Schmilzt uns der Boden weg? – Der Permafrost

Der Permafrost ist ein Phänomen, das immer wichtiger für uns wird. Aus Sibirien hören wir viele Geschichten von freigesetztem Methan oder von Krankheiten. Doch wie sieht das bei uns in den Alpen aus? Für diesen Artikel haben wir mit Dr. Marcia Phillips gesprochen; sie leitet die Forschungsgruppe Permafrost am SLF.

Was ist Permafrost eigentlich?

Als Permafrost bezeichnet man Böden, welche mindestens 2 Jahre in Folge gefroren sind. Permafrost ist ein sogenanntes “thermisches Phänomen”, die Temperatur eines Permafrostboden beträgt immer 0° oder weniger. In den Alpen unterscheidet man hauptsächlich zwischen zwei verschiedenen Arten von Permafrost: der eisarme Permafrost – dieser ist in Fels- und Gipfelbereichen zu finden und ist, wie der Name schon sagt, eher trocken. Die zweite Art ist der eisreiche Permafrost, wo der Boden mit Eis übersättigt ist. Man findet ihn am Fuss von steilen Hängen, dort wo Lawinen und Felsstürze ablagert werden. In Graubünden gibt es viele sogenannte Blockgletscher, diese gehören auch zum eisreichen Permafrost und kriechen talwärts.

Inwiefern wird der Permafrost jetzt schon vom Klimawandel beleinflusst?

Die beiden Permafrostarten reagieren sehr unterschiedlich auf eine Erwärmung. Da Wärme effizient in den Fels gelangt, erwärmt sich der eisarme Permafrost fast parallel zur Lufttemperatur. Somit kann er sich relativ schnell erwärmen und positive Temperaturen erreichen. Am Jungfrau Ostgrad (3600 m.ü.M.) wurde in den letzten 10 Jahren zum Beispiel eine Erwärmung von einem Grad Celsius gemessen. Man sieht zudem, dass die Auftauschicht im Zusammenhang mit Hitze instabil wird, in Hitzesommern kann man demnach mehr Steinschlagaktivität feststellen. Der eisreiche Permafrost hingegen reagiert sehr träge auf Erwärmung, denn Eis benötigt viel Energie um zu schmelzen. Deshalb erwärmt er sich zwar bis null Grad Celsius, bleibt dann aber sehr lange bei dieser Temperatur. Dieser Effekt wird von grossen Felsblöcken an der Oberfläche vom eisreichen Permafrost noch verstärkt, diese wirken nämlich isolierend.

Was werden in Zukunft Gefahren sein?

Im Permafrost sind Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Pilze enthalten. Wenn es wärmer wird und der Boden auftaut, werden diese freigesetzt. Es ist möglich, dass auch für uns schädliche Viren oder Bakterien im Permafrost eingefroren sind. In Sibirien beispielsweise gab es durch das Schmelzen des Permafrosts einen Ausbruch der gefährlichen Krankheit Anthrax. Andererseits könnten auch für uns interessante Organismen enthalten sein, die zum Beispiel der Medizin dienen könnten.

Eine akutere Gefahr welche uns erwartet, sind Felsstürze und Murgänge. Auch jetzt schonbeobachten wir öfters solche Ereignisse. Im März 2019 gab es zum Beispiel einen grossen Felssturz am Flüela Wisshorn, bei dem 300’000 Kubikmeter Fels gelöst wurden. Diese Felsmassen lösten zudem eine Lawine aus, welche fast bis auf die geschlossene Passstrasse floss.

Was für Massnahmen können wir zur Prävention treffen?

Ein Problem, für welches wir schon einige Lösungen haben, ist das von Infrastrukturen auf kriechenden Permafrostböden. Oft werden zum Beispiel Skiliftmasten oder Bergrestaurants auf Blockgletschern gebaut, diese kriechen durch die Erwärmung aber immer schneller den Berg hinab. So kann die Infrastruktur schnell verformt oder zerstört werden. Jetzt werden aber Infrastrukturen vermehrt auf verschiebbaren Systemen gebaut, und somit kann ihre Position und Geometrie immer wieder korrigiert werden. Auch vor Murgängen und Felsstürzen können Siedlungen gut geschützt werden. Pontresina war z.B. von Massenbewegungen gefährdet, bis 2003 ein Schutzdamm erbaut wurde, welcher im Winter vor Lawinen und im Sommer vor Murgängen schützt. Auch Warnsysteme können uns helfen, möglichst gut geschützt zu leben. Es bleibt aber wichtig die Augen und Ohren offen zu halten, denn wenn wir in den Bergen unterwegs sind, sind wir der Gefahr von Steinschlag und Felsstürzen öfters ausgesetzt.

Können wir in Zukunft also gut mit dem Klimawandel umgehen?

Es ist sehr schwierig vorauszusagen, wie es sein wird, wenn Vorkommnisse, die wir auch jetzt schon beobachten, intensiver werden. Was passiert, wenn es noch schneller wärmer wird? Wenn der Niederschlag intensiver wird? Anhand verschiedener Klimaszenarien können zukünftige Bedingungen im Gebirge ansatzweise modelliert werden. Im eisreichen Permafrost wird sich erstmal thermisch nicht viel verändern, aber Blockgletscher werden wegen einem steigenden Wassergehalt schneller kriechen. Im eisarmen Permafrost sehen wir durch die Erwärmung eine mögliche Zunahme an Felsstürzen. Man weiss aber schlussendlich einfach nicht genau, was auf uns zukommen wird, da die Zusammenhänge zwischen Bodentemperatur und diverse Klima-abhängige Einflussfaktoren sehr komplex sind. Wir haben aber grosses Glück, dass wir den Permafrost in dieser äusserst interessanten Phase weiterhin untersuchen können.

Wir danken Dr. Marcia Phillips für ihre Zeit und das Interview.