Diese Fallstudie beschäftigt sich, unter Verwendung von geoelektrischem Monitoring, mit der Messung der elektrischen Leitfähigkeit in einem kalkalpinen Schotterkörper. Die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit wurde von November 2019 bis Oktober 2020 (neun Geländekampagnen) in einem Schottergraben im Nationalpark Gesäuse (Johnsbachtal, Steiermark) während der Masterarbeit von Raphael Glück beobachtet.

Im Schotter auf der Spur

Der Langgriesgraben in der Reichensteingruppe ist Teil eines Gerinnes mit hoher morphodynamischer Aktivität, der in den quer zum Graben verlaufenden Johnsbach entwässert. Der mit Haupt- sowie Wettersteindolomit, Hangschuttbrekzien und Raibler Schichten aufgefüllte Langgriesgraben besitzt einen mächtigen Grundwasserkörper, dessen Größe und Lage durch Niederschlagsereignisse beeinflusst wird. Die Veränderung des Grundwasserkörpers sowie das Steigen und Sinken des Grundwasserspiegels kann dabei aus dem spezifischen elektrischen Widerstand abgeleitet werden. Die geoelektrische Widerstandsmessung erfolgt in dieser Arbeit mit der Wenner-Konfiguration, in der Datenauswertung mit Res2Dinv wurden die Least-Squares und Time-Lapse Inversionsverfahren sowie Bedrock Detection verwendet.

Die elektrische Leitfähigkeit

Durch 17 Profile, mit vier bzw. zwei Meter Elektrodenabstand, konnte gezeigt werden, dass sich die elektrische Leitfähigkeit im Langgriesgraben durch klimatische Gegebenheiten im Jahresverlauf stark ändert. Die Wiederholungsmessungen haben gezeigt, dass die elektrische Leitfähigkeit im Sommer an der Oberfläche des Langgriesgrabens stärker abnimmt als in den darunterliegenden Schichten. Bei häufigen Niederschlagsereignissen nimmt die elektrische Leitfähigkeit zu und führt zu einer ansteigenden Wassersättigung der Lockersedimente im Schotterkörper und zur Regulierung von Lage und Mächtigkeit des Grundwasserkörpers. Der Vergleich meteorologischer Daten des WegenerNets im Johnsbachtal konnte außerdem zeigen, dass die elektrische Leitfähigkeit im Herbst, sowohl an der Oberfläche als auch im Untergrund signifikant ansteigt.

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Text: Raphael Glück