Impact of relict rock glaciers on spring and stream flow of alpine watersheds: Examples of the Niedere Tauern Range, Eastern Alps (Austria)

Abstract

In crystalline mountain regions, relict rock glaciers are apparent sediment accumulations that likely influence the runoff in alpine watersheds as a result of their discharge behavior. However, little is known about their impact on the streamflow further downstream. More than 560 mostly relict rock glacier-related landforms have been identified in the Styrian part of the Niedere Tauern Range (Austria). The catchment of a single relict rock glacier (Schöneben Rock Glacier, SRG), and two catchments with relict rock glaciers in their headwaters were investigated with a simple lumped-parameter rainfall-runoff model. The model parameters of the SRG catchment are in agreement with the existing conceptual understanding of the discharge dynamics and provide the parameter configuration to simulate the runoff of ungauged relict rock glacier catchments in the area. In addition, a semi-distributed approach was applied to quantify the impact of relict rock glacier-influenced headwaters on the downstream runoff. The results suggest that the contribution ranges from about a quarter to more than four times its areal share. The highest impact is observed during the late snow melt period and in the late summer. This highlights the relevance of these sediment accumulations in relation to water manage ment issues, in particular concerning altering meteorological conditions due to climate change. Reliktische Blockgletscher sind augenscheinliche Sedimentanhäufungen in kristallinen Gebirgsregionen, die aufgrund ihrer Abflussdynamik die Entwässerung alpiner Einzugsgebiete beeinflussen. Jedoch ist ihre Auswirkung auf unterstromige Gerinne weitgehend unbekannt. Mehr als 560 meist reliktische Blockgletscher sind im Steirischen Anteil der Niederen Tauern (Österreich) ausgewiesen. Ein über einen reliktischen Blockgletscher (Schöneben Blockgletscher, SRG) entwässerndes Einzugsgebiet und zwei Einzugsgebiete, die ihrerseits reliktische Blockgletscher in ihren hoch gelegenen Anteilen beinhalten, wurden mit Hilfe eines einfachen, räumlich nicht aufgelösten (lumped Parameter) Niederschlags-Abflussmodells untersucht. Die Modellparameter des SRG-Einzugsgebiets stimmen mit dem vorliegenden konzeptionellen Modell überein und dienen als Grundlage der Parameterkonfiguration zur Abflusssimulation anderer Blockgletschereinzugsgebiete in der Region, für die keine Abflussdaten zur Verfügung stehen. Zusätzlich wurde ein semi-distributiver Ansatz angewendet, um den Einfluss von Blockgletscher beeinflussten Einzugsgebieten auf die unterstromigen Gerinne zu quantifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass der Abflussanteil unterstromig von einem Viertel bis zu mehr als dem Vierfachen des Flächenanteils der übergeordneten Einzugsgebiete beträgt. Die höchsten Anteile können gegen Ende der Schneeschmelze und im Spätsommer beobachtet werden. Dies unterstreicht die wasserwirtschaftliche Bedeutung dieser Schuttakkumulationen in alpinen Einzugsgebieten, vor allem unter der Berücksichtigung der sich ändernden meteorologischen Bedingungen im Zuge des Klimawandels.