3D-Modell der höchsten Steilwand der Alpen

Die höchste Steilwand der Alpen – die Ostwand des Monte Rosa-Massivs an der Grenze zwischen Italien und der Schweiz – ist zum ersten Mal mit hoher Präzision dreidimensional erfasst worden. Ein internationales Forschungsteam der Universitäten Mailand, Prag und Heidelberg hat dafür aus einem Helikopter heraus mehr als 3.000 hochauflösende Fotos aufgenommen. Daraus entsteht nun mithilfe eines speziellen Verfahrens ein detailreiches 3D-Modell. Damit wollen die Forscherinnen und Forscher nachvollziehen, wie sich der unterhalb der Steilwand gelegene Belvedere-Gletscher verändert und welche Folgen der Klimawandel auf die Felswand und die Hängegletscher hat. Ausgehend von gletscherkundlichen Arbeiten reicht das Spektrum der Themen von Fragen der Landschaftsentwicklung über die Untersuchung geomorphologischer Formen bis hin zur Analyse möglicher Naturgefahren.

„Während wir mithilfe von GPS-Geräten sowie Aufnahmen von Satelliten, Flugzeugen und Drohnen den mittleren und unteren Teil des schuttbedeckten Belvedere-Gletschers im Tal schon sehr präzise vermessen und kartographisch darstellen konnten, war dies im Bereich der Monte Rosa-Ostwand aufgrund der extremen Steilheit bislang nicht möglich“, erläutert Prof. Dr. Marcus Nüsser vom Südasien-Institut (SAI) der Universität Heidelberg. Deshalb entschieden sich die Forscherinnen und Forscher für die Methode der Structure-from-Motion-Photogrammetrie: Aus unterschiedlichen Perspektiven – dem Multi-view Stereo – werden überlappende Fotos aufgenommen. Mithilfe einer photogrammetrischen Software entsteht aus diesen Daten ein hochauflösendes 3D-Modell des Geländes. „Aufnahmen aus dem Helikopter sind dafür besonders geeignet, weil damit selbst schwer zugängliche Felsbereiche und Hängegletscher im Detail erfasst werden können“, so der Heidelberger Geograph.

Bereits seit einigen Jahren erforschen die Wissenschaftler den Belvedere-Gletscher unterhalb der Ostwand des Monte Rosa-Massivs. „Große und wiederkehrende Ereignisse wie Felsstürze, Schlammströme und Überschwemmungen haben in jüngster Zeit gezeigt, wie dynamisch dieser Hochgebirgsraum ist. Mit dem Rückzug der Gletscher und dem Auftauen des Permafrosts nehmen die Risiken im Zuge des Klimawandels weiter zu“, erklärt Prof. Nüsser. Mit dem 3D-Geländemodell können die Gletscherdynamik und die Auswirkungen des Klimawandels nun in hoher Präzision dargestellt werden. Die Helikopteraufnahmen mit einem professionellen Kamerasystem hat Marcus Nüsser gemeinsam mit seiner SAI-Kollegin Dr. Susanne Schmidt und Prof. Dr. Jan Kropáček von der Karls-Universität Prag erstellt. Zusätzlich hielt Kushagra Metha, Masterstudent am Südasien-Institut, den Flug mit einer Videokamera fest.

Gefördert werden die aktuellen Arbeiten von der 4EU+ European University Alliance. Die Allianz stellt dafür Mittel im Rahmen ihres Programms SEED4EU+ zur Verfügung. Unterstützt werden damit universitätsübergreifende Projekte der acht Partneruniversitäten. Im Rahmen des Gesamtprojekts unter Leitung von Prof. Dr. Lukáš Brodský (Prag), Prof. Dr. Irene Maria Bollati (Mailand) und Prof. Dr. Marcus Nüsser haben in den vergangenen Jahren gemeinsame Geländearbeiten und regelmäßige Projekttreffen zum Thema Gletscherentwicklung und Naturgefahren stattgefunden. Dabei ist auch ein Themenheft der Fachzeitschrift AUC Geographica zum Belvedere-Gletscher entstanden.

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