Permafrost bedingt in den Alpen bereits ab Höhen über 2.000 m eine wesentliche Stabilisierungsfunktion. Sowohl aus Lockermaterial bestehende Berghänge als auch geklüftete Felswände werden durch Permafrost zusammengehalten. Der globale Klimawandel führt jedoch auch im Alpenraum zu veränderten klimatischen Bedingungen mit der Folge, dass sich die Untergrenze der Permafrostverbreitung bis heute bereits um mehrere 100 m erhöht hat. Der Anstieg der Permafrostgrenze führt zu einer eigenen Dynamik geomorphologischer Formen und Prozesse in der alpinen Eiswelt.
Die Stabilität der gefrorenen Berge in den Alpen scheint immer mehr aus dem Gleichgewicht zu geraten und birgt somit ein erhöhtes Gefahren- und Risikopotential in sich. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Massenbewegungen steigt und damit auch die Gefährdung von Menschen und infrastrukturellen Einrichtungen.
Die Forschung zur Permafrostdegradation ist allerdings eine noch sehr junge Disziplin. Zwar beschäftigten sich russische und amerikanische Forscher schon seit Mitte des 19. Jahrhunderts mit Permafrost, doch eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit
den Ursachen, Prozessen und Folgen der Permafrostdegradation erfolgt erst seit den 1970er Jahren (vgl. FRENCH 1996, S. 51 f.). Seitdem gab es zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen, um die Verbreitung von Permafrost, insbesondere in Form von
Blockgletschern, zu verstehen und mögliche Auswirkungen der Klimaerwärmung abschätzbar zu machen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Betrachtungsraum
3 Permafrost – Grundlagen
3.1 Begriffsbestimmung
3.1.1 Permafrost
3.1.2 Degradation
3.2 Differenzierungen
3.3 Aufbau
3.4 Verteilungsmuster
3.5 Verbreitungsfaktoren
4 Vorkommen von Permafrost
4.1 Global
4.2 Schweiz
4.3 Oberengadin
4.4 Anzeiger
4.4.1 Schneeflecken
4.4.2 Blockgletscher
5 Degradation
5.1 Ursachen
5.2 Auswirkungen
5.3 Messmethoden
5.3.1 Extensometer (mechanisch)
5.3.2 Bohrloch (thermisch)
5.3.3 Geoelektrik (elektrisch)
6 Folgen
6.1 Massenbewegungen
6.1.1 Steinschlag
6.1.2 Felssturz
6.1.3 Bergsturz
6.1.4 Mure
6.2 Infrastruktur
6.2.1 Gipfelbauten
6.2.2 Lawinenverbauungen
7 Gegenmaßnahmen
7.1 Pontresina
7.2 Erzherzog-Johann-Hütte
8 Schlussbemerkung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die geomorphologischen Auswirkungen der Permafrostdegradation in den Alpen im Kontext des globalen Klimawandels und analysiert die daraus resultierenden Gefahren für Mensch und Infrastruktur.
- Grundlagen der Permafrostentstehung und -verbreitung in Hochgebirgen.
- Ursachen und Mechanismen der Degradation durch Temperaturanstieg.
- Methodische Ansätze zur Messung und Überwachung von Permafrostveränderungen.
- Analyse von Massenbewegungen wie Steinschlag, Felssturz und Murgängen.
- Fallbeispiele für Schutzmaßnahmen an gefährdeter alpiner Infrastruktur.
Auszug aus dem Buch
5.3.3 Geoelektrik (elektrisch)
Eine Messmethode der Geoelektrik nutzt den unterschiedlichen elektrischen Widerstand von Felsgestein, Wasser und Eis zur Messung der Permafrostverbreitung. Dies kann in Lockermaterial als auch in Festgestein erfolgen. Dabei werden an bestimmten Punkten eines Blockgletschers oder einer Felswand Elektroden platziert, durch die ein elektrischer Strom fließt. Die materialbedingten verschiedenen elektrischen Widerstände geben Aufschluss darüber, wo Permafrost vorhanden ist. Insbesondere in geklüftetem Felsgestein, das mit Permafrost durchsetzt ist, lassen sich auf diesem Wege gefährdete Bereiche identifizieren, die nach einem Ausschmelzen des Permafrostes zu Instabilitäten führen könnten und ein erhöhtes Risikopotenzial darstellen (vgl. VONDER MÜHLL et al. 2001, S. 27 ff.; mündliche Mitteilung KRAUTBLATTER).
Ergebnis einer Widerstandstomographie am Blockgletscher Murtèl-Corvatsch ist eine zweidimensionale Darstellung (siehe Abbildung 19), welche das Ausmaß des Permafrostkörpers im Lockermaterial erkennen lässt. Die elektrischen Widerstände der verschiedenen Materialien werden durch unterschiedliche Farben dargestellt. Das Eis des Permafrostes besitzt hier einen elektrischen Widerstand von mehr als 500 kΩ pro Meter und ist blau eingefärbt. Das kein Eis enthaltende Lockermaterial hat einen geringeren elektrischen Widerstand von ca. 5 kΩ pro Meter und ist in der Farbe Rot und deren Abstufungen dargestellt. Die anderen Farben stellen Material dar, das nur teilweise mit Eis durchsetzt ist. Damit hebt sich der eisreiche Permafrostkörper deutlich vom eisfreien Material ab, das dem Blockgletscher vorgelagert ist (vgl. VONDER MÜHLL et al. 2001, S. 30 f.).
Diese geoelektrische Messmethode gibt detailliert Auskunft über die Verbreitung und das Auftreten von Permafrost (vgl. KNEISEL 2004, S. 221 ff.). Veränderungen bzw. die Degradation des Permafrostkörpers sind somit darstellbar.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Arbeit führt in die Problematik der Permafrostdegradation als Folge des Klimawandels und deren Bedeutung für die Stabilität alpiner Hochgebirge ein.
2 Betrachtungsraum: Es wird die geografische Gliederung der Alpen erläutert und begründet, warum der Fokus der Untersuchung auf den Schweizer Alpen und Regionen wie dem Oberengadin liegt.
3 Permafrost – Grundlagen: Dieses Kapitel definiert Permafrost und dessen Degradation sowie die differenzierten Erscheinungsformen und die maßgeblichen Verbreitungsfaktoren.
4 Vorkommen von Permafrost: Die globale und regionale Verbreitung wird dargestellt, wobei insbesondere Anzeiger wie Schneeflecken und Blockgletscher zur Identifikation dienen.
5 Degradation: Das Kapitel beleuchtet die Ursachen des Temperaturanstiegs, die daraus resultierenden komplexen Auswirkungen auf den Permafrostkörper sowie angewandte Messmethoden zur Überwachung.
6 Folgen: Es werden die Risiken durch Massenbewegungen wie Felsstürze und Muren sowie die direkte Bedrohung von Infrastrukturen wie Gipfelbauten und Lawinenverbauungen analysiert.
7 Gegenmaßnahmen: Am Beispiel der Gemeinde Pontresina und der Erzherzog-Johann-Hütte werden konkrete technische Schutzkonzepte gegen die Gefahren der Degradation vorgestellt.
8 Schlussbemerkung: Die Arbeit resümiert, dass die Permafrostdegradation ein globales Phänomen mit gravierenden lokalen Auswirkungen darstellt, das primär durch Schadensbegrenzung adressiert wird.
Schlüsselwörter
Permafrost, Degradation, Alpen, Klimawandel, Blockgletscher, Massenbewegungen, Naturgefahren, Hochgebirge, Geoelektrik, Infrastruktur, Gipfelbauten, Murgang, Oberengadin, Permafrostmonitoring, Hangstabilität
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit den geomorphologischen Prozessen und den damit verbundenen Risiken, die durch die schwindenden Permafrostvorkommen in den Alpen infolge der Erderwärmung ausgelöst werden.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zu den Schwerpunkten gehören die naturwissenschaftlichen Grundlagen des Permafrosts, Methoden zur Detektion von Degradationsprozessen sowie die konkreten Folgen für den Alpinismus und die bauliche Infrastruktur.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, den Zusammenhang zwischen der Permafrostdegradation und der Zunahme von Naturgefahren im Hochgebirge aufzuzeigen und die Notwendigkeit von Überwachungs- sowie Schutzmaßnahmen zu unterstreichen.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?
Die Arbeit stützt sich auf eine Literaturanalyse sowie auf empirische Messmethoden wie Extensometer, Bohrlochmessungen und geoelektrische Widerstandstomographien zur Dokumentation der Permafrostzustände.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen, die Bestandsaufnahme der Permafrostvorkommen, die Analyse der Degradationsursachen und die daraus resultierenden geomorphologischen Folgen wie Steinschläge und Hanginstabilitäten.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Zentrale Begriffe sind Permafrostdegradation, alpine Naturgefahren, Massenbewegungen, Klimawandel, Blockgletscher sowie technische Schutzbauten.
Warum ist das Oberengadin ein wichtiger Untersuchungsraum?
Das Oberengadin dient als Modellregion, da dort eine hohe Forschungsdichte besteht und die Schweiz aufgrund ihrer naturräumlichen Gegebenheiten besonders stark von den Folgen der Permafrostdegradation betroffen ist.
Welche Rolle spielen Blockgletscher in dieser Arbeit?
Blockgletscher werden als zentrale Anzeigephänomene genutzt, deren Aktivitätszustand (aktiv, inaktiv oder fossil) direkte Rückschlüsse auf die aktuelle und historische Untergrenze des Permafrosts erlaubt.
Wie schützen sich die betroffenen Regionen konkret vor Gefahren?
Die Regionen implementieren bauliche Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise Schutzdämme in Pontresina oder Stahlbetonanker zur Sicherung von Gipfelhütten, um die Stabilität bei auftauendem Untergrund zu gewährleisten.
Ist das Problem der Permafrostdegradation in den Alpen einzigartig?
Nein, es handelt sich um ein globales Phänomen. Die Degradation in den Alpen ist zwar lokal sehr spezifisch in ihren Auswirkungen auf die touristische Infrastruktur, tritt jedoch vergleichbar in anderen Hochgebirgen weltweit auf.
- Arbeit zitieren
- Ron Klug (Autor:in), 2006, Permafrostdegradation in den Alpen, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/152512
