Alpen tauen auf

Wenn Fels auftaut, drohen Felsstürze und Muren

Die Klimaerwärmung lässt zunehmend auch in Europa so genannte Permafrost-Böden (Dauerfrost-Böden) auftauen. Areale mit permanent durchgefrorenem Boden gibt es auch in den Alpen. Wenn sie schmelzen, dann ist auch die Stabilität von Bauwerken im Hochgebirge gefährdet. Einen Vorgeschmack darauf, was passiert wenn der Fels in steilen Lagen auftaut, gab der Hitzesommer 2003. Damals kam es zu zahlreichen verheerenden Felsstürzen in den Alpen.

Um die Verbreitung und die zukünftige Entwicklung von Dauerfrost im Fels abschätzen zu können, haben Wissenschaftler der Universität Zürich neue Computermodelle und Messmethoden entwickelt. Die sollen dazu beitragen, bei Wartungs- und Sanierungsarbeiten aber auch bei der Planung neuer Bauvorhaben Kosten zu sparen. Und sie sollen vor möglichen Muren und Felsstürzen warnen.

In der Eiszeit entstanden
In den Felswänden der Alpen existiert eine bis zu mehrere hundert Meter dicke Permafrost-Schicht, in der das ganze Jahr über Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen. Sie ist in der Eiszeit entstanden, als der Boden stellenweise bis in mehrere 1.000 Meter Tiefe gefroren ist. Mit den neuen Messmethoden können die Wissenschafter in Zukunft vorhersagen, wo der auftauende Dauerfrostboden gefährlich werden kann.

Weil im Gebirge die Temperaturen in der Nordseite eines Berges auch von der viel wärmeren Südseite beeinflusst werden, reicht es nicht, nur die Oberfläche zu betrachten. Das Modell kann deshalb mit einem dreidimensionalen Modell gekoppelt werden, das auch den Wärmefluss im Fels berücksichtigt.

Wie gut das Modell die Realität abbildet, überprüften die Wissenschaftler mit Hilfe von Sensoren, die seit mehreren Jahren in über 30 Felswänden in Höhen zwischen 2.500 und 4.500 Metern montiert sind und das ganze Jahr über die Temperaturen im Fels messen.

Mit Hilfe des Modells konnten die Wissenschaftler auch 30 Ereignisse aus dem Jahr 2003 re-analysieren. Dabei zeigte sich, dass der größte Teil der Bruchvorgänge nahe am Gefrierpunkt passiert ist. (pte)