der Untersuchung der Sedimentablagerun- gen des Hallstätter Sees in Oberösterreich. Wie aus einer Pilotstudie hervorgeht, weisen die Sedimente des Hallstätter Sees zahlreiche Lagen aus Erosionsmaterial auf, welches während Hochwasserereignissen durch die Traun, einen wichtigen Zufluss der Donau, in den See eingetragen wurde. Diese Eintragslagen können somit als Indikatoren für das Auftreten von extremen Hochwassern in der Vergangenheit angesehen werden. Im Rahmen des Projektes sollen Sedimentbohrkerne von etwa 20 m Länge aus dem Hallstätter See gewon- nen und anschließend mittels einer Kombination aus detaillierter mikroskopischer Analyse der Sediment- struktur und hochauflösenden geochemischen Untersuchungen hinsichtlich des Auftretens von Hochwas- sereintragslagen untersucht werden. So wird es möglich sein, einen präzise datierten Datensatz von Hoch- wasserereignissen in den Ostalpen für mindestens die letzten 5000 Jahre zu erstellen. Der Vergleich mit an- deren Datensätzen aus dem Alpenraum wird letztendlich zu einem besseren Verständnis der zeitlich- räumlichen Variabilität im Auftreten extremer Hochwasserereignisse in Mitteleuropa während der Vergan- genheit sowie den zugrunde liegenden klimatischen Auslösemechanismen beitragen und so auch eine bessere Abschätzung zukünftiger Hochwasserszenarien im Hinblick auf den globalen Klimawandel ermöglichen.

Ziel des Projekts war die Erstellung einer auf der Analyse der Sedimentablagerungen des Hallstätter Sees basierenden Rekonstruktion extremer Hochwasserereignisse in den Ostalpen während der letzten ca. 5000 Jahre. Dies sollte unter Berücksichtigung anderer regionaler Studien auch dazu dienen, das Auftreten solcher Extremereignisse mit bestimmten klimatischen Antriebsmechanismen in Verbindung zu setzen und somit die Grundlage für verbesserte Prognosen zur Auftretenswahrscheinlichkeit von extremen Hochwassern vor dem Hintergrund des fortschreitenden Klimawandels zu bilden. Zu diesem Zweck wurde aus dem Hallstätter See in Oberösterreich eine 15.63 m lange kontinuierliche Seesedimentsequenz erbohrt, die entgegen der ursprünglichen Planung allerdings nur die letzten etwa 2300 Jahre abdeckt. Die Sedimente weisen größtenteils eine deutliche Lamination im sub-mm- bis cm-Bereich auf, die den saisonal variablen Eintrag klastisch- detritischen Materials durch die Zuflüsse wiederspiegelt. Dabei kennzeichnen besonders mächtige bzw. grobkörnige Lagen stärkeren Materialeintrag durch erhöhte Abflussmengen, z.B. nach Starkniederschlagsereignissen; diese können zur Rekonstruktion des Auftretens von Hochwassern in der Vergangenheit genutzt werden. Die Ergebnisse sedimentologisch- geochemischer Untersuchungen zeigen dabei, dass sich unterschiedliche Typen von Eintragslagen einzelnen Zuflüssen zuordnen lassen, ihre Dicke aber nicht zwangsläufig mit der Stärke der Abflussereignisse korreliert. Insgesamt sind diese Arbeiten aber noch nicht abgeschlossen und erfordern weitere Analysen und eine abschließende Bewertung der bisher gewonnenen Daten. Darüber hinaus konnten in den Sedimentbohrkernen die teilweise mehrere Meter mächtigen Ablagerungen von drei großen Rutschungsereignissen identifiziert werden. Diese datieren auf etwa 100, 1050 und 2300 Jahre vor heute (AD 1950) und stehen sehr wahrscheinlich mit großen Hangrutschungen bzw. Bergstürzen oder dem Kollaps des Deltas eines Zuflusses in Zusammenhang. Angesichts der ungewöhnlich großen Mächtigkeit dieser Ablagerungen muss von extrem großen Rutschungen ausgegangen werden, die möglicherweise die lokale Siedlungsaktivität entscheidend beeinflusst haben, z.B. durch die Überschwemmung von Siedlungen am Seeufer durch tsunamiartige Wellen oder die Zerstörung der Salzbergwerke im Hallstätter Hochtal. Bemerkenswert ist dabei die zeitliche Übereistimmung zwischen der ältesten Rutschmasse im See und der archäologisch dokumentierten Zerstörung der Salzbergwerke im Hochtal durch massive Hangrutschungen in der Eisenzeit. Obwohl sich ein direkter Zusammenhang zwischen beiden Ereignissen nicht zweifelsfrei beweisen lässt, ist nicht auszuschließen, dass sie eine gemeinsame Ursache gehabt haben könnten, beispielsweise ein starkes Erdbeben. Die Untersuchung der Sedimente des Hallstätter Sees liefert somit neben Erkenntnissen zur Klimaentwicklung und zum Auftreten von Hochwasserereignissen in den Ostalpen auch wertvolle Informationen zu Mensch-Umwelt-Beziehungen ineiner der ältesten kontinuierlichgenutzten Kulturlandschaften der Welt.