Schweizer Familie; 2002-09-26; Seite 26; Nummer 39

natur forschung

Der Berg verliert den Halt

Weltweit steigen die Temperaturen. In den Schweizer Alpen sogar überdurchschnittlich schnell. Die Erwärmung taut die Hänge mit Dauerfrost auf. Das führt zu Gletscherabbrüchen und Murgängen. Den Bewohnern in den Bergtälern drohen deshalb neue Gefahren.

Die Gefahr

Wegen der Klima-Erwärmung drohen im Permafrostgebiet oberhalb von Pontresina die Hänge abzurutschen.

Die Beobachter

Marcia Phillips und Martin Hiller mit Messgeräten vor einem 20 Meter tiefen Bohrloch.

Der Schutz

Baustelle oberhalb von Pontresina. Der Damm schützt das Dorf vor Lawinen und Murgängen.

Text: Jürg Lendenmann   Fotos: Gerry Nitsch

Für einmal kommt die junge Forscherin bequem zu ihrem Arbeitsort in 3000 Meter Höhe. Der Helikopter landet auf dem Muot da Barba Peider am Schafberg. An dessen Fuss liegt die Oberengadiner Gemeinde Pontresina. Der Schnee am Berg ist schon lange weg. Der wärmste Juni seit Beginn der Messungen (1864) hat mit ihm aufgeräumt. Marcia Phillips, 33, springt aus dem Helikopter auf eine Felsplatte. Dann steigt die Wissenschaftlerin des Eidgenössischen Instituts für Schnee- und Lawinenforschung in Davos das steile Geröllfeld hinunter. Ihr Ziel sind die mit Messsonden bestückten Bohrlöcher.

Acht- bis neunmal im Jahr kommt die Geografin hierher, meist zu Fuss über die Alp Languard. Nur im Winter oder wenn schwere Lasten mitgenommen werden müssen, startet der Heli.

Gefahr für die Bergbevölkerung

Marcia Phillips verbindet ihren tragbaren Computer mit dem ersten Datalogger – einer Messvorrichtung, die Temperaturprofile der Bohrlöcher bis in 25 Meter Tiefe automatisch speichert. Obschon die Luft angenehm warm ist, bleibt der Boden in der Tiefe das ganze Jahr über gefroren. Hier oben herrscht permanenter Bodenfrost. Permafrost. Zum Glück. Denn sollten die Gebiete mit Bodenfrost auftauen, kämen viele Menschen in den Alpentälern in arge Bedrängnis: Felsen, Schutt und Geröll könnten allmählich bis zu den Dörfern vordringen.

Permafrost findet man, wo die durchschnittliche Lufttemperatur unter minus zwei Grad Celsius liegt. Und in Gebieten, wo die Schneeschmelze um 15 bis 20 Tage verzögert einsetzt, kann man fast sicher sein, ein Permafrost-Gebiet vor sich zu haben. Fünf bis sechs Prozent der Schweizer Landesfläche gehören dazu.

Im Visier der Forscher stehen steile Permafrost-Halden mit Hangschutt, Kies und Moränenablagerungen. Denn dort beginnt der Boden langsam talwärts zu kriechen, und wenn das Eis im Untergrund schmilzt, kann der Schutt auch ins Rutschen kommen.

Dass es wärmer wird, ist erwiesen. Die letzte längere Kälteperiode – die «Kleine Eiszeit» – ging 1850 zu Ende; seither herrscht Tauwetter. In den letzten 100 Jahren stieg die Temperatur weltweit um 0,6 Grad, im Alpengebiet sogar um 1,5 Grad. 1998 war das wärmste Jahr der letzten 1000 Jahre, und diesen Juni purzelten Hitzerekorde gleich reihenweise. Die Wärme bringt auch den Permafrost zum Schmelzen; mit unabsehbaren Folgen für die Bewohner der Alpen.

Prognosen sind schwierig

An Permafrost-Hängen kittet Eis den Schutt zusammen und macht ihn für Wasser undurchlässig wie kompakten Fels. Doch bereits nahe dem Gefrierpunkt wird das Gemenge instabil.

Voraussagen, wo und wann es rutschen könnte, sind jedoch schwierig. Wilfried Haeberli, Professor am Geographischen Institut der Universität Zürich, gilt als führender Schweizer Permafrost-Forscher. Er meint: «Wie gross im Einzelfall die Gefahr ist, hängt neben der Temperatur des Permafrosts von vielen Faktoren ab, etwa von der Art des Bodens, der Zerklüftung oder der Steilheit der Hänge.»

Um die Gefahr genauer zu orten, wurde das Permafrostüberwachungsprogramm «Permos» gestartet. Vor allem in den Kantonen Bern, Graubünden und Wallis werden zahlreiche Messstellen unterhalten. Die bisherigen Ergebnisse zeigen: Das Geschehen im Boden ist äusserst komplex. Denn nicht nur warme Luft lässt Permafrost weich werden. «Eine grosse Rolle spielen auch Wasser und Schnee sowie die Art und Beschaffenheit der Bodenoberfläche», sagt Marcia Phillips. «Regenwasser kann in den Boden eindringen und das Eis zum Schmelzen bringen. Fällt früh im Herbst viel Schnee – er isoliert hervorragend –, kann der sommerwarme Boden nicht auskühlen.»

Geraten die Hänge ins Rutschen, finden auch Masten von Bergbahnen keinen Halt mehr. Bei Lawinenverbauungen können moderne Schlittenkonstruktionen oder Netze in Verbindung mit neu entwickeltem Mörtel die Lebensdauer der teuren Bauten erhöhen; doch der Technik sind Grenzen gesetzt.

«Kriecht der Boden auf Lawinenhängen mehr als fünf Zentimeter pro Jahr, ist nur noch der Bau von Schutzdämmen sinnvoll», erklärt Marcia Phillips. Dazu entschloss man sich in Pontresina. Denn man fürchtet, dass die Stirn des Blockgletschers am Berg teilweise abbrechen und durch die steile Val-Giandains-Runse zu Tal stürzen und Teile von Pontresina gefährden konnte.

Aufwändiges Pionierwerk

Als die Geografin Marcia Phillips für ihre Doktorarbeit monatelang in den steilen Hängen arbeitete, wurde unten im Tal mit dem Bau der beiden 230 Meter langen, 13,5 Meter hohen und bis 67 Meter breiten Schutzdämme begonnen. Das Pionierwerk Pontresinas kostet 7,5 Millionen. Ein Viertel davon muss die Gemeinde übernehmen.

Vergleichbare Schutzwerke in der Schweiz sind der Ablenkdamm oberhalb des Walliser Dorfes Täsch oder die Murgang-Warnanlage im Ritigraben bei Grächen VS. «Die effektivste und billigste Schutzmassnahme gegen alle Naturgefahren ist die Raumplanung», sagt Christoph Hegg von der Abteilung Was-ser-, Erd- und Felsbewegungen der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft. «In gefährdeten Gebiete sollte nicht gebaut werden. Erst an zweiter Stelle folgen Massnahmen wie Dämme, Geschiebesammler oder Betonwände.»

So wie in Pontresina dürfte es sich vielerorts abgespielt haben: Die alten Kerne des Dorfes waren sicher vor Lawinen und Murgängen. Nach 1860 wurden die dazwischen liegenden, gefährlicheren Zonen überbaut. Schutzwerke wurden nötig. Um 1880 errichtete man erste Trockensteinmauern am Schafberg. Später folgten Konstruktionen aus Beton, dann aus Stahl. Insgesamt schützen heute über 16 000 Meter Lawinenverbauungen das Dorf.

Permafrostgrenze steigt

Auch wenn der Boden am Schafberg in den letzten fünf Jahren nicht wärmer geworden ist – der Trend ist klar: Die Permafrostgrenze kletterte in den letzten 100 Jahren bereits um 150 bis 200 Meter. In den nächsten 50 Jahren werden es weitere 200 oder gar 750 Meter sein – sollte die prophezeite Temperaturerhöhung um ein bis zwei Grad eintreffen.

Die Gefahr durch den Berg nimmt nicht nur zu, weil der Boden weicher wird. Murgänge werden meist durch starken Regen ausgelöst, und die Niederschlagsmenge hat in den letzten 100 Jahren um ein Drittel zugenommen.

Steigen die Temperaturen weiter, wird es noch feuchter. Je wärmer die Luft, umso mehr Wasser kann sie aufnehmen. Während der grossen Unwetter im Oktober 2000 sind pro Sekunde 50000 Kubikmeter Wasser gegen die Alpen geführt worden – eine Wassermasse vergleichbar dem Mündungsabfluss des Kongo.

Wilfried Haeberli gibt noch einen weiteren Punkt zu bedenken: «Wie schnell die Schweizer Gletscher schmelzen, können wir im Verlaufe unseres Lebens selber mitverfolgen. Permafrost hingegen ist nicht nur unsichtbar, er reagiert auf die globale Erwärmung viel langsamer als Gletscher.» Dies trägt dazu bei, dass wir die Risiken eher unterschätzen. Gefahren, die vielleicht erst unsere Enkel oder Urenkel voll zu spüren bekommen. «Denn die Veränderungen im Boden werden noch während Jahrhunderten – unangenehm – nachwirken», sagt Häberli.

Auf dem Schafberg beginnen die Rotorblätter des Helikopters wieder zu drehen. Marcia Phillips macht ein zufriedenes Gesicht. Eine Fülle von Messdaten nimmt sie mit nach Davos. Es sind wertvolle Mosaiksteine, um das Phänomen Permafrost sichtbar und begreifbar zu machen.

Frühzeitig, damit uns die Gefahr nicht überrumpelt.

 

Kletterpartie: Marcia Phillips kraxelt einen Schneepegel hoch, um Lufttemperaturdaten aus einem Datenlogger zu holen.

Bequem: Um Messgeräte ins Gelände zu transportieren, wird der Helikopter eingesetzt.

Temperaturlogger: Sie messen jede Stunde die Bodentemperatur und speichern die Daten.

Permafrost: Das Stück stammt vom Schafberg oberhalb von Pontresina aus einem Meter Tiefe.

Bedrohung für Schweizer Bergtäler

Mit dem Temperaturanstieg nehmen Gletscherabbrüche und Murgänge zu.

Permafrost: In den Schweizer Alpen tritt Permafrost, je nach Hanglage, oberhalb der Waldgrenze auf und ist ab 2500 Metern weit verbreitet. Permafrost enthält meist Eis, das Geröllböden hohe Festigkeit verleiht. Die oberste Schicht des Permafrostbodens kann im Sommer auftauen.

Blockgletscher: Sie bilden sich aus Permafrostböden und bestehen vorwiegend aus Gesteinsblöcken, Sand und Eis. Blockgletscher kriechen langsamer als reine Eisgletscher und bilden auffällige Oberflächenformen, die an Lavaströme erinnern.

Murgang (Mure, Rüfe): Ein Murgang ist eine Mischung von Wasser, Schlamm und Geröll, die sich als Walze vorwärts bewegt. Meistens werden Murgänge durch heftige Niederschläge ausgelöst; sie können auch aus einer Rutschung oder in einem Wildbach entstehen.

Folgen des Temperaturanstiegs: Oberhalb von Pontresina dräut der Blockgletscher. Riesige Schutzdämme sollen das Bündner Dorf auch vor Gletscherabbrüchen schützen.

Guter Schutz ist teuer

In Berggebieten wissen die Menschen um Naturgewalten wie Lawinen, Steinschlag, Bergrutsche und Murgänge und versuchen von alters her, sich vor ihnen zu schützen.

In der Schweiz stehen über 500 Kilometer Lawinenverbauungen; die meisten wurden nach dem Katastrophenwinter 1951 gebaut.

Ein Meter Verbauung kostet zwischen 1500 und 2500 Franken. Das Material muss mit Helikoptern an die Baustelle transportiert werden; für die Arbeiten im steilen Gelände sind Rampen und manchmal sogar Schutznetze gegen Steinschlag unabdingbar.

Steilhang: Marcia Phillips und Martin Hiller bei einer Lawinenverbauung ob Pontresina.