GeoPanorama Kohlenstoff im Boden hat die Bedeckung einen Einfluss? Seite 18 Pourra-t-on bientôt prédire les méga-séismes? - Portal sciences ...

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GeoPanorama                         2/2014

Kohlenstoff im Boden −
hat die Bedeckung einen Einfluss?
Seite 18

Pourra-t-on bientôt
prédire les méga-séismes?
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                                                                Sind Megabeben
Inhalt                                                          bald schon im
Contenu                                                         Voraus erkennbar?

Titelbilder | Images de couverture:
Gross: Herbststimmung am Lai da Palpuogna oberhalb von Preda GR |
Klein: Ein Quadrokopter auf einem Überwachungsflug. (Bilder: Corina Lardelli | Ingenieure Bart AG)
Grande image: Ambiance automnale au Lai da Palpuogna au dessus de Preda GR |
Petite image: Un quadricoptère lors d’une mission de surveillance.
(Images: Corina Lardelli | Ingenieure Bart AG)
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           Visite géologique                              Geographin +
           et archéologique                               Journalistin =
           de Genève                                      Wanderreporterin

Fokus | Focus
 5 Des géologues suisses explorent les fonds marins du Japon
11 Überwachung einer grossen Rutschung mittels «Unmanned Aerial Vehicle»
15 Grasland unter zukünftiger Sommertrockenheit − eine Kohlenstoffjagd
18 Waldgeschichte und Kohlenstoff im Boden
21 Mit Karten den Regenwald schützen
24 Visite géologique et archéologique de Genève
27 swisstopo
32 Blick in den Berufsalltag | Le métier au quotidien

mitteilungen | communications
35 Medienmitteilungen | Communiqués de presse
38 Veranstaltungen | Manifestations
39 Neuerscheinungen | Nouvelles publications
45 Ausstellungen | Expositions
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editorial

    Liebe Leserinnen, liebe Leser                   Chère lectrices, cher lecteurs

    Hätte ich doch bereits als Student Zugang       Si seulement j’avais eu accès à la carte du
    zur Karte der Felsoberfläche des Schweizer      toit du rocher dans le Plateau suisse lorsque
    Mittellandes gehabt! Meine Antwort auf          j’étais étudiant ! Ma réponse à la question du
    Professor Nabholz's Frage, wie tief das Me­     Professeur Nabholz sur la profondeur du
    sozoikum unter dem Bielersee liegt, wäre        Mésozoïque sous le lac de Bienne aurait été,
    anhand dieser um ein paar entscheidende         à quelques mètres décisifs près, plus proche
    Meter näher an die Realität heran gelangt.      de la réalité. Ultérieurement, après cette ré­
    Nach meiner aus heutiger Sicht eher unge­       ponse approximative, ce sujet ne m’a pré­
    nauen Antwort hat mich diese Thematik in        occupé qu’accessoirement. Par contre de­
    den darauf folgenden Jahren nur noch ne­        puis longtemps et encore aujourd’hui, je
    benbei beschäftigt. Schon damals hat mich       porte au cycle du carbone un intérêt particu­
    der Kohlenstoff-Kreislauf fasziniert − mein     lier. A vrai dire, le cycle du carbone est im­
    Interesse für diese Thematik ist bis heute      pliqué d’une façon ou d’une autre dans pra­
    geblieben. Insbesondere wohl deshalb, weil      tiquement tous les domaines des géo­
    der Kohlenstoff-Kreislauf in praktisch allen    sciences. Les paléoécologues s’intéressent
    Teilbereichen der Geowissenschaften in ir­      aux processus : comment les végétaux fixent-
    gend einer Form auftaucht: Geoökologen          ils le carbone à partir du CO2 ? Comment les
    konzentrieren sich auf die Prozesse, wie        microorganismes décomposent-ils la ma­
    CO2 durch Pflanzen aufgenommen wird,            tière organique du sol et ce faisant relâchent-
    wie abgestorbene Pflanzenteile im Boden         ils le CO2 dans l’atmosphère ? Les paléo­
    durch Mikroorganismen zersetzt werden           archéologues quant à eux s'enthousiasment
    und wie dadurch CO2 teilweise wieder an         pour les restes de plantes fossiles, ainsi que
    die Atmos­phäre abgegeben wird. Geoarchä­       pour les traces d’activités humaines enfouies
    ologen hingegen begeistern die abgestor­        dans les sédiments et préservés de la décom­
    benen Pflanzenteile sowie Spuren mensch­        position microbienne. C’est ainsi que même
    licher Aktivitäten, die in Sedimente eingela­   après des milliers d'années, le monde d’an­
    gert und − verschont von der mikrobiellen       tan peut être reconstitué.
    Zersetzung − konserviert werden. Anhand
    dieser kann die damalige Welt selbst Jahr­      GeoPanorama présente un bel aperçu des
    tausende später rekonstruiert werden.           géosciences. Les différents aspects du cycle
                                                    du carbone sont présentés dans les pages qui
    GeoPanorama zeigt einen faszinierenden          suivent. J’espère que vous apprécierez la lec­
    Querschnitt durch die Geowissenschaften.        ture de ce numéro !
    Die verschiedenen Facetten des Kohlen­
    stoff kreislaufs werden Ihnen auf den fol­      Werner Eugster
    genden Seiten immer wieder über den Weg
    laufen. Ich hoffe, auch Ihnen gefällt die
    Lektüre!

    Werner Eugster

4     GeoPanorama 1 | 2014
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Fokus | Focus

Was Schweizer Geo­logen                         Des géologues suisses
unter dem Meer­es­boden                         explorent les fonds
Japans erforschen                               marins du Japon
Trotz intensiver Forschungstätigkeit ist auch   En dépit de recherches intensives, le
heute noch nicht vollständig geklärt, wie       mécanisme des tremblements de terre
Erd­beben funktionieren. Geowissenschaftler     n'est pas bien connu. C’est pourquoi des
möchten deshalb einen direkten Einblick in      spécialistes souhaitent observer direc-
eine Erd­bebenzone. Nun wird tief unter dem     tement une zone sismique. Un forage
Ozean gebohrt. Liefern die dort befestigten     profond est actuellement en cours sous
Instrumente in Zukunft Echtzeit-Daten, so       l’océan. Lorsque les instruments dont il
wird es vielleicht sogar möglich, Megabeben     sera équipé fourniront des données en
im Voraus zu erkennen.                          temps réel, certains mégaséismes pouront
                                                peut-être être prévus.
Michael Strasser

Vor dreieinhalb Jahren hat ein grosses See­     Il y a trois ans et demi, un violent séisme
beben vor der Küste Japans einen verhee­        sous-marin survenait au large des côtes ja­
renden Tsunami ausgelöst, welcher mehr          ponaises et générait un tsunami dévasta­
als 15 000 Opfer forderte und zur nukle­        teur qui a fait plus de 15’000 victimes et
aren Katastrophe in Fukushima führte.           provoqué une catastrophe nucléaire à Fu­
Dieses so genannte «Tohoku-oki»-Erdbe­          kushima. Ce tremblement de terre dit « de
ben, welches mit einer Magnitude von 9.0        Tohoku-oki », le quatrième plus fort jamais
das viertgrösste je gemessene Erdbeben          enregistré avec sa magnitude de 9,0, est le
darstellt, ist das jüngste Beben einer Stark­   dernier d’une série de puissants séismes qui
bebenserie entlang diverser Subduktions­        se sont produits le long de diverses zones de
zonen. Bereits vor knapp elf Jahren kam es      subduction. Il y a onze ans déjà, celui de
so zum «Sumatra»-Erdbeben, das eine Mag­        Sumatra, de magnitude 9,1, avait engendré
ni­tude von 9.1 aufwies. Dieses hat kurz        un tsunami qui avait semé la destruction
darauf den verwüstenden «Indian Ocean           sur les côtes de l’océan indien.
Tsunami» ausgelöst.
                                                Des forces inconnues à l’œuvre
Ungekannte Kräfte am Werk                       Lorsqu’une plaque océanique plonge sous
Wenn eine ozeanische Platte unter die da­       une plaque continentale, les frottements
rüber liegende kontinentale Platte taucht,      induisent des tensions considérables. La
bauen sich durch die Reibungskräfte starke      manière dont elles se sont relâchées lors
Spannungen auf. Die Art und Weise, mit          de ces séismes a surpris de nombreux géos­
welcher sich die Spannungen bei diesen          cientifiques: on pensait jusqu’alors que les
Starkerdbeben entladen haben, über­             tremblements de terre liés à une zone de
raschte viele Geowissenschaftler: Bis anhin     subduction se produisaient à une très
ging man davon aus, dass sich Subdukti­         grande profondeur sous les océans et n’in­
onszonen-Erdbeben sehr tief in den Ozea­        duisaient guère d’importants déplace­
nen ereignen und kaum mit grösseren Ver­        ments au fond de l’eau. Or les derniers
schiebungen bis zur Meeresbodenoberflä­         événements ont montré que les tsunamis
che verbunden sind. Die jüngsten Ereig­         déclenchés par ces mouvements de sur­
                                                                       GeoPanorama 1 | 2014     5
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Fokus | Focus

                                                                                         vor Erdbeben / avant le séisme
                                                 Plattengrenze /
    Tiefe (km)

                                                 Limite de plaques

                                                                                 Graben / Fosse
                         Sedimente / Sédiments
    Profondeur [km]

                             Untergrund /
                             Soubassement

                                                       während und nach Erdbeben / pendant et après le séisme
    Tiefe (km)

                                                 Sedimentpaket abgesackt + rotiert
                      Verschiebung /             Affaissement et rotation
                      Déplacement de 50m         d’un compartiment sédimentaire                             Graben /
                                                                                                            Fosse
    Profondeur [km]

                                                                                              Plattengrenze /
                             Untergrund /                                                     Limite de plaques
                             Soubassement

    Geologische Profile des «Japan Grabens» vor und nach dem 11. März 2011: Das «Tohoku-oki»-Erdbeben hat die Plattengrenze
    durch geologische Prozesse im oberflächennahen Teil der Subduktionszone verändert. | Coupe géologique à travers la fosse du
    Japon avant et après le 11 mars 2011 : des processus géologiques survenus à la surface de la zone de subduction ont déplacé la
    limite entre les plaques lors du tremblement de terre de Tohoku-oki. (Quelle: Strasser et al.)

    nisse haben nun aber gezeigte, dass Tsuna­                        face ont souvent une taille beaucoup
    mis, die durch diesen oberflächennahen                            grande que les autres.
    Versatz entstehen, häufig um ein viel­
    faches grösser ausfallen als andere.                              Afin de mieux comprendre les processus
                                                                      géologiques qui se cachent derrière ces forts
    Um die geologischen Prozesse, die hinter sol­                     séismes, des scientifiques du monde entier
    chen Starkerdbeben stecken, besser verste­                        mettent en œuvre des techniques récentes
    hen zu können, forschen Wissenschaftler aus                       d’investigation géologique au fond de la
    der ganzen Welt mit Hilfe modernster                              mer. Ils souhaitent identifier les effets de ces
    meeres­geologischer    Untersuchungstech­                         secousses sur les fonds marins et étudier la

6               GeoPanorama 1 | 2014
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niken. Man möchte die Auswirkungen auf          naissance de tsunamis qui va souvent de
den Meeres­boden und die häufig damit ge­       pair. Les problèmes qu’ils s’attachent à ré­
koppelte Entstehung von Tsunamis eruieren.      soudre nous concernent directement: le
Die offenen Fragen betreffen uns direkt: Dem    tremblement de terre de Sumatra et le raz
Erdbeben und dem darauf folgenden «Indian       de marée de l’océan Indien qui a suivi, le 26
Ocean Tsunami» vom 26. Dezember 2004            décembre 2004, ont fait plus de victimes
sind mehr Schweizerinnen und Schweizer          suisses que toute autre catastrophe natu­
zum Opfer gefallen, als irgend einer anderen    relle depuis l’éboulement de Goldau en
Naturkatastrophe seit dem Bergsturz von         1806. Le désastre nucléaire de Fukushima a
Goldau im Jahre 1806. Die Nuklear­­       ka­   aussi influencé considérablement la poli­
tastrophe von Fukushima hatte daneben           tique suisse et européenne en matière
grosse Auswirkungen auf die Schweizerische      d’énergie.
und Euro­päische Energiepolitik.
                                                Sur les traces du séisme de Tohoku-oki
Auf den Spuren des «Tohoku-Oki»-Bebens          Aussitôt après la tragédie japonaise, des
Unmittelbar nach dem katastrophalen Er­         chercheurs suisses ont mis sur pied, avec
eignis in Japan planten Schweizer For­          des collègues japonais et allemands, une
schende gemeinsam mit japanischen und           expédition visant à étudier avec précision
deutschen Geowissenschaftlern eine Expe­        les conséquences du séisme. C’est ainsi
dition, um den Folgen des Bebens auf den        qu’un navire de recherche allemand nom­
Grund zu gehen. Knapp ein Jahr nach dem         mé « FS Sonne » a appareillé juste une année
Starkbeben ist ein Deutsches Forschungs­        après l’événement. Son objectif consistait à
schiff mit dem Namen «FS Sonne» aus dem         cartographier par échosondage les fonds
Hafen gelaufen: Man wollte den Meeresbo­        marins de la fosse du Japon profonde de
den im siebeneinhalb Kilometer tiefen «Ja­      sept kilomètres et demi, située à l’est de
pan Graben», der sich östlich des Epizen­       l’épicentre, et à prélever des carottes de sé­
trums befindet, mit Hilfe von Fächerecho­       diments sur le site.
lotsystemen kartieren und vor Ort Sedi­
mentkernproben nehmen.                          Comme la région avait déjà fait l’objet de
                                                mensurations avant le 11 mars 2011, les
Das Gebiet war bereits vor dem 11. März         scientifiques disposaient de nombreuses
2011 gut vermessen. Es sind deshalb zahl­       données susceptibles d’être comparées. La
reiche Referenzdaten vorhanden, mit de­         confrontation des mesures effectuées avant
nen verglichen werden kann. Eine Gegen­         et après le séisme a révélé un déplacement
überstellung der vor und nach dem Erd­          considérable de la croûte terrestre: la mer
beben erfassten Daten zeigte, dass der Ver­     s’est approfondie jusqu’à cinquante mètres
satz der Erdkruste immens war: Das Meer         à certains endroits de la fosse du Japon,
im «Japan Graben» ist an einzelnen Stellen      alors que son fond est remonté d’autant ail­
um bis zu 50 Meter tiefer als vorher − an       leurs. Avant leur départ, les chercheurs sa­
anderen dann 50 Meter weniger tief. Die         vaient déjà que le tremblement de terre de
Forschenden wussten bereits vor ihrer Ab­       Tohoku-oki avait déchiré la croûte terrestre
                                                                        GeoPanorama 1 | 2014     7
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Fokus | Focus

    reise, dass das «Tohoku-oki»-Erdbeben die      sur une longueur de quatre cents kilomètres
    Erd­kruste vor «Honshu» auf einer Länge von    au large de l’île de Honshu et décalé brus­
    400 Kilometern aufgerissen und Teile der       quement certaines parties de la côte jusqu’à
    Küste ruckartig um bis zu fünf Meter ost­      cinq mètres vers l’est. Mais les déplacements
    wärts versetzt hatte. Die Grössenordnungen     observés dans la fosse du Japon les ont sur­
    im «Japan Graben» waren aber unerwartet.       pris.

    Sedimentologische Analysen haben die           Des analyses sédimentologiques ont permis
    Anomalien in den neu gewonnenen Ker­           de caractériser précisément les anomalies
    nen genau charakterisiert. Dabei hat sich      relevées dans les nouvelles carottes. Elles
    gezeigt, dass der ruckartige Versatz der       ont révélé que le déplacement brusque de la
    Erdkruste um 50 Meter auch die Sedimente       croûte terrestre avait aussi influencé les dé­
    beeinflusste: Am Rand des «Japan-Grabens»      pôts marins, des compartiments sédimen­
    sind Sedimentpakete grossflächig und als       taires s’étant affaissés en blocs d’un seul te­
    zusammenhängende Blöcke abgesackt. An          nant à la marge de la fosse du Japon. En
    manchen Stellen stauchten die absa­            maints endroits, les sédiments mobilisés se
    ckenden Sedimente den Meeresboden, es          sont comprimés au fond de la fosse en for­
    entstanden Wülste und Tröge am Grund           mant des bourrelets et des cuvettes. Ces
    des «Japan-Grabens». Durch die Bewe­           mouvements ont déplacé la limite superfi­
    gungen der Sedimentmassen verschob sich        cielle de la plaque eurasienne de deux à
    die oberflächennahe Grenze der eura­           trois kilomètres vers l’est ­− ce qui est
    sischen Platte um etwa zwei bis drei Kilo­     énorme. Les contacts entre plaques peuvent
    meter nach Osten − das ist sehr viel. Plat­    donc être bouleversés en l’espace de
    tengrenzen können also auch innert Se­         quelques secondes. On est bien loin de la
    kunden tiefgreifend verändert werden.          conception usuelle des géoscientifiques, qui
    Kein alltägliches Bild für Geowissenschaft­    sont habitués à raisonner en centaines de
    ler, die es gewohnt sind, in Zeiträumen von    milliers ou en millions d’années.
    Hunderttausenden oder sogar Millionen
    von Jahren zu denken.                          Des forages au cœur des zones sismiques
                                                   Les chercheurs pensaient que le prochain
    Bohrungen in den tiefen Erdbebenzonen          grand tremblement de terre sous-marin al­
    Das nächste grosse Seebeben haben die For­     lait se produire au sud-ouest du Japon, au
    schenden eigentlich im Südwesten Japans,       voisinage de la fosse de Nankai, formée par
    im Bereich der «Nankai»-Trog-Subduktions­      la zone de subduction. Une hypothèse réfu­
    zone, erwartet. Ein Irrtum, wie sich am 11.    tée le 11 mars 2011. Mais cela ne signifie pas
    März 2011 herausgestellt hat. Das heisst       pour autant que le séisme attendu à cet en­
    nun aber nicht, dass das im Südwesten er­      droit soit désormais moins probable. C’est
    wartete Erdbeben in Zukunft weniger wahr­      ainsi qu’une équipe scientifique internatio­
    scheinlich ist: Ein internationales Team aus   nale travaille actuellement sur un projet
    Wissenschaftlern bereitet deshalb im           concernant la fosse de Nankai nommé
    «Nankai»-Trog das so genannte «Nankai          « Nankai Trough Seismogenic Zone Experi­

8     GeoPanorama 1 | 2014
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Im Rahmen des «Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment» (NanTroSEIZE) Projektes wird tief gebohrt: An der
Plattengrenze zwischen der philippinischen und eurasischen Platte werden Messinstrumente installiert, welche Echtzeit-Daten
über den «Puls» der Erdbebenzone liefern sollen.| Forage profond réalisé dans le cadre du projet « Nankai Trough Seismogenic
Zone Experiment » (NanTroSEIZE): la limite entre la plaque philippine et la plaque eurasienne sera équipée d’instruments de
mesure devant fournir des informations en temps réel sur le « pouls » de cette zone sismique. (Graphique : JAMSTEC)

Trough Seismogenic Zone Experiment»                              ment » (NanTroSEIZE). Il a pour objectif
(NanTroSEIZE) vor, das ein besonders ehr­                        ambitieux de pénétrer dans la zone sis­
geiziges Ziel verfolgt. Man möchte in die                        mique, ce qui nécessite un forage à cinq ki­
Erdbebenzone vorstossen, wofür ein fünf                          lomètres de profondeur. C’est la seule ma­
Kilometer tiefes Bohrloch nötig ist. Nur so                      nière de savoir où la plaque philippine
ist es möglich, dahin zu kommen, wo sich                         heurte la plaque eurasienne et la déplace en
die philippinische Platte mit der eura­                          générant de fortes tensions.
sischen verhakt und diese unter starke
Spannungen versetzt.                                             La géologie de la fosse de Nankai est étudiée
                                                                 depuis 2007 à l’aide de forages à faible pro­
Seit dem Jahre 2007 hat man auf mehreren                         fondeur réalisés lors de plusieurs cam­
Forschungsreisen des «Integrated Ocean                           pagnes de recherche menées dans le cadre
Drilling Programs» (IODP) die oberflächen­                       de l’« Integrated Ocean Drilling Program »
nahe Geologie des «Nankai»-Trogs erbohrt                         (IODP). A faible profondeur signifie ici
und charakterisiert. Oberflächennah bedeu­                       jusqu’à un kilomètre et demi sous le plan­
tet hier bis anderthalb Kilometer unter dem                      cher marin. L’auteur a déjà fait trois séjours
Meeresboden. Auch der Autor war bereits                          à bord du plus grand navire de forage scien­
dreimal mit an Bord des grössten For­                            tifique du monde – le D/V Chikyu – et il a
schungsbohrschiffs der Welt mit dem Na­                          analysé les sections traversées récemment
                                                                                                GeoPanorama 1 | 2014           9
GeoPanorama Kohlenstoff im Boden hat die Bedeckung einen Einfluss? Seite 18 Pourra-t-on bientôt prédire les méga-séismes? - Portal sciences ...
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     men «D/V Chikyu» und hat die jeweils neu        sous l’angle sédimentologique et stratigra­
     erbohrten Sektionen sedimentologisch und        phique. Ces recherches ont permis de suivre
     statigraphisch analysiert. So ist es möglich,   l’évolution tectono-stratigraphique de la
     die tektono-stratigraphische Entwicklung        zone de subduction pendant les deux der­
     der betreffenden Subduktionszone wäh­           niers millions d’années et d’appréhender la
     rend der letzten zwei Millionen Jahre zu        fréquence et l’ordre de grandeur des glisse­
     dokumentieren und die Häufigkeit und            ments et des déformations subaquatiques
     Grössenordnung von Erdbeben-induzierten         des niveaux sédimentaires imputables aux
     submarinen Rutschungen und Sedimentde­          tremblements de terre.
     formationen zu erfassen.
                                                     Le forage océanique le plus profond
     Bisher tiefste Ozeanbohrung                     Il y a une année et demie, l’auteur prenait
     Vor anderthalb Jahren war der Autor als Ex­     part à une tâche très particulière à bord, au
     peditionsleiter für eine ganz besondere Auf­    titre de chef d’expédition: poursuivre en
     gabe an Bord: Das Herzstück des                 direction de la zone sismogène un forage
     «NanTroSEIZE»-Projekts, das mehrere Kilo­       devant atteindre une profondeur de plu­
     meter tiefe Bohrloch, musste weiter in Rich­    sieurs kilomètres, pièce de résistance du
     tung seismogene Zone abgeteuft werden.          projet « NanTroSEIZE ». Il en est actuelle­
     Mittlerweile ist das Bohrloch rund drei Kilo­   ment à trois mille mètres. Aucun forage
     meter tief. So tief gingen wissenschaftliche    océanique scientifique n’était encore allé
     Ozeanbohrungen zuvor noch nie. Die letzte       aussi profond. L’avancement sera vraisem­
     Bohrphase findet voraussichtlich im kom­        blablement achevé l’année prochaine. Puis
     menden Jahr statt. Anschliessend wird das       le trou sera équipé de capteurs de pression,
     Loch mit Druck-, Temperatur- und Verfor­        de température et de déformation, de sis­
     mungssensoren, mit Seismometern und             momètres et de collecteurs de fluides. On
     «Fluid Samplern» instrumentiert. Die In­        attend de ces instruments qu’ils fournissent
     strumente sollen Echtzeit-Daten über den        des informations en temps réel sur le
     «Puls» der Erdbebenzone liefern. All das        « pouls » de cette zone sismique. En espérant
     nicht zuletzt auch in der Hoffnung, dass die    que les dispositifs de mesure installés à la
     an der Plattengrenze befestigten Messgeräte     limite entre les plaques signaleront l’immi­
     bereits im Voraus Hinweise auf ein allfäl­      nence d’un éventuel mégaséisme.
     liges Megabeben geben könnten.

     Prof. Dr. Michael Strasser
     Geologisches Institut der ETH Zürich
     michael.strasser@erdw.ethz.ch

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Überwachung einer grossen Rutschung
mittels «Unmanned Aerial Vehicle»

Nach einer grossen Rutschung im Sankt Galler Howald wird das Gebiet mit einem Quadrokopter
beflogen. Visualisierungen der Messdaten haben gezeigt, dass sich die anfäng-
lich raschen Bewegungen mit der Zeit stark verlangsamt haben. Eine regel-
mässige Befliegung, insbesondere nach starken Niederschlägen oder
nach der Schneeschmelze, wird dennoch empfohlen.

Gion meier und stephan frank

Eine Waldfläche von 700 Metern Länge und         einer Reaktivie­
etwa 100 Metern Breite ist im Frühling des       rung der Rutsch­
vergangenen Jahres östlich von Kaltbrunn         fläche stark gefähr­
(SG) unerwartet und plötzlich talwärts ge­       det. Das Gebiet wird
rutscht. Dies, nachdem es zwischen dem 31.       deshalb mit einem so
Mai und dem 2. Juni 2013 intensiv und nahe­      genannten UAV (Unmanned
zu ununterbrochen geregnet hatte. In diesen      Aerial Vehicle) genauestens beobachtet.
Tagen wurden mehr als 200 Millimeter Nie­
derschlag gemessen. Die mittlere Mächtig­        Flugplanung
keit der abgerutschten Masse betrug drei bis     Der unbemannte Flugroboter kann per
vier Meter. Es sind damit etwa 200 000 bis       Funkfernsteuerung oder programmiert be­
250 000 Kubikmeter Material in Bewegung          trieben und navigiert werden. Im Howald
geraten. Der gesamte Waldbestand auf der         werden so reproduzierbare Fluglinien auto­
Rutschfläche stürzte und musste liegen ge­       matisiert abgeflogen: Mit Hilfe von GIS-
lassen werden. Das betroffene Holz­volumen       Grundlagen (Landeskarten, Höhenmodelle
wird auf 1000 Kubikmeter geschätzt. Die Rut­     etc.) werden Flugrouten für das UAV vordefi­
schung wälzte sich bis über die Howaldstras­     niert, welche dieses anschliessend satelliten­
se und hat diese in Mitleidenschaft gezogen.
Etwa zehn Tage später hat sich westlich der
Hauptrutschung ein zweiter Waldbereich in         Die Geologie des Gebiets
Bewegung gesetzt. Diese sekundäre Rut­            Die Howald-Rutschung liegt in der subalpinen
schung war etwa 350 Meter lang und 75 Me­         Molasse, die hier durch nach Südosten einfal-
ter breit.                                        lende Nagelfluhbänke mit mächtigen Zwi­
                                                  schenlagen aus Mergeln sowie Silt- und
Bleibt der Boden im Howald nun stabil?            Sandsteinen geprägt ist. Der kalkig-zemen-
Würde das Gebiet unterhalb der abgerutsch­        tierte Nagelfluh ist verkarstet. Zahlreiche kleine
ten Fläche − gemäss geologischer Karte eine       Dolinen beweisen dies zweifelsfrei. Rund 500
nicht aktive Rutschmasse − durch die grosse       bis 700 Meter nördlich des Rut­schungs­anrisses
Auflast reaktiviert, wäre möglicherweise die      verlaufen zwei markante tektonische Stör­
Howaldstrasse weiter unten im Tal gefährdet.      zonen. Im Gebiet der Alp Howald ist in der
Insbesondere an den Wochenenden wird die­         geologischen Karte eine nicht aktive Rutsch­
se von Touristen stark befahren. Auch die bei­    masse verzeichnet.
den Gebäude auf der Alp Howald wären bei
                                                                            GeoPanorama 1 | 2014       11
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     Rutschung der ersten Juniwoche 2013: Nach starken Niederschlägen ist im Kaltbrunner Howald (SG) eine Fläche von 700
     Metern Länge und 100 Metern Breite ins Rutschen geraten. (Bilder: Ingenieure Bart AG)

     gestützt abfliegt. Im Intervall von einigen                   mittels «Differential Global Navigation Sa­
     Sekunden werden während des Flugs Lot­                        tellite System» (DGNSS) eingemessen. Die
     rechtaufnahmen des Geländes ausgelöst. Das                    Verantwortlichen haben die Passpunkte
     UAV fliegt 200 Meter über Grund. Die Über­                    so gewählt, dass sie einerseits auf den
     deckung der einzelnen Bilder in Längsrich­                    Drohnenbildern gut sichtbar sind, und
     tung beträgt 85 Prozent. Zwischen den Flug­                   sich andererseits auf möglichst stabilem
     streifen liegt sie bei 60 Prozent.                            Gelände ausserhalb der Rutschfläche be­
                                                                   finden. Messungen in der Rutschfläche
     Für die Befliegungen wird ein Quadrokopter                    sind somit im Interpolations­bereich mög­
     der Firma Microdrones verwendet. Mit einer                    lich. Ein Passpunkt liegt innerhalb der Fol­
     Nutzlast von über einem Kilogramm und Flug­                   gerutschfläche und ist nicht als fix instal­
     zeiten von bis zu 45 Minuten können auch                      liertes Signal verwendbar. Kurz nach dem
     grössere Gebiete je nach Bedarf mit unter­                    ersten Bildflug kam es zur beschriebenen
     schiedlichen Sensoren (z.B. Foto-, Video-, Mul­               Folgerutschung. Das Ausmass war zwar
     tispektral-, Wärmebildkamera, Laserscanner)                   geringer, dennoch hat sich der somit in­
     beflogen werden. Im Fall der Rutschung Ho­                    stabile Passpunkt laut DGNSS-Messungen
     wald wurde eine Sony NEX-5N-Systemkamera                      um über vier Meter verschoben. Das UAV
     mit einem 24 mm Zeiss-Objektiv gewählt.                       hat das Gebiet im Jahr 2013 drei Mal beflo­
                                                                   gen. Daraus resultieren je rund 300 Bilder,
     Setzen der Passpunkte                                         welche als Grundlage für die Erstellung
     Die Passpunkte (Signale) für die Satelliten                   diverser Produkte benötigt werden. Im
     wurden am 11. Juni 2013, wenige Tage                          laufenden Jahr ist das UAV ein weiteres
     nach der grossen Rutschung, gesetzt und                       Mal geflogen.

12     GeoPanorama 1 | 2014
Auswertung und Resultate                           leren Bereichen kam es zu einzelnen Ver­
Die Luftbilder werden photogrammetrisch            schiebungen von mehreren Metern. Dabei
ausgewertet. Es werden jeweils ein hochauf­        handelt es sich aber um kleinflächige ober­
gelöstes, digitales Terrainmodell (DTM) und        flächliche Rutschungen innerhalb der
ein Orthofoto angefertigt. Letzteres stellt eine   Rutschfläche.
verzerrungsfreie, massstabsgetreue Abbil­
dung der Erdoberfläche dar. Anschliessend          Überwachung
können beispielsweise zwei Zustände ein­           Die Auswertungen haben Folgendes ergeben:
fach und aussagekräftig miteinander ver­           Weitere Bewegungen sind wahrscheinlich
glichen werden.                                    vor allem unterhalb der ausgeschiedenen
                                                   Rutschfläche gegen den Talgrund hin zu er­
Für die Gefährdungs-Abschätzung ist die Be­        warten. Eine akute Gefährdung der Alp Ho­
wegung talwärts mindestens ebenso interes­         wald durch die Rutschung respektive durch
sant wie die vertikale Veränderung. Um letz­       starke differenzielle Bewegungen ist momen­
tere zu bestimmen, vergleicht man auf den          tan aber nicht erkennbar. Es ist aber nicht
Luftbildern identische Objekte zu unter­           auszuschliessen, dass die Rutschmasse durch
schiedlichen Aufnahmezeitpunkten und be­           Schneeschmelze oder erneute Starknieder­
stimmt anschliessend die Verschiebungsvek­         schlagsereignisse reaktiviert wird. Das Unter­
toren. Die Auswertungen können ab Ortho­           suchungsgebiet wird deshalb erweitert – bis
foto zwei- oder mittels Stereoanalyst dreidi­      zum Talboden. Zusätzliche Passpunkte (auch
mensional erfolgen. Die Bildauflösung der          in der Rutschmasse) und zwei weitere Flugli­
UAV-Aufnahmen liegt typischerweise zwi­            nien gewährleisten eine optimale Überwa­
schen zwei und fünf Zentimetern Pixelgrös­         chungsgrundlage. In Zusammenarbeit mit
se. Bei konventionellen Luftbildern ist die        dem Forstdienst, welcher das Gebiet perio­
Bildauflösung deutlich geringer, sie liegt         disch kontrolliert, können die Signale jeder­
üblicher­weise zwischen 10 und 30 Zentime­         zeit mittels DGNSS vermessen werden. Ver­
tern. Die hohe UAV-Bildauflösung ist von           schiebungen im Zentimeterbereich können
Vorteil, wenn es um die Genauigkeit und            so sofort detektiert werden. Mindestens ein­
Identifizierbarkeit von Objekten geht.             mal jährlich (sinnvollerweise nach der
                                                   Schneeschmelze oder nach extremen Nieder­
Um die Rutschung weiter zu erforschen,             schlägen) wird eine Befliegung des Gebietes
wurde das DTM des letzten Fluges (Ende Sep­        empfohlen. So können allfällige Verände­
tember 2013) mit dem DTM AV (Geländemo­            rungen genauestens beobachtet, übersicht­
dell der amtlichen Vermessung; Laserscan           lich visualisiert und allenfalls Massnahmen
vor Rutschungsabgang) verglichen (siehe Ab­        getroffen werden.
bildung auf Seite 14). Darauf haben die Ver­
antwortlichen vertikale Verschiebungen zwi­        Gion Meier
schen minus und plus zehn Metern gemes­            Ingenieure Bart AG
sen. In den rund drei Monaten nach dem             meier@bart.ch
Rutschungsabgang kam es nur noch zu Be­
wegungen im Dezimeterbereich. In den stei­
                                                                           GeoPanorama 1 | 2014     13
Orthofoto und Differenzmodell: Die vertikalen Veränderungen sind eindrücklich, insbesondere in der oberen Hälfte der
     Rutschung sind diese mit bis zu minus zehn Metern imposant. (Abbildung: Ingenieure Bart AG)

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Grasland unter zukünftiger
Sommertrockenheit − eine Kohlenstoffjagd

Forschende haben in einer Fallstudie zeigen können, dass sich sowohl die CO2-Aufnahme
als auch die CO2-Abgabe auf Grasland bei länger anhaltender Trockenheit verändert: Die
Pflanzen nehmen weniger Kohlenstoff auf und veratmen dabei auch weniger. Diese wich-
tigen Teilresultate sind ins Forschungsprojekt CARBO-Extreme geflossen, in welchem der
Kohlenstoffkreislauf unter veränderten klimatischen Bedingungen erforscht wurde.

susanne burri und nina buchmann

Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre          lenstoffs wird bereits innerhalb einiger
wird neben diversen anthropogenen Ursa­          Stunden oder Tage über die Wurzeln wieder
chen auch entscheidend durch die CO2-Auf­        an die Atmosphäre abgegeben.
nahme und -Abgabe der Ökosysteme beein­
flusst. Gemäss dem IPCC-Report werden            Die Teilprozesse der Kohlenstoffallokation
jährlich global 123 Gigatonnen Kohlenstoff       sind noch immer mehrheitlich unverstan­
über die Photosynthese aufgenommen und           den. Das Prozessverständnis ist aber hin­
119 Gigatonnen über Respiration wieder an        sichtlich zweier Bereiche besonders wichtig:
die Atmos­phäre abgegeben. Die Öko­systeme       Einerseits fürs Verständnis des Kohlenstoff­
agieren damit zurzeit als globale Kohlen­        kreislaufs unter veränderten klimatischen
stoffsenke.                                      Bedingungen, andererseits zur Abschätzung
                                                 diverser zukünftiger Ökosystemsenken und
Zwischen der CO2-Aufnahme über die Pho­          -quellen. Auch deshalb wurde diese Wissens­
tosynthese und der CO2-Abgabe über Respi­        lücke im Rahmen des Forschungsprojekt
ration erfolgt ein komplexes Zusammen­           «CARBO-Extreme» angegangen.
spiel von Prozessen, die unter dem Begriff
Kohlenstoffallokation       zusammengefasst      Eine Fallstudie auf Grasland
werden. Der über die Photosynthese frisch        Im     europäischen      Forschungsprojekt
assimilierte Kohlenstoff wird in den Blät­       «CARBO­-­Extreme» wurde der Kohlenstoff­
tern oder Wurzeln entweder in Wachstum,          kreislauf unter veränderten klimatischen
Speicherung oder Respiration investiert.         Bedingungen und während des Auftretens
Ein Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs          von Extremereignissen untersucht. Man
wird über die Blattrespiration als CO2 wie­      geht davon aus, dass letztere in Zukunft
der an die Atmos­phäre abgegeben. Ein wei­       häufiger vorkommen. Für die Schweiz wird
terer Teil wird zu den Wurzeln transportiert     unter anderem ein erhöhtes Risiko für Som­
und über Wurzelrespiration oder mikro­           mertrockenheit voraus­gesagt. Die Feldexpe­
bielle Atmung (über Mikroben, die an der         rimente sollten deshalb zeigen, wie sich die
Zersetzung organischer Substanz beteiligt        Sommertrockenheit auf die Kohlenstoffal­
sind) als CO2 in die Atmosphäre zurück ge­       lokation in Grasländern auswirken könnte.
führt. Über diese so genannte Bodenatmung
gelangen so global ungefähr 80 bis 100 Gi­       Rund 70 Prozent der Schweizer Agrarfläche
gatonnen CO2 pro Jahr zurück in die Atmo­        besteht aus Grasländern. Grösstenteils wer­
sphäre. Ein Teil des frisch assimilierten Koh­   den diese bewirtschaftet. Grasländer tragen
                                                                        GeoPanorama 1 | 2014    15
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     damit flächenmässig entscheidend zum eu­                         hatte, wurden die Gräser während neunzig
     ropäischen Kohlenstoff kreislauf bei. Auch                       Minuten einem 13C-Isotopen-Tracer ausge­
     über die Schweizer Grenzen hinaus sind sie                       setzt. Die Pflanzen nahmen diesen über die
     verbreitet.                                                      Photo­synthese in die Blätter auf. Anschlies­
                                                                      send konnte der Tracer durch die Pflanze
     Wie wird sich die Kohlenstoffallokation an                       hindurch bis zur CO2-Abgabe über die Bo­
     die veränderten Bedingungen anpassen? Um                         denatmung verfolgt werden. Die Forschen­
     herauszufinden, wie die Grasländer reagie­                       den haben in dieser Feldstudie untersucht,
     ren werden, haben Forschende der ETH Zü­                         wie viel von diesem Tracer in der Bodenat­
     rich auf einem Grasland der Forschungs­                          mung wieder aufgetaucht ist − unter ge­
     station Chamau (Zug) ein komplexes Feld­                         wohnten Bedingungen sowie unter ausge­
     experiment durchgeführt. Im Sommer 2011                          prägter Trockenheit. Anhand eines Laser-
     simulierten gewächshausähnliche Dächer,                          Spektrometers konnte der CO2-Ausstoss aus
     welche den Niederschlag ausschlossen, wäh­                       dem Boden sowie dessen isotopische Zusam­
     rend mehrerer Wochen Sommertrockenheit.                          mensetzung gemessen werden − kontinuier­
     Kurz nachdem sich die Trockenheit etabliert                      lich, mit einem Messwert pro Sekunde.

     Wie verändert sich der kurzzeitige Kohlenstoffkreislauf unter zukünftiger Trockenheit? Bei der ETH-Forschungsstation
     Chamau gehen Forschende dieser Frage anhand eines Feldexperiments nach. (Bild: Nina Buchmann)

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Weniger Aufnahme, weniger Abgabe                 scheidend verändern können. Abschät­
Die Resultate haben gezeigt, dass die Kohlen­    zungen für die Zukunft − beispielsweise bei
stoffallokation im untersuchten Grasland         Modellierungen des zukünftigen Kohlen­
sehr schnell abläuft. Der Tracer ist bereits     stoffkreislaufs − sollten also auch solch kurz­
nach wenigen Stunden in der Bodenatmung          fristige Veränderungen des Kohlenstoffkreis­
wieder aufgetaucht. Die simulierte Trocken­      laufs im Zusammenhang mit Extremereig­
heit hatte keinen Einfluss auf diese Ge­         nissen berücksichtigen.
schwindigkeit, die Kohlenstoffaufnahme in
die Blätter verringerte sich unter der Tro­       Mehr zum Projekt «CARBO-Extreme»:
ckenheit jedoch deutlich − die Photosynthe­       www.gl.ethz.ch/research/closed/Carbo_Extreme
se war reduziert. Die Pflanzen haben aber
nicht nur weniger Kohlenstoff aufgenom­
men, sondern auch weniger veratmet. Nach         Susanne Burri
vier Tagen ist auf den Kontrollflächen 43 Pro­   ETH Zürich
zent des frisch assimilierten Kohlenstoffs       Institut für Agrarwissenschaften
ver­atmet worden, unter trockenen Bedin­         Gruppe Graslandwissenschaften
gungen nur 27 Prozent (nach 19 Tagen 73          susanne.burri@usys.ethz.ch
Prozent auf den Kontrollflächen, bezie­
hungsweise 60 Prozent unter trockenen Be­
dingungen). Zusätzlich genommene Wurzel­
proben legen nahe, dass vom aufgenom­
menen Kohlenstoff prozentual mehr in die
Wurzeln eingelagert wurde − möglicherwei­
se, um das Wurzelwachstum zu beschleuni­
gen. Letzteres ermöglicht eine ausgedehnte
Suche nach neuen Wasserquellen oder eine
sichere Kohlenhydrat-Speicherung während
des Wartens auf bessere Zeiten.

Veränderte Kohlenstoffallokation
Das Feldexperiment konnte klar zeigen, dass
sich die Kohlenstoffallokation auf Grasland
unter Trockenheit verändert. Natürlich spie­
len noch andere Prozesse mit und die mittel­
europäischen Grasländer unterscheiden sich
in ihrer Artenzusammensetzung und Bewirt­
schaftung − das beschriebene Experiment
muss somit als Fallstudie betrachtet werden.
Im Rahmen des Feldversuchs konnte aber
ganz klar gezeigt werden, dass trockene Som­
mer die CO2-Aufnahme und -Abgabe ent­
                                                                          GeoPanorama 1 | 2014     17
Fokus | Focus

     Waldgeschichte und Kohlenstoff im Boden −
     auf der Suche nach möglichen Zusammenhängen

     Anhand verschiedener Karten haben Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt
     für Wald, Schnee und Landschaft WSL an über 850 Bodenprofil-Standorten rekon­struiert,
     wie sich die Bodenbedeckung während der letzten 150 Jahre verändert hat. Anschliessende
     Untersuchungen haben gezeigt, dass die historische Landnutzung keinen Einfluss auf die
     derzeit im Boden gespeicherten Kohlenstoffvorräte hat.

     Sia Gosheva, Frank Hagedorn, Urs Gimmi, Lorenz Walthert, Stephan Zimmermann

     Forschende der Eidgenössischen Forschungs­       Schweiz) verwendet. Für das Mittelland wei­
     anstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL      sen alle Karten einen Massstab von 1:25 000
     sind dem Zusammenhang zwischen der               aus, für den Alpen­raum sind ältere Karten­
     Waldflächenzunahme und den in den Wald­          werke vorhanden (Massstab 1:50 000).
     böden gespeicherten Kohlenstoffvorräten
     und damit deren Leistung als CO2-Senke auf       Entwicklung von 1850 bis heute
     den Grund gegangen. Die WSL hatte bereits        Die Forschenden haben so an 850 Standor­
     in diversen Projekten Böden analysiert: Gut      ten die Veränderung der Bodenbe­deckung
     1000 Standorte wurden an jeweils sechs Ho­       über die letzten 150 Jahre hinweg ermittelt.
     rizonten beprobt. Die Forschenden haben          Die historischen Karten waren nicht immer
     dabei auch den Kohlenstoffgehalt gemes­          vollständig und lückenlos, einige Standorte
     sen. Diese Messresultate fanden nun eine         konnten deshalb nicht berücksichtigt wer­
     neue Verwendung.                                 den. Anschliessend wurde die frühere
                                                      (1850) mit der späteren (2011) Zeitperiode
     Aktuelles Ziel war es, den Zusammenhang          verglichen. So konnte man die permanent
     zwischen dem Landnutzungstyp und dem             bewaldeten von den vorgängig landwirt­
     jeweiligen Kohlenstoffgehalt zu erforschen.      schaftlich genutzten Standorten separieren.
     Alle Bodenprofil-Standorte wurden anhand         Die Art der landwirtschaftlichen Nutzung
     eines Geographischen Informationssystems
     (ArcGIS) einer der Kategorien «Wald», «Wald­      Landnutzung und Kohlenstoffvorrat
     rand», «offener Wald» und «Nicht-Wald» zu­        In terrestrischen Ökosystemen speichern
     geordnet. Hierfür haben die Forschenden           Böden am meisten Kohlenstoff und können
     historische und moderne topo­grafische Kar­       eine wichtige Rolle als CO2-Senken bezie-
     ten der Schweiz analysiert: Die älteste natio­    hungsweise -Quellen spielen. Landnutzung
     nale Schweizerkarte ist die Dufourkarte von       und Waldbewirtschaftung beeinflussen den
     1850. Auf den gedruckten Karten ist die           Kohlenstoffeintrag in den Boden über die
     Waldfläche nicht eingezeichnet, die For­          Streu und Wurzeln sowie das Mikroklima. Bei
     schenden mussten deshalb auf die Original­        veränderter Land­nutzung sind deshalb auch
     zeichnungen (Messtischblätter) zurückgrei­        dauerhafte Veränderungen der Kohlen­stoff­
     fen. Die Periode zwischen 1900 und 1950           vorräte im Boden zu erwarten. In der Schweiz
     deckten die so genannten Siegfried­karten         hat die Waldfläche in den letzten 120 Jahren
     ab. Von 1950 bis 2011 wurden moderne to­          um etwa 20 Prozent zugenommen.
     pografische Karten (Landeskarten der

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Dufour Originalmesstischblätter – Beispiele der unterschiedlichen Kategorien: Wald, nicht bewaldete Orte, Waldrand und
offener Wald (von oben links nach unten rechts, jeweils beim gelben Rechteck). (Bilder: swisstopo)

Moderne Landeskarte der Schweiz von 2011 − Beispiele der unterschiedlichen Kategorien: Wald, nicht bewaldete Orte,
Waldrand und offener Wald (von oben links nach unten rechts, jeweils beim gelben Rechteck). (Bilder: swisstopo)

                                                                                              GeoPanorama 1 | 2014       19
(Grasland oder Ackerland) ist auf den Kar­        den Einfluss des Waldtyps auf den Kohlen­
     ten nicht ersichtlich. Anhand von zwei Be­        stoff untersucht: Nadelwälder speichern im
     griffen haben die Forschenden die Entwick­        Vergleich zu Misch- und Laubwäldern mehr
     lung auf einen Nenner gebracht: Orte, wel­        Kohlenstoff in der organischen Auflage. Im
     che von 1850 bis 2011 durchgängig von             Mineralboden zeigten sich keine grossen
     Wald umgegeben waren, wurden als «per­            Unterschiede zwischen den Waldtypen.
     manent» definiert. Als «neu» bezeichnete          Hinsichtlich der Auswirkungen der Wald­
     man Orte, welche zwischen 1850 und 2011           bedeckung auf den Bodenkohlenstoff ergab
     eine Transformation durchgemacht hatten           sich bei allen Waldtypen die gleiche Ten­
     (zum Beispiel 1850 ausserhalb des Waldes,         denz: Die neuen Waldstandorte verfügen
     2011 dann aber im Wald).                          über höhere Kohlenstoffvorräte als die per­
                                                       manenten Wälder.
     Der Wald breitet sich aus
     Ein Vergleich der Karten aus den Jahren 1850      Neue Waldstandorte und vormals landwirt­
     und 2011 zeigt eine deutliche Zunahme der         schaftlich genutzte Standorte speichern
     Waldbedeckung: 1850 wurden etwa 75 Pro­           also etwas mehr Kohlenstoff im Boden als
     zent der Bodenprofile als Waldprofile katego­     permanente Wälder − vermutlich durch
     risiert, 2011 waren es bereits 86 Prozent. Orte   standortspezifische Unter­schiede: Die histo­
     ausserhalb des Waldes haben um über 11 Pro­       rische landwirtschaftliche Nutzung der jet­
     zent abgenommen (zwölf Prozent im Jahre           zigen Waldstandorte erfolgte vor allem auf
     1850, weniger als ein Prozent im Jahr 2011).      fruchtbaren Böden in siedlungsnahen Ebe­
     Die Anzahl der als offener Wald kategorisier­     nen, wo höhere Kohlenstoffvorräte anzu­
     ten Orte ist in der untersuchten Periode von      treffen sind. Ausserdem erfolgten Auf­
     einem auf zwei Prozent gewachsen. Die Orte        forstungen während des letzten Jahrhun­
     am Waldrand sind stabil geblieben (12 Pro­        derts häufig auf unproduktiven Feuchtwie­
     zent) − mit lokalen Veränderungen. Das Fazit:     sen, deren «nasse» Böden allgemein höhere
     Die Anzahl der unbewaldeten Orte hat abge­        C-Vorräte aufweisen. In verschiedenen Fall­
     nommen, Wald- und offene Waldstandorte            studien konnte gezeigt werden, dass die
     sind hingegen häufiger anzutreffen. Diese         Auf­forstung eines ehemaligem Graslandes
     Tendenz stimmt mit dem anhaltenden Wald­          die Kohlenstoffvorräte nicht signifikant er­
     flächenzuwachs in der Schweiz überein.            höht, da die Graswurzeln grosse Kohlen­
                                                       stoffmengen in den Boden eintragen. Die
     Die Kohlenstoffvorräte wurden sowohl für          historische Waldbedeckung hat deshalb
     die organische Auflage als auch für den           keinen dominierenden Einfluss auf die Koh­
     Mine­ralboden analysiert. Die Auswertung          lenstoffvorräte, Faktoren wie beispielsweise
     hat gezeigt, dass die Böden der «neuen»           das Klima, das Relief und der Bodentyp spie­
     Waldstandorte etwas mehr Kohlenstoffvor­          len vermutlich eine wichtigere Rolle.
     räte speichern als diejenigen der «perma­
     nenten» Wälder. Diese Tendenz war im Mi­          Sia Gosheva
     neralboden stärker als in der organischen         Eidgenössische Forschungsanstalt WSL
     Auflage. Die Forschenden haben zusätzlich         sia.gosheva@wsl.ch

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Fokus | Focus

Mit Karten den Regenwald schützen −
Die indigene Nutzung des Amazonas sichtbar machen

Die indigene Bevölkerung des bolivischen Amazonas weiss, welche Routen Wildschweine
bevorzugen und wo Bäume wachsen, deren Blätter gegen Fieber helfen. Dieses Wissen ist
bisher auf keiner Landkarte zu finden. Eine Doktorandin möchte die extensive Nutzung des
Regenwaldes auf Karten darstellen und den Ansässigen so eine Möglichkeit geben, ihre
Rechte einzufordern. Ein Bericht aus dem Regenwald.

Flurina Wartmann

« Wir folgen einem kleinen Pfad durch den          mündlich weiter gegeben und sind auf her­
Regenwald. Immer wieder schiebe ich Pflan­         kömmlichen Karten nicht abgebildet. Auf
zen aus dem Weg, die Blätter sind triefend         den offiziellen Karten sind deshalb diverse
nass. Eben hat es noch geregnet. Vor mir läuft     grosse Regenwaldgebiete nicht richtig er­
Ma­nuel. Ich begleite den Takana-Indianer auf      fasst: Sie erscheinen fälschlicherweise als
seiner Wanderung durch den Regenwald.              ungenutzte oder unbewohnte Flächen auf
Plötzlich stoppt er. Der Geruch von Wild­          den Karten, die als Grundlagen für die Pla­
schweinen liegt in der Luft, sie müssen heute      nung verwendete werden. So kommt es im­
Morgen hier vorbei gekommen sein. Kurz da­         mer wieder zu Konflikten, denn die lokale
rauf zeigt Manuel auf ein Stück Wald: «Weisst      Bevölkerung benötigt die Wald­flächen für
Du, was das hier ist?» Bäume, Sträucher und        den Lebensunterhalt. Auch «barbechos»
Blätter in einem dichten Wirrwarr − das sieht      sind auf herkömmlichen Karten nicht ein­
für mich aus wie ein Stück Regenwald. Manu­        gezeichnet. So wurde auch das Feld von Ma­
el korrigiert mich höflich, aber bestimmt:         nuels Grossvater zum Schutzgebiet erklärt,
«Das ist kein Regenwald, das ist ein altes Feld,   wodurch der Ackerbau auf dieser Fläche
auf dem mein Grossvater vor über 50 Jahren         verboten wurde − obschon Manuel traditio­
Mais und Yucca angepflanzt hat. Die grössten       nelle Nutzungsrechte geltend machen
Bäume hat er damals stehen lassen, deshalb         kann.
gleicht das Feld heute dem Regenwald.» Ge­
duldig erklärt er mir, welche Pflanzen in          Auf der Suche nach der Darstellungsform
einem solchen Brachfeld, auf Spanisch «barb­       Karten und Geographische Informations­
echo» genannt, vorkommen, und wie die Ta­          systeme (GIS) verwenden bestimmte Sym­
kana erkennen, welche Teile des Regenwaldes        bole, die dann in einer Legende erläutert
früher einmal genutzt wurden. Das ist wich­        werden − beispielsweise «Fluss», «Siedlung»,
tig, denn solche «barbechos» sind noch immer       Begriffe für geologische Einheiten oder Ve­
Eigentum derjenigen Familie, welche das be­        getationstypen und vieles mehr. Die inter­
treffende Waldstück einst gerodet hat. Auch        disziplinäre Arbeit, die vom Forschungskre­
wenn das Feld im Moment nicht bebaut wird.         dit der Universität Zürich finanziert wird,
                                                   möchte indigenes Wissen über die Land­
Indigene Nutzung fehlt auf Karten                  schaft und deren Nutzung räumlich darstel­
Das Volk der Takana lebt im Nordwesten             len. Noch wird erforscht, wie das indigene
Boliviens und weiss sehr viel über den Re­         Wissen über die lokalen Nutzungsformen
genwald. Diese Kenntnisse werden meistens          der verschiedenen Landschaftstypen im bo­
                                                                          GeoPanorama 1 | 2014    21
Fokus | Focus

     livianischen Amazonas räumlich darge­           die Takana verwenden, um Dachbe­
     stellt werden kann. Ethnographische und         deckungen zu flechten. Die Nutzung dieser
     linguistische Forschungsarbeiten haben ge­      Pflanze ist streng geregelt, wodurch die Re­
     zeigt, dass sich die verwendeten Begriffe je    generationsfähigkeit der Pflanzen sicherge­
     nach Kulturkreis unterscheiden. Indigene        stellt wird. Manche Landschaftsbegriffe be­
     Gruppen beispielsweise verfügen über ein        zeichnen kulturell bedeutsame Orte: Ein
     differenziertes Vokabular, um ihre Umwelt       «salitral» bezeichnet sowohl eine natürliche
     zu beschreiben. Oft sind auch kulturell         Salzleckstelle für Wildtiere, als auch ein spi­
     wichtige Informationen in diesen Begriffen      rituell wichtiger Ort für Geister. Aktivitäten
     enthalten oder untrennbar mit ihnen ver­        wie beispielsweise das Jagen würde Letztere
     bunden. So gibt es beispielsweise spirituelle   verärgern. Im Vergleich zu den bisherigen
     Orte, welche nicht betreten oder genutzt        wissenschaftlichen Klassifikationen des Re­
     werden dürfen.                                  genwaldes, die oft von externen Experten
                                                     anhand von Satellitenbildern hergestellt
     Feldforschung verschmilzt mit Kartierung        werden, ist die Takana-Klassifikation diffe­
     Die Feldarbeit führte mich während bisher       renzierter und beinhaltet auch die kultu­
     acht Monaten in den Madidi-Nationalpark,        relle Bedeutung der verschiedenen Land­
     der mit rund 5000 Pflanzen- und 1500 Wir­       schaftselemente. Dies wird in der Landnut­
     beltierarten als eines der biodiversesten       zungsplanung nicht berücksichtigt und
     Schutzgebiete der Welt bezeichnet werden        führt immer wieder zu Konflikten, bei­
     kann. Zusammen mit der Takana-Bevölke­          spielsweise dann, wenn ein «Jatatal» plötz­
     rung wird vor Ort ein «Landschaftsvokabu­       lich vollumfänglich zum Schutzgebiet er­
     lar» erarbeitet, welches die lokalen Begriffe   klärt wird − jegliche Nutzung ist dann von
     sowie die Nutzung der verschiedenen Land­       einem Moment auf den anderen verboten.
     schaftstypen umfasst. Die Bewohnerinnen         Ziel ist es deshalb, eine Methode zu finden,
     und Bewohner können daneben skizzenar­          welche die indigene Landnutzung auf einer
     tige Karten gestalten, auf denen persön­        Karte und in einem GIS entsprechend dar­
     liches Wissen über die Umgebung eingetra­       stellen kann. Nur so werden diese Informa­
     gen wird. Auf Feldbegehungen werden die­        tion von Regierungsstellen anerkannt und
     se dann mit GPS-Geräten georeferenziert.        bei Planungsarbeiten berücksichtigt.

     Umfassendes Landschaftsvokabular                Lokale Zusammenarbeit
     Die Takanas verfügen über ein detailliertes     Die Arbeit im Madidi-Nationalpark wird so­
     Vokabular, um die verschiedenen Land­           wohl von der Nationalparkbehörde «Servicio
     schaftstypen zu beschreiben. Bisher habe        Nacional de Áreas Protegidas» als auch von den
     ich über 160 Begriffe und deren Bedeu­          Vertretern der Takana, die im «Consejo Indíge­
     tungen dokumentiert. Die Takana unter­          na de los Pueblos Takanas» organisiert sind,
     scheiden zahlreiche Vegetationseinheiten,       unterstützt. Für Mitarbeitende dieser Organisa­
     die meisten werden für ganz bestimmte           tionen als auch für lokale Gemeinden habe ich
     Zwecke verwendet. So wächst zum Beispiel        mehrtägige Kartierungsworkshops durchge­
     in einem «Jatatal» die Jatata-Palme, welche     führt, an denen alle Interessierten lernen

22     GeoPanorama 1 | 2014
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