​Ausgangslage

Hochgebirgsregionen weltweit sind zunehmend von sogenannten Glacial Lake Outburst Floods (GLOFs) betroffen. Dabei handelt es sich um plötzliche, oft verheerende Überschwemmungen, die durch das Versagen natürlicher Dämme glazialer Seen ausgelöst werden. Der fortschreitende Gletscherrückgang infolge des Klimawandels führt zur Neubildung und Ausdehnung solcher Seen – häufig in instabilem Gelände. Starke Niederschläge, Hangrutschungen, Eis- oder Felslawinen sowie instabile Moränen können einen abrupten Dammbruch verursachen und katastrophale Auswirkungen auf die unterliegenden Täler haben.

Im indischen Bundesstaat Sikkim im östlichen Himalaya stellen zahlreiche Gletscherseen eine ernsthafte Bedrohung für die Bevölkerung, die Infrastruktur und insbesondere für Wasserkraftanlagen dar. Um die lokalen Behörden bei der Einschätzung und dem Management dieses Risikos zu unterstützen, realisierte GEOPREVENT in Zusammenarbeit mit Geotest AG ein langfristiges GLOF‑Monitoringprojekt an zwei der kritischsten Standorte der Region.

​Lösung

Mit finanzieller Unterstützung der Schweizer Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit (SDC / DEZA) wurden über 30 Gletscherseen in Sikkim analysiert und gemäss ihrem Gefahrenpotenzial klassifiziert. Auf Grundlage dieser Bewertung wurden zwei Seen für ein detailliertes Monitoring ausgewählt:

• South Lhonak Lake
• Shako Cho Glacial Lake

Ziel des Projekts war es, den zuständigen Behörden kontinuierliche, nahezu in Echtzeit verfügbare Informationen aus abgelegenen und schwer zugänglichen Hochgebirgsregionen bereitzustellen. Gleichzeitig sollten die Messungen ein besseres Verständnis des Seeverhaltens sowie dessen Wechselwirkungen mit klimatischen Einflussfaktoren wie Niederschlag und Temperatur ermöglichen. Die langfristige Datenerhebung schafft eine solide wissenschaftliche Grundlage für Gefahrenanalysen und unterstützt die Entwicklung zukünftiger Frühwarnsysteme sowie wirksamer Minderungsmassnahmen.

Station South Lhonak

Station Shako Cho

Beide Stationen befinden sich in Höhenlagen über 5.000 Metern über Meeresspiegel und sind ausschliesslich zu Fuss erreichbar. Um die Vergleichbarkeit und Zuverlässigkeit der Daten sicherzustellen, wurden an beiden Standorten identische Monitoringsysteme installiert.

Jede Installation umfasst:

• Zwei hochauflösende Kameras (6 MP) zur visuellen Überwachung des Sees, potenzieller Bruchstellen sowie gefährdeter Abflussbereiche
• Eine multifunktionale Wetterstation zur Messung von Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und -richtung sowie solarer Strahlung
• Sensoren zur Erfassung des Seewasserstands und der Wassertemperatur

Die Systeme sind vollständig solarbetrieben und für einen energieeffizienten Dauerbetrieb ausgelegt. Adaptive Betriebsmodi ermöglichen eine optimale Funktion über das ganze Jahr. Alle Daten werden lokal gespeichert und einmal täglich via Satellit an die Server übertragen. Messwerte und Kamerabilder stehen autorisierten Nutzerinnen und Nutzern über die GRAVX Online‑Plattform zur Verfügung, die auf PC, Tablet und Smartphone zugänglich ist.

Behörden wie die Sikkim State Disaster Management Authority (SSDMA) und die National Disaster Management Authority (NDMA) nutzen die Plattform täglich, um Kamerabilder zu vergleichen, meteorologische und hydrologische Zeitreihen zu analysieren sowie Daten für weiterführende Auswertungen und Berichte zu exportieren. Ein kontinuierliches 24/7‑Systemmonitoring stellt die langfristige Betriebssicherheit der Anlagen sicher.

GLOF‑Ereignis South Lhonak 2023

Der South Lhonak Lake gilt als einer der gefährlichsten Gletscherseen der Region. Am 4. Oktober 2023, nur 17 Tage nach der Installation des ersten Monitoringsystems, ereignete sich eine katastrophale GLOF. Nach intensiven Niederschlägen kollabierte eine seitliche Moräne und löste einen abrupten Seeausbruch aus.

Die daraus resultierende Flut verursachte zahlreiche Todesopfer sowie massive Zerstörungen entlang von über 100 Kilometern des Teesta‑Flusses. Brücken, Siedlungen und ein Wasserkraftwerk wurden schwer beschädigt oder zerstört.

Nach dem GLOF‑Ereignis unterstützte GEOPREVENT die Installation zusätzlicher Monitoringkomponenten am Standort und beteiligte sich an technischen Workshops mit indischen Behörden. Im Fokus standen die Evaluierung möglicher GLOF‑Alarmsysteme sowie ergänzende bauliche und organisatorische Schutzmassnahmen.

Heute wird das System von der SSDMA betrieben. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Department of Science and Technology (DST) nutzen die erhobenen Daten aktiv zur Weiterentwicklung und Optimierung von Gefahrenmanagement‑Strategien für die Region.