Im Frühling kommt der Berg Felsstürze: Welche Rolle spielt das Klima?

Spektakuläre Felsstürze zogen im Hitzesommer 2015 die Aufmerksamkeit auf den auftauenden Permafrost. Doch Aufzeichnungen zeigen: Nur bei den wenigsten spielt auftauender Permafrost überhaupt eine Rolle. Ein Grossteil der Felsstürze ereignet sich im Frühling – nach kalten Wintern.

Spätestens seit dem Hitzesommer 2003 ist er in aller Munde: der Permafrost, also Gebiete, in denen der Boden ganzjährig gefroren bleibt. Noch vor 50 Jahren war der Begriff in der Schweiz gänzlich unbekannt. Seit einigen Jahren wird fast jedes Naturereignis in den Alpen kausal damit in Zusammenhang gebracht. Das geht so weit, dass sogar die Felsstürze bei Gurtnellen oberhalb der SBB-Linie – notabene auf einer Höhe von nur rund 800 Metern gelegen – in den Medien teilweise auf das Auftauen von Permafrost durch den Klimawandel zurückgeführt werden.

Nur: Stimmt diese Schuldzuweisung? Was wissen wir heute über die Einflüsse von Temperatur, Niederschlag und Wind auf Felsstürze? Gibt es Statistiken über Sturzprozesse? Was zeigen uns historische Daten von Sturzereignissen, auch in Bezug auf das frühere Klima? Und nicht zuletzt: Welche Rolle spielen die Medien?

Tauender Permafrost ist nicht immer die Ursache

Unbestritten ist, dass auftauender Permafrost in warmen Sommern vor allem in nordseitigen Höhenlagen von 2500 bis 3000 Meter lokale Ereignisse auslöst. Gut feststellbar war dies in den Hitzesommern 2003 und 2015, aber auch im Sommer 2006. Seit der «kleinen Eiszeit» vor rund 150 Jahren ist die «Taugrenze» um rund 200 Meter angestiegen, hat also diesen Bereich sturzanfälliger werden lassen. Das SLF führt Statistiken, die auf eine Vielzahl von meist kleineren Sturzaktivitäten in den Sommermonaten im Hochgebirge hinweisen. Dass davon Routen im Hochgebirge betroffen sind, liegt auf der Hand. Nur: Lange nicht jedes Ereignis auf dieser Höhe hat mit auftauendem Permafrost zu tun. Je nach geologischen Verhältnissen sind auch im Hochgebirge ganz normale Witterungsfaktoren wie Temperatur und Frost-Tau-Wechsel für solche Felsstürze verantwortlich.

Beruhigung in warmen Zeiten

Eine Auswertung von knapp 2000 gemeldeten und auch auswertbaren Sturzereignissen aus dem Ereigniskataster des BAFU aus der ganzen Schweiz ergab, dass rund 60% aller Ereignisse im Winter und im Frühling, also in der kalten Jahreszeit, stattfanden. Die monatliche Auswertung von 1668 auswertbaren Stürzen zeigte, dass diese schwergewichtig in den Monaten März und April (dies eher in tiefer gelegenen Regionen) sowie im Monat Mai in den eher höheren Gebieten stattfinden. Der Monat mit der weitaus geringsten Sturzaktivität ist der Oktober. Eine etwas erhöhte Anzahl von Sturz­ereig­nis­sen im Monat August resultiert aus einer Kumula­tion von verschiedenen Auslösemechanismen wie Wind, auftauendem Permafrost und Kälteeinbrüchen in den Alpen.

Feuchtkaltes Wetter fördert Felsbewegungen

Der Grund dafür, dass sich die meisten Stürze in den Frühlingsmonaten ereignen, liegt bei den Witterungsfaktoren (siehe Kasten). Statistische Untersuchungen in Norwegen und in Österreich kommen zu ähnlichen Schlüssen. Und auch die umfangreichen Erforschungen von Baumverletzungen durch Sturzkörper in den Alpen zeigen, dass sich solche Steinschläge in den höher gelegenen Gebieten in erster Linie während der Zeiten mit geringem Wachstum, also im Winter und im Frühling, ereignen und nicht im Sommer. Warme Zeiten, sei es im Winter oder im Sommer, führen somit tendenziell zu einer Beruhigung der Fels- und Gebirgsbewegungen, mit Ausnahme der Gebiete mit auftauendem Permafrost.

Eine Auswertung von historischen Sturzereignissen zeigt zudem, dass sich der Zeitpunkt der Stürze in der relativ kalten Periode zwischen 1950 und 1980 mit strengen Wintern vermehrt in die kältere Jahreszeit verlagerte. Allerdings erlauben die zur Verfügung stehenden Daten keine Aussage über eine Ab- oder Zunahme der Stürze in der jüngeren Vergangenheit unter Berücksichtigung der stattfindenden Erwärmung. Schaut man noch weiter zurück, auf datierte, prähistorische Bergstürze, fällt auf, dass in den bekannten Wärmeperioden der letzten 10 000 Jahre solche Grossstürze seltener vorkamen als in feuchtkalten Perioden.

Kommt der Geologe, sind die Reporter schon da

Die Klimaerwärmung führt, anders als dies gemeinhin angenommen wird, tendenziell eher zu einer Beruhigung der Felsbewegungen und somit zu einer geringeren Zahl von Felsstürzen. Dies gilt insbesondere für warme Winter bzw. darauf folgende Frühlinge. Massgebend für die Häufigkeit der Stürze ist jedoch, nebst dem Ausmass der Winterkälte, auch die Häufigkeit von Frost-Tau-Wechseln im Frühjahr bzw. im Sommer im Hochgebirge. Ein warmer Sommer bedeutet, dass sich die Felsbewegungen ten­den­ziell beruhigen. Allerdings verstärkt eine lang anhaltende Sommerwärme den Auftauprozess des Permafrostes, was vermehrt Stürze im Hochgebirge auslöst. Diese können für den Bergsteiger zwar heikel werden, für Siedlungen und Infrastrukturanlagen stellen sie jedoch nur selten eine Gefahr dar. Eine Klimaveränderung ist ein langsamer Vorgang, genauso wie der Destabilisierungsprozess im Fels. Aus diesem Grund wird sich die Anzahl der Stürze auch in Zukunft nur wenig ändern und sich vornehmlich nach den Witterungsverhältnissen der einzelnen Jahreszeiten richten.

Wie kommt es zur verbreiteten Wahrnehmung in der Bevölkerung, dass es immer mehr Felsstürze gibt? Ein wesentlicher Grund dafür liegt sicher bei den Medien. Noch vor 30 Jahren stiessen lokale Felsstürze in der Öffentlichkeit auf ein geringes Echo. Heute geben Onlineportale oder Privatfernsehen ein Entgelt für exklusive Fotos oder Tipps zu einem Sturzblock auf einer Strasse oder zu einem erfolgten Felssturz. Der jeweils sofort herbeigerufene Geologe erscheint nicht selten erst nach den Fernsehreportern vor Ort.

{f:if(condition: label, then: label, else: header} Wie entsteht ein Felssturz?

Dank präzisen, automatischen Bewegungsmessungen sind die Mechanismen, die zu einem Felssturz führen, heute gut bekannt.

Kälte

Kluftmessungen zeigen, dass sich bei instabilen Felspartien die Klüfte und Risse bei kalten Temperaturen öffnen und bei wärmeren Temperaturen wieder schliessen. Grund dafür ist, dass sich das Gesteinsmaterial bei Kälte zusammenzieht – die Kluft öffnet sich – und bei Wärme ausdehnt – die Kluft schliesst sich.

Dabei zeigen Messungen, dass sich die Breite der Kluftöffnung bei zunehmend tiefer Temperatur exponentiell vergrössert. Dies bedeutet, dass der Be­we­gungs­schub einer instabilen Fels­partie vor allem in kalten Zeiten stattfindet. Oder anders ausgedrückt: Je kälter der Winter, desto grösser ist die Gefahr ­eines Felssturzes, wenn im Frühjahr das Eis schmilzt und Schmelzwasser in die Kluft dringt. Nach einem milden Winter werden meist weniger Sturz­ereig­nisse gemeldet als nach einem strengen Winter. Bei grossen instabilen Felspartien von deutlich über 50 000 Kubikmetern gehen die Bewegungen im Winter allerdings in der Regel eher zurück, weil bei solchen Felspaketen der Wassereintrag für eine Bewegung ausschlaggebend ist.

Wasser

Wasser in Form von Regen oder Schmelzwasser spielt eine wichtige Rolle. Seine Wirkung hängt aber von der Grösse des betroffenen Felspakets ab: Kleine oder mittelgrosse Felspartien reagieren meist kaum oder sogar überhaupt nicht auf einen Wassereintrag, wie automatische Aufzeichnungen von Felsbewegungen zeigen. Anders verhält es sich bei grossen, instabilen Felsmassen: Hier ist dank der permanenten Aufzeichnung von Sensoren bekannt, dass der Wassereintrag ein entscheidender Motor der Bewegung und möglicherweise auch der Auslöser eines Absturzes sein kann. Ein Blick auf die bekannten historischen Bergstürze von über einer Million Kubikmetern zeigt zudem, dass rund die Hälfte der insgesamt 60 zuverlässig dokumentierten Grossereignisse auf extreme Niederschläge bzw. Nass­perio­den zurückgeführt werden konnte. Am besten bekannt ist sicher der Bergsturz von Goldau im Jahr 1806, als rund 36 Millionen Kubikmeter Gestein nach einer wochenlangen Regenzeit abstürzten und 457 Menschen unter sich begruben.

Eis

Ein wichtiger Faktor bei der Schwächung der Felsen sind die Frost-­Tau-­Zyklen. Das Wechselspiel zwischen ­Kälte, Eisdruck, Eishaftung und Wasserdruck bei der Schneeschmelze fördert den Verwitterungsprozess und bewirkt eine Ermüdung. Die Häufigkeit und die Dauer solcher Zyklen können entscheidend sein für die Häufigkeit von Sturzprozessen.

Wind

Ein nicht zu unterschätzender Faktor für eine Sturzauslösung ist zudem der Wind: Bei Sturmböen kann der Winddruck im Wurzelbereich von grossen Bäumen zu einer Felsauflockerung und letztlich zu einem Felssturz führen. Die Vorarbeit leisten die Wurzeln häufig selbst, indem sie durch ihr Wachstum erste Mikrorisse verursachen. Solche Sturzereignisse geschehen vorwiegend in den Sommermonaten und betreffen meist kleinere Felsmassen.

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