Verborgenes Eis rund um die Uhr überwacht
Schmelzende Gletscher sind zum Sinnbild des Klimawandels geworden. Eindrucksvolle Fotos zeigen, wie stark die Eisflächen in den letzten Jahrzehnten geschrumpft sind – überall auf der Welt. Weit weniger augenfällig ist die Schmelze des sogenannten Permafrosts. Dabei ist sie gefährlich: Felsen können in Bewegung geraten oder Schlammströme ins Tal stürzen.
Im kälteren Teil des Stollens, der vor mehr als 80 Jahren nahe der Zugspitze-Nordwand angelegt wurde, ist der Dauerfrost deutlich zu sehen. Im Tunnel nahe der Forschungsstation Schneefernerhaus beobachten die Wissenschaftler eines der wenigen aktuellen Permafrostvorkommen in Deutschland.
Foto: UFS GmbH
Die deutsche Bezeichnung „Dauerfrostboden“ ist etwas irreführend – man denkt an gefrorenen Boden wie bei uns im Winter, nur dass er auch im Sommer nicht auftaut.
Aber Permafrost könne auch ganz anders aussehen, sagt Wilfried Haeberli, Permafrostexperte an der Universität Zürich: „Es gibt Geröllpartien und Schutthalden, die mehr Eis enthalten als Gestein, das erfährt man aber nur, wenn man hineinbohrt.“ Die Permafrostforscher sprechen auch von Blockgletschern, weil diese Mischungen aus Eis und Geröll wie ein schmutziger Gletscher hangabwärts kriechen. Gefährlich wird es, wenn sie auftauen – dann können Schlammströme oder Muren ins Tal stürzen.
Messnetz „Permos“ beobachet rund um die Uhr
Seit dem Jahr 2000 werden die Permafrostgebiete in der Schweiz deshalb mithilfe des Messnetzes „Permos“ rund um die Uhr beobachtet inzwischen gibt es auch einige Messpunkte in Bayern.
Die Messgeräte zu installieren ist eine Aufgabe für geübte Kletterer unter den Wissenschaftlern, denn der Permafrost sitzt oft an sehr schwer zugänglichen Stellen.
An – oder vielmehr – in der Zugspitze hingegen ist der tiefgefrorene Fels so gut zugänglich wie vielleicht nirgendwo sonst auf der Welt. Michael Krautblatter von der TU München hat seine Messgeräte in einem Tunnel durch den Gipfel aufgebaut, der 1926 gebohrt wurde, damit Skifahrer bequem von der österreichischen Seilbahn zum Gletscher-Skigebiet auf der deutschen Seite des Gipfels gehen konnten.
Der Tunnel endet im Keller des Schneefernerhauses – einst ein Hotel, seit 1999 eine weltweit einmalige Umweltforschungsstation. Den Dauerfrost kann man in den kälteren Teilen des Stollens, nahe der Nordwand, deutlich sehen: Auf dem Boden eine dicke Eisschicht, an den Wänden glitzert Raureif im Licht der Stirnlampe, und die Decke ist mit einem dichten Rasen kleiner Eiszapfen überzogen.
Leitfähigkeit des Felsens gibt Auskunft über die Temperatur
Durch den Stollen ziehen sich Bündel von Elektrokabeln – sie laufen von Messpunkten im Fels zu einem Messgerät, das eigentlich für die Suche nach Bodenschätzen oder Altlasten entwickelt wurde. Gemessen wird die Leitfähigkeit des Felsens, denn sie gibt Auskunft über seine Temperatur.
„Mit dieser Gleichstromelektrik können wir bis zu 800 V aufs Kabel legen und dann mithilfe 10 cm langer Schrauben in den Fels hinein leiten“ erklärt Krautblatter. „Je weiter die Schrauben auseinander sind, umso größer wird das elektrische Feld, umso tiefer dringt es in den Fels ein. Wir haben hier insgesamt 140 Schrauben, und damit können wir 3000 verschiedene Kombinationen von solchen Feldern messen.“
Die Messungen werden mit einem Computerprogramm in eine Grafik umgesetzt, die dann zeigt, wie die Permafrostlinse im Zugspitzgipfel mit den Jahreszeiten schrumpft oder wächst. Die Ausdehnung schwankte seit Beginn der Messungen im Jahr 2006 zwischen 30 m und 70 m.
Jedes Jahr Veränderungen
„Der Permafrost hat hier knapp unter 0 °C, deswegen ist er so anfällig für kleine Schwankungen“, beschreibt es der Forscher. „Wir können jedes Jahr Veränderungen sehen, deshalb ist er für uns auch so interessant.“
Zusätzlich zu den Untersuchungen im Gipfelstollen gibt es auch Messgeräte an kritischen Stellen unter freiem Himmel, mit denen Krautblatter und das Bayerische Landesamt für Umwelt jede Regung des Kalksteins bei Kälte und Hitze beobachten sie senden rund um die Uhr Messwerte nach München.
„Wir haben kleinere Felsen im Auge, die in Bewegung geraten könnten, falls sie auftauen“, sagt Krautblatter. „Auf einem Berg wie der Zugspitze, auf den am Tag 8000 Leute gehen, muss eben alles ganz sicher sein.“ Bis jetzt hat sich der Kalkstein aber als stabil erwiesen.
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