Microclimatic conditions and modeling possibilities of the Dachstein-Rieseneishöhle

Abstract

Die Dachstein-Rieseneishöhle ist eine der bedeutendsten Eishöhlen Österreichs. Die Höhle befindet sich im UNESCO Welterbegebiet Hallstatt-Dachstein / Salzkammergut. Sie wurde 1973 zum Naturdenkmal erklärt und liegt eigebettet in einem europäischen Naturschutzgebiet.Obwohl Eishöhlen ein relativ stabiles Höhlenklima im Vergleich zu den äußeren Wetterbedingungen aufweisen, scheinen die regionalen Temperaturentwicklungen dem üblichen winterlichen Eisaufbau entgegenzuwirken. Dies stellt auf lange Sicht eine erhebliche Gefahr dar und kann zu einer nicht reversiblen Reduktion der Eismassen führen.Erste wissenschaftliche Aufzeichnungen des Innenklimas der Dachstein-Rieseneishöhle begannen bereits nach ihrer Entdeckung im Jahr 1910. Die neueste seit 2017 laufende Höhlenklimastudie ermöglichte neue Daten aus 2018 bis 2020 mit jenen aus vergangenen Jahrzehnten (dokumentiert im Archiv der Karst- und Höhlen-Arbeitsgruppe des Naturhistorisches Museum Wien) zu vergleichen.Die Werte des lokalen Außenklimas stimmen gut mit den lokalen Klimawandelprognosen der Ostalpen überein. Es gibt einen klaren Hinweis, dass der Anstieg der mittleren Jahrestemperatur außerhalb der Höhle seit 1950 mit den Temperaturanstiegsvorhersagen der Region korrelieren.Dies führte auch zu einer erheblichen Temperaturveränderung in den einzelnen Höhlenabschnitten mit entsprechendem Einfluss auf die winterliche Eisbildung. Konkret sind die Durchschnittswerte in den winterlichen Kühlperioden um mehr als zwei Grad Celsius gestiegen. In den Sommerperioden sind jene sogar durchgehend positiv, während diese im Zeitraum von 1956 und 1958 unter dem Gefrierpunkt lagen.Die Höhlenverwaltung verfügt über einige Instrumente, die für die Eiserhaltung unterstützend sind. Durch Wettertüren und Lüftungsklappen kann speziell in der warmen Jahreszeit die Einströmung von warmer Luft bzw. Ausströmung von kälterer Höhlenluft reduziert werden. Hierdurch ist eine aus Sicht der Wissenschaft begrenzte Beeinflussung der Luftströmungen und folglich des Höhlenklimas möglich.

The Dachstein-Rieseneishöhle is one of the most important caves in Austria that hosts perennial ice. It is an ice cave that is located in the UNESCO world heritage site of Hallstatt-Dachstein / Salzkammergut. In Austria it is considered a natural monument and a nature protection area in the EU).Although caves are considered to be a stable climatic environment, protected from the outer extremes by the temperature filtration effect of its properties, the regional temperature trends seem to work against additional ice accumulation and presents a danger of a fastening degradation.Scientists started to monitor the cave since its exploration in 1910. The latest climatic study started in late 2017. The results between 2018 and 2020 are evaluated and compared to those of the previous decades that were in the archives of the Karst- und Höhlen-Arbeitsgruppe in the Naturhistorisches Museum Wien.The results agree with the local climate change prognoses of the Eastern-Alps. There is a clear indication that the mean annual temperature increase outside the cave since 1950 is strongly correlated to the simulations that predict the climate of the 21st century in the region.This resulted in a significant temperature change in the cave halls, where glaciation happen. They are on average more than two degree Celsius warmer in the cooling period of winter. The same part of the cave is on the edge of the glaciation temperature zone in the summer, whereas it was well below the freezing point in the monitoring period of 1956-1958.The cave management has some tools that can help to control the glaciation process, in the form of weather doors, that can block the influx of warm air or the outflow of colder cave air depending on the season; however scientists disagree on the magnitude of thermal energy that is transported into caves with the air movement.