Extremeinsatz Permafrost

Bonner Geologen wagen sich in kritische Regionen der Alpen vor

Ein Team um den Geowissenschaftler Michael Krautblatter von der Universität Bonn ist dem schwindenden alpinen Permafrost auf der Spur. Mit großem Mut zum Risiko suchen die jungen Forscher auch Gebiete in der Schweiz und in Österreich auf, in denen es richtig gefährlich werden kann. Besonders heikel ist es bei Temperaturen um die Null Grad Celsius, wenn das Eis im Permafrostboden zu schmelzen beginnt.

Michael Krautblatter auf dem Weg zur Bliggspitze
Michael Krautblatter auf dem Weg zur Bliggspitze

Eines dieser Hoch-Risikoareale ist der Steitälligrat im Oberwallis. Seit einigen Jahren wagt sich der Bonner Geologe mit seinen Kollegen selbst bei Wind und Wetter in die schwer zugängliche Felsflanke, um den dortigen Permafrost eindeutig zu bestimmen und Veränderungen zu dokumentieren. Eine seiner Methoden: Er schickt Strom durch den Untergrund, um die Leitfähigkeit des Bodens zu messen. Auf diese Weise kann er bis zu 30 Meter tief in den Berg "schauen". Diese Vorgehensweise möchte Krautblatter als Frühwarnsystem auch in anderen extremen Gipfelregionen einsetzen, zum Beispiel auf der Bliggspitze, dem schwer berechenbaren Berg in Tirol.

Auf schmalem Kamm

Karte von Steitälligrat
Karte: Steitälligrat Quelle: ZDF

Gemeinsam mit drei Kollegen will der Bonner Forscher in die instabile, lebensgefährliche Nordflanke vordringen. Ein Helikopter muss das Team auf einem schmalen Kamm unterhalb des Gipfels in 3200 Meter Höhe absetzen. An einen Aufstieg zu Fuß ist bei dem permanenten Steinschlagrisiko gar nicht zu denken. Außerdem drängt die Zeit, denn je wärmer es gegen Mittag wird, desto größer die Gefahr, dass sich bei der intensiven Sonneneinstrahlung Teile des bröseligen Felsens lösen und zu Tal donnern. Entlang dieser brüchigen Steilwand gilt es, Metallschrauben zu befestigen, zwischen denen der elektrische Strom das Gestein durchfließen kann.

Das Prinzip dieser Methode beruht darauf, dass Wasser Strom besser leitet als Eis. Durchläuft der Strom eishaltigen Untergrund, muss er einen höheren Widerstand überwinden. Aus den Messergebnissen lässt sich also auf Fehlen bzw. Vorhandensein von Eis im Boden schließen - und daraus können die Wissenschaftler ableiten, ob Permafrost im Boden steckt oder nicht. Mit den Messungen des Widerstandes zwischen verschiedenen Elektroden wird der Fels in Längsschnitte zerteilt, ähnlich wie bei einer Computer-Tomographie. Dabei schicken die Forscher bis zu 400mal Strom durchs Gestein, bis sie ein aussagekräftiges Ergebnis erhalten.

Dicke Überraschung

Das Resultat hat so niemand erwartet: Dort, wo eigentlich Permafrost stecken müsste, erweist sich das Gestein als ungewöhnlich leitfähig - ein Befund, für den Krautblatter zwei alternative Erklärungen findet: Entweder drückt der nahe Gletscher große Mengen Wasser in die Felsen oder der Untergrund ist in dem tief zerklüfteten Berghang bereits so degradiert, das heißt zu tonartigem Material zerbröselt. In jedem Fall aber lassen die Untersuchungsergebnisse hohe Instabilität befürchten. Auch die anschließenden Versuche, mit Schallwellen die räumliche Verbreitung von Eis oder Wasser zu ermitteln, weisen in die selbe Richtung. Ganz offenbar muss man auch in Zukunft mit Felsstürzen an der Bliggspitze rechnen.

Glaziologe Prof. Haeberle vor Computermodell
Geowissenschaftler Prof. Haeberli vor Computermodell

Ähnlich wie der Stausee im Kaunertal können auch Bergseen in anderen Teilen der Alpen zu Problemzonen werden, etwa wenn sich durch die Gletscherschmelze abfließende Wassermassen in Senken und Mulden sammeln. Ein Computermodell, das Wissenschaftler aus dem Team von Professor Haeberli entwickelt haben, zeigt das rasante Schwinden der Eismassen des gewaltigen Morteratsch-Gletschers in der Schweizer Bernina-Gruppe im Kanton Graubünden. Demnach würden sich in den frei werdenden Felsvertiefungen große Mengen Schmelzwasser zu neuen Gletscherseen sammeln - optisch vielleicht ein kleiner Ausgleich für den fehlenden Gletscher, doch durchaus nicht ohne Risiko.

Gefährliche Seen

Weshalb Haeberli die Neubildung von Gletscherseen mit gemischten Gefühlen betrachtet, verdeutlicht die Situation am Unteren Grindelwald-Gletscher im Berner Oberland. Nur auf 1400 Meter Höhe gelegen, reagiert er besonders empfindlich auf die Klimaerwärmung. Seit 1860 ist er um 1,5 Kilometer geschrumpft. Entsprechend viel Schmelzwasser hat sich hinter einem natürlichen Damm aus Eis und Felsbrocken gesammelt, durch den es unkontrolliert hindurchsickert. Sollte der Damm einreißen, überrollte eine gewaltige Flutwelle das unterhalb gelegene Dorf Grindelwald. Ein Frühwarnsystem aus Drucksonden und Webcams überwacht ständig den See, dessen Inhalt nach Hochrechnungen während der nächsten zehn Jahre auf neun Millionen Kubikmeter Wasser anschwellen könnte.

Auch von der Ostflanke des Eigers droht Gefahr. 2006 gerieten dort zwei Millionen Kubikmeter Gestein in Bewegung. Auch die gegenüberliegende Flanke ist instabil. So droht den Grindelwaldern nicht nur ein Dammbruch, sondern auch eine Flutwelle in Folge eines Bergsturzes in den See. Um das Risiko möglichst gering zu halten, hat der Kanton Bern einen Entwässerungsstollen durch den Fels sprengen lassen. Er funktioniert wie der Überlauf einer Badewanne und soll das Volumen auf eine Million Kubikmeter begrenzen. Doch solche technischen Vorkehrungen haben nur begrenzte Wirkung. In Zukunft werden sich die Menschen bei der Nutzung des alpinen Raumes mit der neuen Gefahrenlage arrangieren müssen - und so manches schöne Bauprojekt dürfte dann aus Sicherheitsgründen "ins Wasser fallen".

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