Wir sind Cascade!

Wir stellen unsere Forschungsgruppe vor

Ansicht eines Blockgletschers, Cascade ©Uni Graz / Kellerer-Pirklbauer-Eulenstein

Zur Forschungsgruppe Cascade

Gebirgsräume umfassen dramatische Landschaftsformen und einzigartige Ökosysteme, welche den Menschen schon seit Jahrhunderten faszinieren. Dieselben Gebirgsräume versorgen die Gesellschaft mit unterschiedlichen Gütern und Dienstleistungen wie Wasser oder Erholungsraum. Sie bergen jedoch auch beträchtliche Gefahren und Risiken, die sich im Zusammenhang mit dem Klima- und dadurch bedingten Umweltwandel noch verstärken. Geomorphologische Prozesse im System Gebirge – wie z.B. Gletscherrückgang und dadurch bedingte Bildung von Seen, Erwärmung und Abschmelzen von Permafrosteis, Rutschungen, Steinschlag und Muren – sind untereinander häufig eng gekoppelt. Sie können sich auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Maßstäben über mehrere Teilschritte als so genannte Kaskadeneffekte bis ins Vorland auswirken und zu Schäden, im schlimmsten Fall sogar zu Katastrophen führen.

Die Forschungsgruppe Cascade versucht, zum Verständnis der geomorphologischen Prozesszusammenhänge, aber auch der entsprechenden Mensch-Umwelt-Interaktionen, in Gebirgsräumen beizutragen und so die Basis für einen adäquaten Umgang mit den entsprechenden Chancen und Risiken zu verbessern. Dies erfordert die Kombination unterschiedlichster Kompetenzen und Methoden. Insbesondere steht auch die Vermittlung von Wissen und Fertigkeiten an Lernende unterschiedlichster Niveaus im Vordergrund.

Die aktuellen Forschungsprojekte der Forschungsgruppe Cascade werden zu einem beträchtlichen Teil aus Drittmitteln finanziert, einige Projekte sind auch intern finanziert. Wir kooperieren national mit Partner:innen aus den Bereichen Geographie, Naturschutz, Umweltschutz, Forstwirtschaft, Wasserbau, Geologie, Klimatologie und Naturgefahrenforschung. Darüber hinaus bestehen vielfältige internationale Kooperationen nicht nur mit den Nachbarländern, sondern auch mit Partner:innen in der ganzen Welt. Unsere Untersuchungsgebiete umfassen Gebirgsregionen weltweit, mit aktuellen Schwerpunkten in den Alpen, den tropischen Anden und dem Kaukasus.

Im Vordergrund einer schneebedeckten Gebrigsspitze befindet sich ein wissenschaftliches Messgerät zur exakten Vermessung des Geländes. Cascade ©Uni Graz / Kellerer-Pirklbauer-Eulenstein
Zum Team

Unsere Tätigkeitsbereiche und Projekte

Bereich Naturgefahren

r.avaflow

The mass flow simulation tool (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Fischer J.T., Kofler A., Huber A., Fellin W., Mergili M. , Oberguggenberger M., 2020: Bayesian inference in snow avalanche simulation with r.avaflow. Geosciences 10: 191. https://doi.org/10.3390/geosciences10050191
  • Mergili M., Jaboyedoff M., Pullarello J., Pudasaini S.P. 2020: Back-calculation of the 2017 Piz Cengalo-Bondo landslide cascade with r.avaflow. Natural Hazards and Earth System Sciences 20: 505-520. https://doi.org/10.5194/nhess-20-505-2020

 

r.slope.stability

The open source GIS slope stability model (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Palacio J., Mergili M., Aristizábal E., 2020: Probabilistic landslide susceptibility analysis in tropical mountainous terrain using the physically based r.slope.stability model. Natural Hazards and Earth System Sciences 20: 815–829. https://doi.org/10.5194/nhess-20-815-2020

r.randomwalk

A multi-functional conceptual tool for mass movement routing (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

Glacial lakes of Peru (GLOP)

The GLOP project aims at understanding the distribution, temporal development and changes in glacial lakes and glacial lake outburst floods (GLOFs) across the Peruvian Andes. Specific objectives include climate change modelling, glacial lake mapping and GLOF hazard assessment and modelling. The team consists of experts from the UK, Peru and Austria. (Förderung Uni-Graz: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Mergili M., Pudasaini S.P., Emmer A., Fischer J.T., Cochachin A., Frey H., 2020: Reconstruction of the 1941 multi-lake outburst flood at Lake Palcacocha (Cordillera Blanca, Peru). Hydrology and Earth System Sciences 24: 93-114. https://doi.org/10.5194/hess-24-93-2020
  • Emmer, A., Harrison, S., Mergili, M., Allen, S., Frey, H., Huggel, C. (2020): 70 years of lake evolution and glacial lake outburst floods in the Cordillera Blanca (Peru) and implications for the future. Geomorphology: 107178. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2020.107178
  • Emmer, A., Wood, J.L., Cook, S.J., Harrison, S., Wilson, R., Diaz-Moreno, A., Reynolds, J.M., Torres, J.C., Yarleque, C., Mergili, M., Jara, H.W., Bennett, G., Caballero, A., Glasser, N.F., Melgarejo, E., Riveros, C., Shannon, S., Turpo, E., Tinoco, T., Torres, L., Garay, D., Villafane, H., Garrido, H., Martinez, C., Apaza, N., Araujo, J., Poma, C., 2022. 160 Glacial lake outburst floods (GLOFs) across the Tropical Andes since the Little Ice Age. Global and Planetary Change, 208(1), 103722. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103722
  • Emmer, A. (2023). Vanishing evidence? On the longevity of GLOF diagnostic features in the Tropical Andes. Geomorphology, 422, 108552.

 

Naturgefahrenkarte Feldbach

Gefahrenkarte für Rutschungen für die Gemeinde Feldbach, Oststeiermark (Förderung: Österreichisches Programm für ländliche Entwicklung 2014-2020, abgeschlossen)
Ausgewählte Publikationen:

  • Aktuell noch keine Publikation.

pyAlpineRisk

Naturgefahrenmanagement von alpinen Wildbacheinzugsgebieten (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Kamp N., Langegger F., Funder M., 2018: Naturgefahrenmanagement von Alpinen Wildbacheinzusgebieten: Konzeption, Implementierung und Validierung von pyAlpineRisk. In: Wildbach- und Lawinenverbau. Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz. Schutz vor Naturgefahren - Ökologische Aspekte, 182, 356-367.
  • Kamp N., Langegger F., 2018: GIS-Tool zur Ermittlung des Stauraumes von Geschiebesperren und Hochwasserrückhaltebecken. In: Wildbach- und Lawinenverbau. Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz. Sperrenbau - Sperrentypen – Sperrenfunktionen, 181,324-327.

  • Kamp N., Langegger F. (2021). Entwicklung von QGIS-Werkzeugen für tägliche Arbeitsabläufe am Beispiel einer Reichweitenabschätzung mittels Pauschalgefälleansatz gem. ÖROK (2015). In: Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz. Steinschlag, 187: 260-265.

RunSed-CC

Modelling future runoff and sediment transport in alpine torrents (zusammen mit CC-MoRe) (Förderung: ACRP)
Ausgewählte Publikationen:  

  • Peßenteiner S., Gegenleithner S., Kamp N., Krenn P., 2020: Modellierung vergangener und zukünftiger Abflüsse und Sedimentfrachten mit freier Software – Einblicke am Beispiel des Schöttlbach (Niedere Tauern). Österr Wasser- und Abfallw 72, 308–319. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00506-020-00675-8
  • Krenn P., Peßenteiner S., Kamp N., 2019: Das Wildbachereignis von 2017 im Einzugsgebiet des Schöttlbaches (Oberwölz) – eine geomorphologische Bestandsaufnahme mittels UAV-borne Laserscanning (ULS). In: Wildbach- und Lawinenverbau. Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz. Gefahrenzonenplanung, 184, 224-237.
  • Peßenteiner, S., Krenn, P., Gegenleithner, S., Kamp, N., Schöner, W., Sass, O., Schneider, J., Schrei, B., Gaisberger, Ch. (2022). Modellierung zukünftiger Abflüsse und Geschiebefrachten im Einzugsgebiet des Schöttlbachs (Steiermark). In: Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz. Naturgefahren im Klimawandel, 190: 154-166.

  • Kamp, N., Krenn, P., Avian, M., Sass, O. (2023). Comparability of Multi-Temporal DTMs derived from different LiDAR Platforms: Error Sources and Uncertainties in the Application of Geomorphic Impact Studies

Mehr zum Projekt RunSed-CC

Bereich Glazial-Periglazial

Gletschermonitoring Pasterze

Jährliche Beobachtung der Gletscherveränderung der Pasterze und ihrer Nachbargletscher (Förderung: Österreichischer Alpenverein/ÖAV)
Ausgewählte Publikationen:

  • Lieb G.K., Kellerer-Pirklbauer A., 2018: Die Pasterze, Österreichs größter Gletscher, und seine lange Messreihe in einer Ära massiven Gletscherschwundes. Fischer, A., G. Patzelt, M. Achrainer, G. Groß, G. K. Lieb, A. Kellerer-Pirklbauer & G. Bendler (eds): Gletscher im Wandel: 125 Jahre Gletschermessdienst des Alpenvereins. Berlin. Springer Spektrum. 2018. 31-51. https://doi.org/10.1007/978-3-662-55540-8_4
  • Kellerer-Pirklbauer A., Kulmer B., 2019: The evolution of brittle and ductile structures at the surface of a partly debris-covered, rapidly thinning and slowly moving glacier in 1998–2012 (Pasterze Glacier, Austria). Earth Surface Processes and Landforms 44, 1034–1049. https://doi.org/10.1002/esp.4552

Permafrostmonitoring in den Hohen und Niederen Tauern

Monitoring von Permafrost und Permafrost-bezogene Landschaftsformen in den Hohen Tauern und deren Bezug zu Klima und Klimaveränderung (Förderung: Österreichischer Alpenverein/ÖAV - Patenschaftsfonds und Nationalpark Hohe Tauern Kärnten)
Ausgewählte Publikationen:

Langfristige Ökosystembeobachtung - Kryosphäre

Langfristige Ökosystembeobachtung im Nationalpark Hohe Tauern: Modul 07: Kryosphäre: Gletscher, Hydroklima, Permafrost (Förderung: Nationalpark Hohe Tauern)
Ausgewählte Publikationen:

Das verborgene Eis der Pasterze

Quantifizierung und Monitoring von Toteisvorkommen im Gletschervorfeld des größten Gletschers Österreichs (Förderung: Glockner-Öko-Fonds, abgeschlossen)
Ausgewählte Publikationen:

  • Kellerer-Pirklbauer A., Avian M., Benn D.I., Bernsteiner F., Krisch P., Ziesler C., 2020: Buoyant calving and ice-contact lake evolution at Pasterze Glacier (Austria) in the period 1998–2019, The Cryosphere Discuss., in review. https://doi.org/10.5194/tc-2020-227
  • Seier G., Kellerer-Pirklbauer A., Sulzer W., Ziesler C., Krisch P., Abermann J., Lieb G.K., 2020: The rapid glacial-proglacial landscape modification at Pasterze Glacier in a one-year period as revealed by multiple aerial flight and field campaigns. EGU2020-9224. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-9224

Bereich Speläologie

Geophysik und Morphometrie

Anwendung geophysikalischer und geotechnischer Methoden in der physischen Speläologie (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Bauer C., Droin A., 2020: Ableitung hochauflösender Geländemodelle in Höhlen mittels photogrammetrischem Verfahren zur Analyse mikroskaliger Karstformen. Landesverein für Höhlenkunde in der Steiermark, 48: 37-41.
  • Kaufmann V., Bauer C., Strmsek B., Mikl T., 2020: Naturräumliche Gegebenheiten und dreidimensionale Vermessung des Luftschutzstollens Schloss St. Martin, Graz. In: Wunderlich, M. (Hrsg.): Ingenieurvermessung 20 - Beiträge zum 19. Internationalen Ingenieurvermessungskurs München. Wichmann: 451-464.

Regionale Karstmorphologie

Quantifizierung karstmorphologischer Erscheinungen mit Schwerpunkt Steiermark (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Bauer C., Weissinger A., 2020: Die Karstvorkommen der Leithakalk-Areale entlang der Mittelsteirischen Schwelle (Steirisches Becken). Die Höhle: Zeitschrift für Karst- und Höhlenkunde, 71, 105-119.
  • Bauer C., Plan L. (in print): Karst Landscapes of Austria. International Association of Geomorphologists.

Bereich Verwitterung

TEMOS

The Role of TEmperature, MOisture and Salts for Weathering Patterns:
Part I: Impact of moisture on rock weathering and on the decay of cultural heritage
Part II: Moisture, salt and weathering dynamics on historic urban walls in Oxford (UK) and Graz (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

Mehr zum Forschungsprojekt TEMOS

Bereich Mensch und Umwelt

Landnutzungsänderungen Tafilalet

Klimatische und anthropogene Treiber von Landnutzungsänderungen im Tafilalet, Marokko (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Aktuell noch keine Publikation.

Historische Umweltforschung Admont: Tambora 1815

Der Ausbruch des Tamboras 1815 und seine Auswirkungen auf Admont - Quantifizierung der Fernwirkung des Ausbruchs von 1815 auf meteorologischen Bedingungen in Admont auf Basis historischer Wetteraufzeichnungen. (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Aktuell noch keine Publikation.

Historische Umweltforschung Admont: Der Vb-Zyklon im Jahr 1572

Quantifizierung der Auswirkungen eines Vb Zyklons im Jahr 1572 auf regionaler und lokaler Ebene auf Basis eines detaillierten Schadensinventars (Förderung: intern, abgeschlossen)
Ausgewählte Publikationen:

  • Eulenstein J., Kellerer-Pirklbauer A., 2020: The central European flood of 1572 and its local-scale effects as revealed by a damage inventory. Hydrological Sciences Journal, 65/6, 884-897. https://doi.org/10.1080/02626667.2020.1716980
  • Eulenstein J., Kellerer-Pirklbauer A., 2019: Interdisziplinarität zwischen Historikern und Geographen im Bereich der Naturgefahrenforschung - Das Beispiel eines Schadeninventars über die Auswirkungen eines Vb Zyklons im Jahr 1572 aus Admont, Österreich. Mitteilungen der Österreichischen Geographischen Gesellschaft, 161, 189-214. https://doi.org/10.1553/moegg161s189 

Integrative Kooperationsplattform Johnsbachtal

Interdisziplinäre Kooperationsplattform im Bereich Umweltmonitoring (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

Historische Umweltforschung Steirisches Becken: Wölbäcker

Kartierung und Analyse von Relikten vergangener Agrarpraktiken (Wölbäcker) als Indikator einer Forest Transition. (Förderung: intern)
Ausgewählte Publikationen:

  • Aktuell noch keine Publikation.