03.03.2015

Wie ein Plastikrohr einen Binnenland-Tsunami stoppen und gleichzeitig ein Dorf mit Strom versorgen kann

Mit der zunehmenden Klimaerwärmung steigt die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Binnen-Tsunamis in Ländern, die Gletscherseen enthalten, wie z.B. Bhutan. Forscher der Queensland University of Technology (QUT) glauben aber, dass sie eine Lösung für dieses Problem gefunden haben und laden die Öffentlichkeit dazu ein, ihr Projekt auf den Weg zu bringen.

Physiker Doktor Stephen Hughes von der Fakultät für Chemie, Physik und Maschinenbau und dem Institut für Zukunftsforschung sagt, dass die globale Erwärmung die Fläche und Tiefe von Gletscherseen erhöht, die an den Enden der Gletscher sitzen.

"Das Problem dabei ist, dass Gletscherseen natürliche Dammwände aus Steinen und Trümmern besitzen, die vom Gletschereis geformt wurden. Der zunehmende Wasserstand erhöht den Druck auf die Basis dieser Dammwände.

"Dadurch erhöht sich das Risiko, dass eine Wand bricht, und wenn dies geschieht, kann es in der katastrophalen Überschwemmung von niedriger gelegenen Gemeinden führen." Er sagte, dass diese Art von Überschwemmung als Glacial Lake Outburst Flood (GLOF) oder auch stiller Tsunami oder Binnenland-Tsunami genannt wird, und dass Bhutan zwei dieser Tsunamis in den letzten Jahrzehnten zu verzeichnen hatte.

Im Jahr 1994 tötete ein Tsunami im Punakha-Tal 21 Menschen und verursachte massive Zerstörung, während ein früherer Tsunami beim dem Jichu Drake Gletschersee im Jahr 1968 einen Großteil der Stadt Paro zerstörte eine unbekannte Zahl von Menschenleben forderte.

Dr. Hughes und QUT-Ingenieur Professor Les Dawes haben in Bhutan Experimente durchgeführt, die zeigen, dass das Absaugen von Wasser aus Gletscherseen der Schlüssel zur Verhinderung derartiger Binnenfluten und Tsunamis sein könnte.

Sie starteten eine Fundraising-Kampagne, um 25.000 AUD als Erstfinanzierung aufzutreiben, um zunächst Experimente am Lake Manchester in der Nähe von Brisbane durchzuführen sowie nach Bhutan zu reisen, um vor Ort eine Absaugvorrichtung, einen sogenannten Siphon zu installieren und die lokalen Landwirte in deren Verwendung zu trainieren.

Professor Dawes sagte, dass dieses körperlich anspruchsvolle Experiment eine 35 Kilometer lange Wanderung von ihrem Basislager auf 3.000 Metern zu einem See auf 4.200 Metern, knapp unterhalb von Jichu Drake, einem 6.794 m hohen Berg in Bhutan beinhaltete.

"Das Arbeiten auf dieser Höhe bedeutete, dass der Sauerstoffgehalt dort nur 60 Prozent des Sauerstoffgehalts auf Meereshöhe betrug; dennoch konnten wir unser Experiment durchführen und zeigen, dass Siphons aus Kunststoffrohr von einem Zoll Durchmesser  konstruiert werden könnten, um Gletscherwasser zu entleeren und das Risiko von Überschwemmungen zu reduzieren ", sagte er.

"In Anbetracht des Schrumpfens der Gletscher in Bhutan und anderswo im Himalaya und in der Welt  bei weiterem Anstieg der Durchschnittstemperatur von Luft und Meerwasser ist dies ein wichtiges Ergebnis."

Eine Studie von 103 Gletschern in Bhutan zwischen 1963 und 1993 ergab, dass 87 Prozent von ihnen um durchschnittlich sechs Meter pro Jahr geschrumpft sind."

"Letztendlich wäre es gut, einen Punkt zu erreichen, wo die Landwirte, wie der Yak-Bauer, der uns auf unserer Expedition begleitete, zu Beginn des Sommers Zugang zu genügend Kunststoffrohren hat, um Siphons zu bauen."

Sobald das Eis in den Seen am Ende des Winters auftaute, könnten sie die Wasserstände im Auge behalten und, wo nötig, weitere Siphons einsetzen.

"Dies wäre eine äußerst billige und effektive Möglichkeit, potenzielle Katastrophen zu verhindern."

Dr. Hughes sagte, dass Siphoning einen weiteren unerwarteten Bonus für bhutanische Dörfer liefern könnte. "Es wäre sehr einfach, eine Pumpe am anderen Ende des Siphons zu betreiben und damit ein Mini-Wasserkraftwerk zu schaffen", sagte er.

"Die meisten Dörfer in den Bergen haben abgesehen von einigen kleinen Sonnenkollektoren an einigen Stellen derzeit keine Elektrizität. Allerdings sind im Allgemeinen die Berge von Bhutan kein guter Platz für Sonnenenergie, da wegen der Berge der Sonnenaufgang spät und der Sonnenuntergang früh stattfindet und es häufig eine Wolkendecke gibt."

"Diese Wasserkraftwerke könnten den Strom für die Bereitstellung von heißem Wasser und anderen Infrastrukturgütern liefern, zumindest in den Sommermonaten, wenn die Siphons in Betrieb sind."

Das Experiment wurde auch in Zusammenarbeit mit Som Gurung, dem Dekan für Akademische Angelegenheiten am Paro College of Education der Royal University of Bhutan durchgeführt, der gleichzeitig Doktorand der QUT ist und der von Dr. Hughes und Professor Dawes betreut wird.

Die Expedition wurde gemeinsam von der Fakultät für Chemie, Physik und Maschinenbau, der Fakultät für Naturwissenschaften und dem Institut für Zukunftsforschung gefördert.