Zugspitze verliert 13.800 Kubikmeter Fels – Münchner Forscher haben tauenden Permafrost im Verdacht

An der Zugspitze brachen 13.800 Kubikmeter Fels ab. TUM-Forscher prüfen, ob tauender Permafrost den Felssturz begünstigte.

Auf 2.800 Metern Höhe fehlt der Zugspitze seit wenigen Tagen ein gewaltiges Stück Fels. Rund 13.800 Kubikmeter Gestein brachen aus der Tiroler Nordwand. Für Münchner Forscher ist dabei vor allem interessant, was sich im Inneren des Berges abspielt: Dort wird der Permafrost seit Jahren wärmer.

Die Abbruchstelle liegt in einem Bereich, in dem die Technische Universität München (TUM) „warmen“ Permafrost erwartet – also dauerhaft gefrorenen Fels mit Temperaturen knapp unter null Grad. Im nahe gelegenen Kammstollen stieg die Temperatur seit 2007 von minus 1,2 auf minus 0,7 Grad. Die Forscher untersuchen deshalb, ob tauender Permafrost den Felssturz begünstigt haben könnte. Bewiesen ist dieser Zusammenhang bislang nicht.

Kleinere Abbrüche gingen dem großen Felssturz voraus

Der Hauptabbruch ereignete sich am 22. September um 6.57 Uhr an der Tiroler Nordwand. Seismische Messgeräte zeichneten bereits zuvor mehrere kleinere Ereignisse auf. Auch nach dem großen Felssturz löste sich weiteres Gestein. Über Stunden stiegen Staubwolken an der Bergflanke auf.

Wenige Tage später untersuchte das Team der TUM die Abbruchstelle mit einer Drohne. Aus den Luftbildern rekonstruierten die Forscher, wie viel Fels fehlte und wie weit das Material abgestürzt war. Dabei zeigte sich das Ausmaß des Ereignisses:

rund 13.800 Kubikmeter abgestürztes Gestein,
etwa 4.000 Quadratmeter große Abbruchfläche,
ungefähr 100 mal 40 Meter Ausdehnung,
eine rund 80 Grad steile Felswand.

Tauendes Eis kann Felsspalten verändern

Die Abbruchstelle liegt auf rund 2.800 Metern Höhe. Dort erwartet die TUM an der Nordwand sogenannten „warmen“ Permafrost mit Temperaturen zwischen etwa minus einem und null Grad Celsius.

Permafrost bezeichnet Boden oder Gestein, das mindestens zwei Jahre in Folge gefroren bleibt. In Felsspalten kann dabei Wasser zu Eis gefrieren.

In steilen Gebirgswänden beeinflusst dieses Eis die Stabilität des Gesteins. Steigen die Temperaturen in Richtung Gefrierpunkt, kann es teilweise schmelzen. Wasser dringt dann tiefer in Klüfte und Risse ein und verändert die Kräfte im Fels.

Ob daraus ein Felssturz entsteht, hängt jedoch von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören die Struktur des Gesteins, vorhandene Klüfte, die Ausrichtung der Schichten und die Menge an Wasser. Wärmerer Permafrost allein reicht deshalb nicht aus, um einen Abbruch zu erklären.

An der Zugspitze brachen 13.800 Kubikmeter Fels ab. TUM-Forscher prüfen, ob tauender Permafrost den Felssturz begünstigte. — © TUM Seismische Messungen, Drohnenflüge und Geländevergleiche zeigen, wo sich der Fels löste und wie weit die Trümmer ins Tal rutschten. © TUM

Im Inneren der Zugspitze stieg die Temperatur um 0,5 Grad

Die TUM verfügt an der Zugspitze über eine ungewöhnlich lange Messreihe. Im nahe gelegenen Kammstollen messen die Forscher die Temperatur rund 15 Meter tief im Fels. Die Stelle liegt auf ähnlicher Höhe wie der jüngste Felssturz und besitzt eine vergleichbare Ausrichtung und Steilheit.

Seit 2007 erhöhte sich dort die gemessene Permafrosttemperatur von etwa minus 1,2 auf minus 0,7 Grad Celsius. Damit hat sich der Fels innerhalb von knapp zwei Jahrzehnten um rund 0,5 Grad erwärmt. Er bleibt zwar unter dem Gefrierpunkt, liegt ihm inzwischen aber deutlich näher.

Warum der Permafrost nur ein Teil der Erklärung sein kann

Die Abbruchstelle liegt in einer Permafrostzone, in der sich der Fels seit Jahren erwärmt. Ob tauendes Eis den Felssturz ausgelöst oder begünstigt hat, ist bislang nicht geklärt.

Seismische Messungen erfassten die kleineren Vorereignisse und den Hauptabbruch. Drohnenbilder zeigen die Form der Abbruchstelle, ältere Geländedaten machen Veränderungen der Wand sichtbar. So lassen sich Ablauf und Ausmaß des Felssturzes genauer bestimmen.

Kurz zusammengefasst:

An der Zugspitze lösten sich rund 13.800 Kubikmeter Fels aus der Tiroler Nordwand; der Hauptabbruch ereignete sich am 22. September auf etwa 2.800 Metern Höhe.
In diesem Bereich erwartet die TUM warmen Permafrost knapp unter null Grad; im nahe gelegenen Kammstollen stieg die Temperatur seit 2007 von etwa −1,2 auf −0,7 Grad Celsius.
Ein direkter Beweis für Permafrost als Ursache fehlt bislang; die Forscher untersuchen, ob tauender Permafrost den Felssturz begünstigt haben könnte.

Übrigens: Nicht nur tauender Permafrost verändert die Alpen – auch ihre Gletscher verlieren rasant an Masse und damit ein bis zu 6.000 Jahre altes Klimaarchiv. Wie schnell das Eis verschwindet und welche Informationen dabei verloren gehen, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © TUM