Wie der Permafrost als natürlicher Klebstoff wirkt

Am Rückgang der Gletscher sieht man klar die Klimaveränderung in der Schweiz. Doch auch der Permafrost leidet unter den steigenden Temperaturen. Sie sorgen dafür, dass der natürliche «Klebstoff» seine Funktion nicht mehr wahrnehmen kann – mit verheerenden Auswirkungen.

Die Schweiz wird als Alpenland charakterisiert. Dafür gibt es verschiedene Gründe. Beginnen wir mit der Flächeneinteilung. Man kann unser Land in drei geografische Abschnitte aufteilen:
1.) die Alpen mit dem grössten Flächenanteil von 58 Prozent, daher Alpenland.
2.) das Mittelland mit einem Flächenanteil von 31 Prozent und
3.) der Jura mit einem Flächenanteil von 11 Prozent.

Schaut man sich das Relief, die Oberflächengestaltung der Alpen, an, so gibt es in der Schweiz mehr als zwanzig Berge, die über 4000 m Höhe aufweisen. Man bezeichnet die Alpen daher auch als Hochgebirge. Der höchste Berg der Schweizer Alpen ist die Dufourspitze mit einer Höhe von 4634 m. Am meisten fotografiert wird aber nicht die Dufourspitze, sondern das berühmtere Matterhorn mit einer Höhe von 4478 m. Die hohen Berge und die tiefen Täler bilden für den Tourismus allgemein und speziell für den Alpinismus eine grosse Faszination. Die Alpen sind aber nicht leicht zu bewirtschaften. Ihre steilen Hänge und kargen Böden fordern von den Bergbauern grosse Anstrengungen.

Viele Naturgefahren

Wer im alpinen Gebiet der Schweiz wohnt, weiss, dass die Berge sehr anfällig für Naturgefahren sind. Zu diesen Naturgefahren gehören Murgänge, Hangrutschungen, Rüfen, Steinschläge und sogar Fels- und Bergstürze. Solche Ereignisse hat es schon in früheren Jahrhunderten immer wieder gegeben. Man denke nur an den grossen Bergsturz von Goldau SZ 1806 oder den Bergsturz von Elm GL 1881.

In den letzten dreissig Jahren haben diese Naturereignisse aber deutlich zugenommen. Grund dafür sind die aktuell zwei Grad höheren Jahresdurchschnittstemperaturen seit Messbeginn 1864. Diese höheren Temperaturen tragen zum Klimawandel bei, und das sieht man am massiven Zurückschmelzen unserer Gletscher.

Zwei wichtige Faktoren

Was man hingegen nicht direkt sehen kann, ist das Auftauen des Permafrostes. Beide Faktoren, die Gletscher und der Permafrost, sind für die Stabilität des Gebirges ausserordentlich wichtig. Wenn ein Gletscher mit seiner Eismasse fehlt, dann nimmt der Druck gegen die Bergwände und Moränen ab. Das ganze Terrain wird dadurch instabil und muss sich durch Bewegungen ein neues Gleichgewicht suchen. Ein Beispiel dafür ist der Mettenberg oberhalb von Grindelwald. Der Druck des zurückschmelzenden Grindelwald-Gletschers fehlte 2005 und hat den Hang absinken lassen (siehe Abbildung). Die Stieregghütte, eine der über 150 SAC-Hütten in unseren Alpen, konnte nicht mehr bewirtschaftet werden und wurde aufgegeben.

Bis 100 Meter gefroren

Das Auftauen des Permafrostes ist eine ebenso grosse Gefahr und sorgt für verschiedene Naturkatastrophen in den Alpen. Was versteht man unter Permafrost? Als Permafrost oder Dauerfrost bezeichnet man alle Gebiete in den Alpen, deren Bodenschichten durch das Jahr hindurch immer gefroren bleiben.

Das heisst, dass die Böden, Schutthalden, Felsen, Moränen und so weiter Wasser in Form von Eis bis in 50 bis 100 Meter tiefe Schichten enthalten. Die Eispartikel wirken wie ein Klebstoff und halten die Materialien zusammen. Im Gegensatz zu den Gletschern kann man den Permafrost also nicht sehen. In unserem Land finden wir die Permafrostgebiete oberhalb der Wald- und Baumgrenze ab zirka 2500 Metern über Meer. Diese Dauerfrostgebiete machen zirka fünf Prozent, die Gletscher nur etwa 2,5 Prozent, des gesamten Schweizer Territoriums aus.

Der Permafrost reagiert sehr empfindlich auf die Schneebedeckung und die höheren Lufttemperaturen. Wenn im Winter die Schneedecke fehlt, dann fehlt es gleichsam an einer Isolationsschicht. Die Sonnenstrahlen werden nicht mehr reflektiert und können die Bodenschichten direkt erwärmen.

Immer weniger gefroren

Das eidgenössische Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos misst und überwacht die Temperaturen der Permafrostböden mit modernster Technologie. Seit dem Jahr 2000 werden in einem nationalen Permafrost-Messnetz (PERMO) laufend die Bodentemperaturen in verschieden tiefen Bodenschichten gemessen und registriert. Nun stellte PERMOS fest, dass der Dauerfrost in den letzten zwanzig Jahren in den (vorerst) oberen Bodenschichten immer wieder stark auftaut.

Das beeinträchtigt die Stabilität der Böden, der Gletschermoränen und der Berg- und Felshänge. Es kommt zu Hangrutschungen, Fels- und sogar Bergstürzen, weil der wichtige Klebstoff plötzlich fehlt. So musste zum Beispiel der Wanderweg auf der Seite des Aletschgletschers an der Moosfluh in der Region Riederalp VS 2016 gesperrt werden. Die Permafrost-Schichten tauten in den heissen Jahren auf, was den Hang instabil machte.

Wir erinnern uns alle noch an die Bergstürze von Randa VS im April und Mai 1991, in Bondo GR im August 2017 und neu in Brienz GR im Mai 2023. Im Falle von Randa konnte nachgewiesen werden, dass das Auftauen und wieder Gefrieren von Permafrost und dadurch auch der erhöhte Wasserdruck in den Fels- und Gesteinsklüften der Grund für den Bergsturz war.

Auch bei den Berg- und Felsstürzen in Bondo GR (Piz Cengalo) und in Brienz GR wird ein Auftauen des Permafrostes als Ursache vermutet.

Wenn sich nun der Permafrost in tiefere Gesteinsschichten zurückzieht, dann wirkt sich das ganz empfindlich auf die Infrastrukturen im alpinen Gelände aus, wie auf Luftseilbahnen, Berggasthäuser, Gas- und Elektroleitungen über die Alpen und so weiter. Wie man sich das vorstellen muss, werden wir im nächsten Beitrag abhandeln.

Mario Slongo ist ehemaliger DRS-Wetterfrosch. Einmal im Monat erklärt er in den FN spannende Naturphänomene. Weitere Beiträge unter: www.freiburger-nachrichten.ch