Schnee, Gletscher und Permafrost 2011/12 Kryosphärenbericht der Schweizer Alpen

Das Berichtsjahr war von einem heissen Sommer, einem frühen Wintereinbruch und viel Neuschnee geprägt. Insgesamt verloren die Gletscher erneut stark an Masse. Die Permafrostböden tauen weiter auf.

Die Berichtsperiode war durch viele Extrema geprägt. Anfang Oktober führten auf der Alpennordseite erste Schneefälle bis hinunter auf 1200 m und anschliessende Regenfälle bis auf rund 2700 m nicht nur zu einer grossen Aktivität von Nassschneelawinen, sondern verursachten im Kander- und Lötschental auch massive Sachschäden durch Überschwemmungen und Murgänge. Der warme und trockene November trug dazu bei, dass im Herbst 2011 die zweithöchsten Temperaturen (nach 2006) seit Messbeginn registriert wurden. Anfang Dezember waren die Schweizer Alpen bis weit über 2500 m hinaus schneefrei. Eine solche Situation kann nur ca. alle 30 Jahre erwartet werden und trat letztmals 1953 auf. Dafür waren die anschliessenden Schneefälle auf der Alpennordseite umso heftiger. Insgesamt fiel in vier Grossschneefällen jeweils ein Meter Neuschnee oder mehr innerhalb von drei Tagen. Zuvor gab es keinen Dezember in der Statistik, der so schneearm angefangen und so schneereich geendet hat.

 

Grosse Neuschneemengen undRekordkälte im Februar

Anfang Januar fiel innert vier Tagen begleitet von stürmischen Winden in den nördlichen und östlichen Gebieten erneut mehr als 1 m Schnee. Vom 19. bis 25. Januar kam nochmals über ein Meter hinzu. Mit Ausnahme des zentralen Alpensüdhanges waren die Schneehöhen auf 2000 m Ende Januar mit über 200 cm stark überdurchschnittlich. Von Dezember bis Januar wurde an mehr als der Hälfte der Stationen zwei bis drei Mal so viel Neuschnee gemessen wie im langjährigen Mittel. Die grösste Neuschneesumme wurde im Skigebiet von Elm (1690 m) mit 824 cm verzeichnet. An einigen Stationen mit langjährigen Messreihen (Ulrichen, Obersaxen, Davos, Samedan, Samnaun) wurde noch nie innerhalb von 60 Tagen so viel Neuschnee verzeichnet. Ende Januar konnten dadurch teilweise rekordmässige Schneehöhen gemessen werden (Graf. 1). Mengenmässig kann die Schneefallperiode 2011/12 mit der des Lawinenwinters 1999 verglichen werden. Da es jedoch rund 3 bis 4 Grad wärmer als im Februar 1999 war, fiel ein Teil der Niederschläge bis auf 2000 m hinauf als Regen. Dies änderte sich im Februar, der in der ersten Hälfte die massivste Kältewelle seit 1985 und nur wenig Neuschnee mit sich brachte, sodass während zweier Wochen vielerorts auch im Mittelland eine geschlossene Schneedecke lag.

 

Warmer Sommer schmilzt die überdurchschnittliche Schneemengen

Der März war 3 bis 4 Grad zu warm und niederschlagsarm. Ende März waren die Schneehöhen darum nur noch im Nordosten überdurchschnittlich, im Westen und Norden verbreitet durchschnittlich, im Tessin, Bergell und Puschlav hingegen teilweise stark unterdurchschnittlich. Der April war wechselhaft, und es schneite wiederholt bis in mittlere Lagen, sodass die Schneeschmelze nur verzögert einsetzte. Die nachfolgenden zwei Monate waren 2–3 Grad zu warm, sodass die Schneedecke auf dem 2540 m hohen Messfeld Weissfluhjoch trotz den grossen Winterschneemengen eine Woche früher (am 2. Juli) als normal ausaperte. Der in den Alpen drittwärmste Sommer seit Messbeginn war dafür verantwortlich, dass die Gletscher einmal mehr früh aus-aperten und Ende September nur gerade oberhalb 3000 m noch wenig Schnee lag. Über den ganzen Winter (November bis April) betrachtet, waren die Neuschneesummen oberhalb 1000 m leicht unterdurchschnittlich (83% vom Mittelwert 1971 bis 2000), weil es im Februar und März nur wenig und im November fast gar nicht geschneit hatte. Zusammen mit den überaus grossen Neuschneemengen vom Dezember und Januar wurden die maximalen Schneehöhen auf der Alpennordseite bereits Ende Januar erreicht. Damit kommt der Winter 2011/12 bezüglich Schneehöhe auf Rang 6 der letzten 60 Jahre. Anders sieht es für das Mittelland aus. Trotz des sehr kalten Februas war das Winterhalbjahr insgesamt rund 1 Grad zu warm. Dies hat unterhalb von rund 700 m einmal mehr zu unterdurchschnittlichen Neuschneemengen und Schneehöhen geführt (Abb 2).

 

Starker Schwund am Steinlimmigletschernach Abtrennung der Zunge

Im Herbst 2012 wurde an 95 Gletscherzungen die Veränderung der Lage der Gletscherfront gegenüber dem Vorjahr ermittelt. Gesamthaft befanden sich 92 Gletscher auf dem Rückzug, weitere zwei veränderten ihre Zungenposition nicht und bei einem einzigen wurde ein positiver Wert gemessen. Die Werte reichen von einem Rückzug von 842 Meter am Steinlimmigletscher (BE) bis zu leichtem Vorrücken des Zungenrandes von zwei Metern am Glatscher da Lavaz (GR). Rund zwei Drittel der Werte liegen zwischen -1 Meter und -30 Meter. Summierte Änderungen sind in Graf. 3 dargestellt. Der massive Schwund am Steinlimmigletscher steht im Zusammenhang mit einer Entwicklung über die letzten zehn Jahre. Der Gletscher wird entlang seiner Zunge von zwei Zuflüssen gespeist, welche sich über das letzte Jahrzehnt sukzessive ausgedünnt haben. Nun haben sie den Kontakt verloren, sodass sich das Zungenende des Hauptarmes schlagartig um eine sehr grosse Distanz nach hinten verschoben hat. Alpen» 10/2012). Ein ausserordentlich grosser Schwundbetrag von 146 Meern war auch am Glacier de Corbassière (VS) zu verzeichnen. Dessen Zunge präsentierte sich zuletzt als schmaler und stark ausgedünnter Eislappen, der über die letzten vier Jahre rasant geschmolzen ist.

Am Glatscher da Lavaz sind lokale Veränderungen am Gletscherende für den Vorstoss verantwortlich und nicht etwa ein grösserer Eisnachschub aus dem Firngebiet. Für einen so kleinen Gletscher ist die Fliessgeschwindigkeit nur gering, und somit ist der Eisnachschub an der Zunge von geringerer Bedeutung als die Schneeakkumulation über den Winter und die Schmelzverhältnisse im Sommer. Eventuell wurde das Vorrücken des Eisrandes begünstigt durch die überdurchschnittlichen Schneemengen im Winter und die Reduktion der Schmelze im Sommer durch die Schuttbedeckung.

Trotz viel Schnee im Winter ergibt sich eine sehr negative Massenbilanz

An den sechs Gletschern Basòdino, Findelen, Gries, Pizol, Rhone und Silvretta wurde die Massenbilanz mit Messungen der Schneeakkumulation über den Winter und der Schmelze im Sommer erhoben. Die bereits oben erwähnten überdurchschnittlichen Schneemengen des Winters ergaben auch an den Gletschern durchwegs grössere Beträge der Schneeakkumulation. So war im Frühling die Hoffnung noch gross, endlich wieder einmal ein Jahr mit einer nicht so negativen Massenbilanz zu erreichen. Der Sommer mit den warmen Monaten Juni und Juli gleich zu Beginn führte jedoch dazu, dass die schützende Schneedecke schnell abgebaut war und die meisten Gletscher wiederum grossflächig bis zum Ende des Sommers ausgeapert waren. Dadurch ordnet sich die Massenbilanz des Jahres 2011/12 fast durchwegs auf Platz 3 hinter den sehr negativen Jahren 2002/03 und 2005/06 ein. Erneut ist das Resultat auf den Sommer mit sehr starker Schmelze zurückzuführen. Die Werte schwanken zwischen den einzelnen Gletschern, ohne dass ein regionales Muster auszumachen ist. So beträgt der mittlere Verlust am Griesgletscher mehr als zwei Meter, während bei den übrigen Gletschern die Werte bei ca. einem Meter liegen (Graf. 4).

 

Permafrost: Boden ist immer noch stark erwärmt

Im Berichtsjahr 2011/12 waren aufgrund der Witterungsbedingungen die Temperaturen im Permafrost etwas tiefer als im Vorjahr. Es ist jedoch bereits das vierte Jahr in Folge mit – im Vergleich zu den letzten 12 Jahren – eher wärmeren Permafrostverhältnissen. Die warmen Jahre vor der Berichtsperiode waren geprägt durch wenig Schnee und sehr frühe Ausaperung sowie überdurchschnittlich warme Frühlings- und Sommertemperaturen. Dieses Jahr dagegen lag früh eine sehr dicke Schneedecke, welche die thermischen Bedingungen im Untergrund von der kalten Luft im Winter abkoppelte. Der trockene und warme Frühling sorgte aber für eine eher frühe Ausaperung. Die Oberflächentemperaturen sind etwa 0,4 °C tiefer als im äusserst warmen Vorjahr. Dies gilt insbesondere für die von Schnee beeinflussten Standorte, da hier der Schnee länger liegen blieb und der Sommer kälter war. Die Felstemperaturen waren wie die Lufttemperaturen leicht höher als im Jahr zuvor. Im Vergleich mit den letzten 12 Jahren liegen die Oberflächentemperaturen aber immer noch über dem Durchschnitt.

Für die zwischen 2000 und 3500 m gelegenen Messstandorte der Bohrlöcher werden je nach Höhenlage, Exposition, Schneeverhältnissen und Untergrund des Standortes Permafrosttemperaturen von etwa 0 bis -3 °C gemessen. Deutlich kältere Bedingungen sind in den Schweizer Alpen in den höchsten schattigen Flanken über 4000 m zu erwarten, aber dort sind bisher keine Sensoren installiert. In den letzten fünf Jahren sind die Permafrosttemperaturen in den obersten zehn Metern des Untergrundes aufgrund der zunehmend warmen Bedingungen an den meisten Standorten angestiegen und weitgehend auf oder über dem Niveau von 2003. Da eine Temperaturänderung an der Oberfläche ca. ein halbes Jahr braucht, bis sie diese Tiefe erreicht, sind die im Frühjahr 2012 bei den Sensoren in zehn Metern Tiefe gemessenen hohen Temperaturen das Resultat des heissen Herbstes 2011. Gut sichtbar ist dies zum Beispiel auf dem Stockhorn beim Gornergrat oder den Blockgletschern und Schutthalden im Oberengadin. Aber die Unterschiede zwischen den Standorten sind gross, und an einigen Bohrlöchern haben die Temperaturen in den letzten fünf Jahren abgenommen (Graf. 5).

An den meisten Messstationen des Schweizer Permafrostbeobachtungsnetzwerks PERMOS mit einer Datenreihe von 10 oder mehr Jahren gehören die Auftautiefen der letzten vier Jahre zu den tiefsten, und von diesen sind jene vom Sommer 2011 meist am tiefsten. An mehreren Standorten wurde im Sommer 2011 oder 2012 sogar der Rekord aus dem Hitzesommer 2003 gebrochen. Die Auftautiefen 2012 variieren von 2,9 Meter in einer gefrorenen Moräne bei Gentianes bis zu 6,8 Meter im Nordhang des Schilthorns.

Das Geolektrik-Monitoring bestätigt für die ausgewerteten Stationen die Daten der Temperaturmessungen mit weiterhin unterdurchschnittlichen elektrischen Widerständen. Am Schilthorn sind die Werte zum dritten Mal in Folge auf einem neuen Rekordtief, welches auch die Werte des Rekordsommers von 2003 deutlich übertrifft. Die Widerstandsabnahme ist auf der ganzen Profiltiefe von ca. 10 m markant. Dies ist wahrscheinlich eine Folge der höheren Permafrosttemperaturen und des nachhaltigen Eisschwundes der letzten Jahre.

Blockgletscher fliessen weiter beschleunigt

Im Rahmen der Permafrostbeobachtung werden 14 Blockgletscher jährlich vermessen und ihre Kriechgeschwindigkeiten bestimmt (Graf. 6). Diese variieren je nach Blockgletscher (Temperatur, Geometrie, Material, Eisgehalt) und liegen im Bereich von Dezimetern bis Metern pro Jahr (Graf. 7). Mit einer Zunahme um 16% im Vergleich zum Vorjahr deutet auch diese Messgrösse auf sehr warme Verhältnisse im Permafrost hin. Damit liegen die Kriechgeschwindigkeiten ca. 20% über dem Mittelwert der letzten 10 Jahre. Die Resultate für das Berichtsjahr reichen von +4% für Yettes Condjà C (1,41 m/a) bis +53% für Tsarmine (1,54 m/a). In den letzten fünf Jahren sind alle Blockgletscher schneller geworden, jedoch mit Unterschieden in der zeitlichen Entwicklung: Einige wurden kontinuierlich schneller, andere hatten ein Maximum im Jahre 2008/09, wurden bis zum Vorjahr wieder langsamer und im Berichtsjahr wiederum schneller. Diese Unterschiede zeigen ein kompliziertes räumliches Muster, das noch weiter untersucht werden muss.

{f:if(condition: label, then: label, else: header} Felssturz am Cengalo

Nach Vorstürzen im Juli 2011 und einer vorübergehenden Beruhigung im Spätherbst lösten sich am 27. Dezember 2011 ca. 2 Millionen Kubikmeter Granit auf gut 3000 m von einem Sporn in der N-Flanke des Pizzo Cengalo (3396 m) im Val Bondasca. Die Felsmassen erreichten den Talkessel des Val Bondasca und verschütteten den Alpinwanderweg, der die SAC-Hütten Sciora und Sasc Furä verbindet und der bereits nach den Vorstürzen von den Behörden geschlossen wurde. Durch die Abgelegenheit des Val Bondasca richtete die Druckwelle nur kleinere Sachschäden an Gebäuden an. Im Sommer 2012 wurden die Ablagerungen nach heftigen Gewittern durch Murgänge weiter hinunter bis nach Bondo ins Bergeller Haupttal transportiert. Bei diesen Ereignissen wurden die Fussgängerbrücken des Zustiegs zur Sasc-Furä-Hütte zerstört. Sie ist inzwischen wieder ersetzt.Mit Extrapolation von Messungen aus vergleichbaren Felsflanken können die mittleren Felstemperaturen im Anriss auf -1 bis -4°C geschätzt werden. Langfristige Auftauprozesse im Permafrost während des letzten Jahrzehnts sowie eindringendes Schmelzwasser im heissen Frühsommer 2011 könnten bei der Auslösung des Ereignisses eine Rolle gespielt haben. Mit der fortdauernden Erwärmung steiler Bergflanken im Permafrost scheint die Anzahl grosser Felssturzereignisse zuzunehmen. In den letzten gut 20 Jahren ereigneten sich im Hochgebirge der Alpen oberhalb von 2500 m fünf Felsstürze mit Volumen von über einer Million Kubikmeter. Dies ist mehr als in den gut 100 Jahren zuvor.

Weitere Auskünfte

Gletscher: Andreas Bauder, VAW, ETH Zürich, bauder(at)vaw.baug.ethz.ch, 044 632 41 12

Schnee: Christoph Marty, SLF, marty(at)slf.ch, 081 417 01 68

Permafrost: Jeannette Nötzli, PERMOS, Universität Zürich, info(at)permos.ch, 044 635 52 24

Kryosphärenmessnetze Schweiz

Die Beobachtung der Kryosphäre umfasst Gletscher, Schnee und Permafrost (www.cryosphere.ch). Die Beobachtungen und Messnetze koordiniert die Expertenkommission für Kryosphäre (EKK). Die Schneemessungen werden vom Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz und vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) durchgeführt und beinhalten rund 150 Messstationen. Die Messungen an den 115 Gletschern führen Vertreter der Hochschulen, der kantonalen Forstämter und der Kraftwerksgesellschaften sowie Privatpersonen durch (glaciology.ethz.ch/swiss-glaciers). Das Permafrostnetzwerk wird von mehreren Hochschulen und dem SLF betrieben und umfasst 14 Bohrlochstandorte und 12 Standorte mit Bewegungsmessungen (www.permos.ch). Der Witterungsverlauf basiert auf den Berichten von MeteoSchweiz und des SLF.

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