Das Matterhorn taut langsam auf

Nach einem Felsabbruch am Matterhorn ist klar: Es tut sich etwas im Berg. Was genau, wissen die zuständigen ETH-Forscher noch nicht.

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Am Hörnligrat, der meistbegangenen Route zum Gipfel des Matterhorns, gilt unter Bergsteigern eine goldene Regel. Sie lautet: «Wer sich im brüchigen Fels wiederfindet, ist von der Route abgekommen.» Die ideale Linie folgt dem festen Gestein und ist durch die unzähligen Bergsteiger längst von losem Geröll gesäubert. In den letzten fünfzehn Jahren geriet diese Regel allerdings ins Wanken. Es begann im Hitzesommer 2003, als am Hörnligrat Felsmassen so schwer wie vier Einfamilienhäuser abbrachen. 84 Alpinisten mussten evakuiert werden, das «Horu» wurde vorübergehend für Bergsteiger gesperrt. Seither ist klar: Auf die Felsqualität am Matterhorn ist auch auf der richtigen Route kein Verlass mehr.

Dieses Jahr ging gar die Forderung einer kompletten Sperrung des Matterhorns durch die Medien, nachdem ein Bergführer mit seinem Gast zu Tode gestürzt war. Eine fix montierte ­Sicherungsstange war ausgebrochen, das hatte es noch nie gegeben. Normalerweise gelten die fixen Verankerungen, an denen auch die dicken Fixseile befestigt sind, als absolut zuverlässig. Bilder von der Unfallstelle liessen rasch vermuten, dass sich nicht bloss die Verankerung gelöst hatte, sondern die ganze Felspartie, in der sie gesteckt hatte.

Der Grat neigt sich talwärts

Es tut sich etwas im Berg. Die Gründe liegen tief und der Verdacht nahe: Immer heissere Sommer führen dazu, dass die Berge auftauen – es ist die Rede vom schwindenden Permafrost: Felsen, Erde und Schutt, die normalerweise ganzjährig gefroren sind, tauen auf. Nach einer kurzen Pause von rund zwei Jahren setzte sich die Erwärmung im Untergrund ab dem hydrologischen Jahr 2017/2018 wieder fort. Mit dem heissen Sommer 2019 dürfte dieser Trend anhalten. Die Frage ist, wie das den Lebensraum Alpen verändert.

Um der Frage nachzugehen, überwachen Forscher der ETH Zürich das Matterhorn seit über zehn Jahren rund um die Uhr. Mit 17 verschiedenen Sensortypen an 29 Stellen entstand ein Datensatz mit 115 Millionen einzelnen Datenpunkten. 2006 installierten die Wissenschaftler ihre Messgeräte mit dem Ziel, einen erneuten Abbruch zu dokumentieren. Doch nichts geschah. Obwohl die Sensoren genau in und um die Felssturzzone von 2003 platziert waren, konnten die Wissenschaftler nur einmal den Abbruch eines einzelnen Felsblockes in Echtzeit messen.

«Es geht nicht nur darum, dass das Eis auftaut und den ­Felsen nicht mehr zusammenhält.»Jan Beutel, ETH-Projektleiter und Bergführer

«Das zeigt, wie selten und unberechenbar diese Ereignisse sind. Und wie schwierig es eben ist, einen Felsausbruch von Anfang bis Ende zu messen», sagt Projektleiter Jan Beutel. Dennoch wurden die Messungen fortgesetzt, und sie laufen noch immer. Alle zwei Minuten schiesst eine automatische Spiegelreflex­kamera Bilder von der Abbruchstelle. Die Forscher überwachen Felsspalten und messen Temperaturen an der Oberfläche und in unterschiedlichen Tiefen. Ausserdem gehören Neigungsmesser und GPS-Sensoren zur Messanlage. Via Internet gelangen die Daten praktisch in Echtzeit in ein Rechenzentrum der ETH Zürich. Sichtbar wurden so auch Bewegungsmuster: Der Hörnligrat neigt sich jährlich um 2 cm talwärts Richtung Zermatt.

Warum sich der Grat bewegt und welche Prozesse von der ersten Bewegung bis zum Absturz eines Felsens geschehen, sind die Fragen, mit denen sich Beutel und sein Team beschäftigen. «Noch ist vieles unklar», sagt der Elektrotechniker, der im Nebenberuf Bergführer ist. Er betont, dass hinter einem Felsabbruch ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Parameter wie Temperatur, Flüssigkeitshaushalt oder Gesteinszusammensetzung steckt.

«Es geht nicht nur darum, dass das Eis auftaut und den ­Felsen nicht mehr zusammenhält.» Das wurde 2003 bei genauerer Betrachtung der Abbruchstelle deutlich. Viele Klüfte, die zum Vorschein kamen, waren gar nicht eisfrei. Tatsächlich spielte das Eis eine doppelte Rolle: In oberflächennahen Schichten taute es auf, worauf Schmelz- und Regenwasser in den Berg sickerten, bis der tie­ferliegende Permafrost das Wasser staute. «Dadurch entstand ein hoher Wasserdruck im Berg, der dazu führte, dass ganze Felspartien auf einmal abglitten», sagt Beutel.

Beschleunigte Erosion

Die Wissenschaftler untersuchten am Matterhorn denn auch nicht primär den tiefliegenden Permafrost, sondern dessen unmittelbare Umgebung. Entscheidend ist die oberflächennahe Schicht, die jeden Sommer auftaut. Der durch die Jahreszeiten wechselnde Auftau- und Gefrierprozess lockert die Felsen, dies ist zwar der normale Prozess der Erosion, doch die Klimaerwärmung verstärkt diese Vorgänge. Heute sind viel weniger Eis und Schnee vorhanden. Dadurch fehlt einerseits die isolierende Wirkung, andererseits kann flüssiges Wasser viel schneller in die Tiefe eindringen. Dieses Wasser transportiert Wärme in den Untergrund und taut dort den gefrorenen Permafrostkörper auf. Dadurch wächst jene Schicht, die auftaut. «Jeden Tag donnern dadurch Felsen zu Tal. Die Klimaerwärmung sorgt dafür, dass es immer mehr werden. Der Permafrost wird dadurch langsam, aber stetig zurückgedrängt, zuerst an den Südflanken und später an den Nordseiten.»

Es ist schwierig, vorherzusagen, wo Felsen ausbrechen können. Das liegt auch daran, dass die Berggebiete sehr uneinheitlich sind. Allein am Matterhorn trifft man auf diverse Gesteinsarten, die obendrein je nach Verwitterung oder Geländeform eine wechselnde Erscheinung haben. «Da ist es sehr schwierig, eine Logik zu finden», sagt Beutel und fügt an, dass es einerseits manch einen Fels am Hörnligrat gebe, von dem niemand so genau wisse, wieso der nicht schon lange runtergefallen sei. Andererseits würden immer wieder Stücke wegbrechen, bei denen es niemand erwartet habe.

Das Ziel der Forscher ist es dennoch, das Ausbrechen von Felsen besser vorhersehen zu können. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, zu verstehen, wie die unterschiedlichen Felspartien zusammenhängen und wie sich dieser Verbund bei Erwärmung verhält. Am Matterhorn massen die Forscher zu diesem Zweck die Eigenschwingungen der Felsmassen. Je nach Frequenz kann man Aussagen treffen, wie gross frei schwingende Gesteinspartien sind und wie gut sie zusammenhängen. Das wiederum vermittelt einen Eindruck von der Stabilität des Bergs und über das Ausmass eines möglichen Ausbruchs.

«Die Stimme des Bergs»

Die Messmethode ist nicht neu, doch haben die Forscher sie am Matterhorn erstmals auf einer Höhe von 3500 Meter über Meer über lange Zeit angewendet und an das Szenario adaptiert. So mussten sie mithilfe von Algorithmen zuerst Hintergrundrauschen aus den Messungen entfernen, um die Signale vom Berg zu identifizieren – denn die Geräte erfassen auch die Schritte vorbeigehender Bergsteiger und sogar Rotorenlärm von Helikoptern.

In den Resonanzmessungen konnten die Forscher gut erkennen, wie sich die Stabilität des Bergs mit den Jahreszeiten verändert. So ergaben die Messungen im Sommer deutlich tiefere Frequenzen als im Winter – die Felsmassen sind dann über grössere Distanzen lose, weil das bindende Eis in Rissen und Spalten fehlt. Sinken die Frequenzen rasch, ist das ein möglicher Hinweis, dass sich ein bestehendes Risssystem stark vertieft oder geöffnet hat. Das Risiko für einen grösseren Felssturz oder einen Abbruch steigt. «Die Stimme des Bergs» nennt Beutel die Resonanzmessungen. «Sie zu verstehen und flächendeckend einzusetzen, könnte ein wichtiger Schritt sein, Bergstürze prognostizierbar zu machen.» Einen potenziellen Einsatzort sieht er zum Beispiel am Piz Cengalo, wo es 2017 einen gigantischen Felssturz gab. Acht Wanderer verloren ihr Leben, Teile des Dorfes Bondo wurden zerstört. Dass das Ereignis bevorstand, wusste man, Frühwarnsysteme waren aber nur für Murgänge tiefer im Tal vorhanden – niemand konnte wissen, wann es oben am Berg losgeht. Beutel ist überzeugt, dass fix installierte Resonanzmessungen am Piz Cengalo eine erneute Katastrophe verhindern könnten. Noch ist die Gefahr dort nicht gebannt. Man rechnet mit einem weiteren Felssturz.

Fest steht: Der gesamte Alpenraum wird in Zukunft mehr von solchen Ereignissen betroffen sein. Auch das Matterhorn wird seine einzigartige Form irgendwann verlieren. «Das dauert aber noch lange», beruhigt Beutel. Doch schon in hundert Jahren werden die Gletscher an den Flanken zum grössten Teil verschwunden sein. Darunter wird der Permafrost stark schwinden. Und am Fuss des Bergs stapelt sich stetig das Geröll, das von den Flanken herunterdonnert.

Erstellt: 12.08.2019, 23:44 Uhr

Haben wir Grund zur Panik?

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Für die grösste Partei der Schweiz, für rechtskonservative Kräfte in Europa und für den amerikanischen Präsidenten werden die steigenden Temperaturen hingegen missbraucht, um irrationale Ängste zu schüren und politische Propaganda zu betreiben.

Wie schlimm ist die Lage wirklich? Was ist zu tun? Welche Schweizer Partei hat die besten Konzepte, um den Klimawandel einzudämmen? Und sind die Streiks der Klimajugend das richtige Mittel?

Über diese und andere Fragen debattieren:

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Marcel Hänggi, Wissenschaftsjournalist, Sachbuachautor und Mitinitiant der Gletscherinitiative.

Rahel Ganarin, Geografin und Aktivistin der Klimastreik-Bewegung.

Christian Imark, Nationalrat der SVP aus dem Kanton Solothurn.

Moderation: Sandro Benini, Redaktor Meinungen&Debatte, Tages-Anzeiger.

28. August, Kaufleuten, Pelikanplatz Zürich. Türöffnung 19.00 Uhr, Beginn 20.00 Uhr.

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