Stock macht den Blog

„Es ist so wie bei einem Güterzug. Hat der sich erst einmal in Bewegung gesetzt, dürfte es fast unmöglich sein, ihn wieder zu stoppen.“
(Antoni Lewkowicz, Geologe und Exvorsitzender der Internationalen Permafrost-Gesellschaft)

Ende Januar 2021 führte ein Felssturz im eidgenössischen Kanton Wallis zu grossen Sorgen. Die Gemeinde Raron liegt rund eine Stunde östlich von Montreux am Genfersee. 2000 Menschen leben dort. Einige davon mussten nach einem Felsabbruch binnen Minuten ihre Häuser verlassen. Geologen befürchteten einen weiteren Abbruch – zu locker waren die Gesteinsmassen. Und er kam! In den frühen Morgenstunden des Folge-tages. Tonnenweise Schutt, Gestein und Felsbrocken donnerten zu Tal. Raron hatte immenses Glück. Die Gesteinsmassen kamen nur wenige Meter vor dem Wohngebiet zum Stillstand. In einem Steinbruch wurde lediglich eine Baracke verschüttet. Verletzt wurde niemand. Auch das verlegte Bachbett des Bietschbaches konnte noch rechtzeitig vor einer Überschwemmung des Ortes mit schwerem Material ausgebaggert werden. 1500 Kubikmeter mussten am Berg gesprengt werden. Von den 76 evakuierten Personen konnten 30 recht zeitnah wieder in die eigenen vier Wände zurückkehren – der Rest rund eineinhalb Monate später.
Im Jahr 2007 stürzten im Kärpfgebiet im Kanton Glarus rund 20.000 Kubikmeter Fels- und Schuttmaterial zu Tal – auch hier wurde gottlob niemand verletzt. Geologen haben schon vorzeitig davor gewarnt: Im Glarnerland befinden sich rund 16 – 17 Quadratkilometer Permafrost, der nach und nach auftaut! Das wird noch gefährlich werden.
Weniger glimpflich verliefen die Felssturze von Bondo anno 2017. Sie rissen acht Menschen aus dem Leben, die trotz Warnungen das Gebiet an der Nordflanke des Piz Cengalo bewanderten. Rund vier Millionen Kubik-meter Gestein und Schlamm haben sich Mitte August in diesem kleinen beschaulichen Dorf im schweizerischen Kanton Graubünden zu Tal geschoben. Nicht das erste Mal: Bereits 2011 und 2012 gab es in den Bergeller Alpen Felsabbrüche und Muren. 2011 rutschten zirka 1,5 bis 2 Mio Kubikmeter in die hintere Bondasca. An der ETH Zürich wurde ein Erdstoss mit einem Magnitude von 2,7 verzeichnet. 2012 löste ein Gewitter rund 100.000 Kubikmeter Geschiebe aus, das kurz vor dem Ortsgebiet zum Stehen kam. Am 23. August 2017 schliesslich rasten zirka 3 Mio Kubikmeter Gestein mit einer Geschwindigkeit von etwa 250 km/h auf Bondo zu. Das komplette Dorf wurde evakuiert. Am 25. und 31. August kam es zu erneuten Felssturzen und Murengängen, am 15. September schliesslich lösten sich weitere bis zu 500.000 Kubikmeter Gestein.
Die Tragödie von Bondo hat es einmal mehr aufgezeigt: Die Erde lebt und sie reagiert zunehmend extremer auf den Klimawandel. Viele zeigen sich verwundert, dass immer wieder derartige Naturereignisse auftreten, dabei ist das Phänomen jedoch sehr simpel. Lassen Sie es mich anhand dieses Beispieles erklären. Der Piz Cengalo in Bondo beherbergt den grossen Aletsch-Gletscher. Dieser aber geht aufgrund der höheren Temperaturen konstant Jahr für Jahr zurück. Dabei legt er in einer Höhe von etwa 2.500 Meter Fels frei, der bislang durch das Eis des Gletschers stabilisiert wurde. Steigt nun die Temperatur im Stein auf über minus 1,5 Grad, so wird das Ganze instabil. Zudem hat das Wasser Rinnen und Kanäle in das Gestein gebohrt. Durch das weitere Abtauen und das Mehr an Wasser werden immer grössere Felsmassen instabil. Dadurch rutscht die sog. „Moosfluh“ (ein kompletter Hang an der Flanke der Berges) immer weiter ab. Auch im Winter, wenn das Wasser im Stein gefriert, kann es zu richtiggehenden Felssprengungen kommen. Die Folge sind geringsten-falls Steinschlag, schlimmstenfalls aber Abbrüche wie diese Mitte August bzw. September 2017. Und da oben liegt noch mehr! Experten des Bundesamtes für Umwelt sprechen von bis zu 150 Millionen Kubikmetern. Dagegen kann leider nichts unternommen werden, die Menge ist einfach zu gigantisch. In diesem Falle steht der Berg seit längerer Zeit unter ständiger Beobachtung – das Dorf war bereits evakuiert. Ebenso beim Rutsch Ende August. Der Aletsch-Gletscher schmilzt seit dem Jahr 1850 kontinuierlich – in den letzten vierzig Jahren um rund fünf Meter pro Jahr. Dies setzt unheimliche Felsmassen frei, die sogar bis in eine Tiefe von 150 Metern reichen. Die Moosfluh rutschte im Jahr 2015 um zeitweise 80 cm pro Tag in Richtung Tal ab – nach den Ereignissen 2017 waren es 12 cm. Diese Rutschgeschwindigkeit bereitet den Experten grosses Kopf-zerbrechen. Damit Sie in etwa eine Dimension des Ganzen bekommen: Die Rede ist von rund 2 Quadratkilometern – das sind ca. 280 Fussball-plätze! Überall entstehen inzwischen Spalten – die grösste ist rund 300 m lang und bis zu 20 m breit. Dasselbe Bild zeigt sich auch beim Piz Kesch im Engadin (Felssturz anno 2014) oder dem Bliggferner in den Ötztaler Alpen. Auch hier sind rund 4 Mio Kubikmeter Fels betroffen. Stürzen diese in den darunterliegenden Gepatsch-Stausee ist mit einer Katas-trophe zu rechnen! Der aussergewöhnlich heisse Sommer im Jahr 2003 brachte beispielsweise auch eine aussergewöhnlich hohe Felssturz-aktivität mit sich. Messungen haben ergeben, dass der Auftauboden in der Schweiz um bis zu 0,5 m tiefer reichte als in den 20 Jahren zuvor. Übrigens steht auch die Zugspitze unter Beobachtung, haben doch Berechnungen ergeben, dass auf dem höchsten Berg Deutschlands der Permafrost spätestens bis zum Jahr 2080 aufgetaut sein könnte.
Dem Thema des sog. „Permafrosts“ möchte ich mich heute an dieser Stelle widmen, denn es stellt ein riesiges Pulverfass dar, das jederzeit explodieren kann. Den Permafrost nämlich gibt es nicht nur in den Bergen, sondern vornehmlich in den arktischen Gebieten Russlands (50 % des Staatsgebietes), Kanadas (40-50 %), der USA (Alaska zu 80 %) und auf Grönland (99 %). Auch 20 % des Staatsgebietes Chinas besteht aus Permafrost! Insgesamt rund 23 Mio Quadratkilometer. Unter dem Permafrost versteht man normalerweise einen Boden, der das gesamte Jahr über gefroren ist. Das kann nun Sediment oder Gestein wie in den Alpen bzw. Boden und Torf wie in den arktischen und antarktischen Gebieten sein – den Tundren. Damit dies geschieht, muss er zumindest zwei Jahre lang Minusgraden ausgesetzt sein. Rund 90 % der arktischen Permafrostzone sind durchgehend gefroren (kontinuierlicher Permafrost – Jahresdurchschnittstemperatur von -6 bis -8 Grad Celsius). Dann folgen der diskontinuierliche (Jahresschnitt: -3 bis -4 Grad Celsius), der sporadische (Jahresschnitt: -1 bis -2 Grad Celsius) und der isolierte Permafrost. Ab einer Jahresdurchschnittstemperatur vom -1 Grad Celsius und einer Jahresdurchschnittsmenge von 1.000 mm/qm Niederschlag wird’s kritisch. Interessanterweise gibt es auch den submarinen Perma-frost, also tiefgefrorenen Boden unter Wasser – etwa in der Laptewsee (Nordpolarmeer). Diese submarinen Dauerfrostböden haben mit den Kontinentalschelfs in der letzten Eiszeit zu tun. Sie möchte ich aber heute zum grössten Teil mal aussen vor lassen. Während die gefrorene Boden-Decke etwa in Skandinavien nur bis auf rund 20 Meter Tiefe geht, reicht sie in Sibirien schon mal auf bis zu 1.500 m. Verantwortlich dafür ist die nördliche Weichsel-Kaltzeit (120-10.000 Jahre v.Chr.), also die letzte Eiszeit, die ihre Gletscher unterschiedlich platzierte. So war Sibirien etwa komplett vergletschert. In den Alpen sorgte parallel dazu die Würm-Eiszeit (115-10.000 Jahre v.Chr.) für die Gebirgs-Gletscher und so manches Tal.

http://gtnpdatabase.org/activelayers

Taut nun Permafrostboden etwa im Sommer auf, so spricht man dabei vom „active layer“. Die Auftauschicht variiert zwischen 30 bis 200 cm. Darunter bleibt der Boden gefroren. Sollte aufgrund eines Temperatur-anstiegs von 2 Grad auch der Boden wärmer werden, so haben Wissenschaftler ausgerechnet, dass bis zu 44 % des Permafrostbodens dauerhaft auftauen könnten. Eine Tatsache mit schwerwiegenden Folgen. In diesen Böden nämlich fand eine Gefrier-Konservierung jeglichen organischen Materials statt: Holz, Pflanzen, Tiere, etc. 1997 wurde beispielsweise das sog. „Jarkov-Mammut“ ausgezeichnet erhalten in Nordsibirien gefunden. In den oberen Schichten der Permafrost-Böden werden bis zu 1.500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff geschätzt. Das ist fast doppelt so viel wie in der gesamten Atmosphäre. Werden (wie berechnet) bis zum Jahr 2100 rund 100 Milliarden Tonnen freigegeben, so steigt alleine hierdurch die Durchschnittstemperatur um 0,2 Grad.
Aus dem Permafrostboden wird also zusehends eine Moorlandschaft. Mit allen Vorzügen, aber auch Nachteilen. Jeder, der schon mal durch ein Moor gegangen ist, der weiss, dass man sich vor den Gasen in Acht nehmen muss. V.a. das Distickstoffmonoxid (N2O) kann für den Menschen gefährlich werden, wurde es doch in früheren Zeiten als „Lachgas“ in der Narkose eingesetzt. Daneben sind noch Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) zu erwähnen. Obgleich Methan für den Menschen ungiftig ist, sollte doch sehr sorgsam damit umgegangen werden, da es zu einer höheren Atem- und Herzfrequenz führen kann. Eine zu hohe Konzentration von Kohlendioxid führt zum Erstickungstod. Soweit zur Toxikologie.
Alle drei Gase allerdings sind Treibhausgase – teils sehr klimawirksam bzw. aggressiv:

.) Kohlendioxid (CO2)
Kohlendioxid entsteht in entwässerten Mooren. Allerdings nehmen Moore auch Kohlendioxid auf: Bei normalen Moore sind es rund 1.200 kg pro Hektar und Jahr, bei Reichmooren gar 1.700 kg. In den Permafrostböden dieser Welt sind zirka 1.300 bis 1.600 Gigatonnen CO2 gebunden – in der Luft befinden sich zum Vergleich etwa 3.000 Gigatonnen. Sollten bis zum Jahr 2200 2/3 der Permafrostböden aufgetaut sein, so würden nach Berechnungen von US-Forschern alleine hierdurch 190 Milliarden Tonnen CO2 emittiert.

.) Methan (CH4)
Methan entsteht in ungestörten und wiedervernässten Mooren beim Abbau von Kohlenstoffverbindungen unter Ausschluss von Sauerstoff. Werden also Pflanzen oder Tiere im Moor durch Bakterien abgebaut, wird dadurch Methan freigesetzt. Könnte dies in den Permafrostgebieten auf-gefangen werden, wären wohl die Heizprobleme von Generationen frierender Menschen gelöst. Das Treibhaus-potential von Methan ist rund 25mal grösser als jenes von Kohlendioxid.

.) Lachgas (N2O)
Der Klimakiller schlechthin ist jedoch das Lachgas. Es entsteht vor-nehmlich in entwässerten Reichmooren oder gedüngten Mooren, die ohnedies bereits viel Stickstoff enthalten. Hinzu kommt noch eine hohe Konzentration an Stickstoff im zugeführten Dünger. Das Treibhaus-potential von Lachgas ist rund 300mal grösser als das von CO2.

.) Wasserstoff (H2)

.) Schwefelwasserstoff (H2S)

.) Phosphorwasserstoff (P2H4)

Die Klimawirkung dieser Gase werden durch die „CO2-Äquivalenten“ angegeben. Dabei handelt es sich um die mittlere Erwärmungswirkung über zumeist 100 Jahre. So werden beispielsweise alleine in deutschen Landen nicht weniger als 31 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente aus Mooren freigesetzt. Eine ungeheure Zahl! Dabei aber ist dies nur 2,8 % der deutschen Gesamtemission klimawirksamer Gase!
Die letzteren drei Gase entstehen unter Druck – sie entweichen entweder explosionsartig oder durch Blasen. Reagieren sie nun mit dem Sauerstoff der Luft, kommt es zu Verbrennungen (Moor-Irrlichter). So könnten auch die riesigen Moorbrände in Sibirien im letzten Jahr erklärt werden. Hunderte Millionen Tonnen CO2 wurden dadurch in die Atmosphäre abgegeben.
All diese Gase werden beim Auftauen der Permafrostböden freigesetzt. Was das für die Atmosphäre bedeutet, muss hier nicht eigens erwähnt werden. In Langzeitbeobachtungen der letzten Jahrzehnte konnte nach-gewiesen werden, dass die Permafrostgrenze v.a. in Nordamerika, aber auch in Eurasien in Richtung Norden wandert. Soll heissen, dass immer mehr des gefrorenen Bodens auftaut.

Selbstverständlich ist es auch in anderer Richtung tragisch: Wurden Häuser, Dörfer oder ganze Städte auf Permafrostböden hochgezogen, so versinken diese beim Auftauen im Morast („Thermokarst“). Hier ging man zuletzt dazu über, Häuser auf Pfählen zu errichten, die bis auf die permanent gefrorene Bodenschicht hinunterreichen. Im russischen Norden etwa stürzen ganze Landstriche in sich zusammen. Zu einer aussergewöhnlichen Kraterlandschaft, da das auftauende Wasser an Volumen verliert, Gase entweichen und der Boden seinem eigenen Gewicht nachgibt. Sollten die gesamten, geschätzten 35.000 Kubik-kilometer auftauen, so würde der Meeresspiegel nach Berechnungen um bis zu 9 cm ansteigen. Durchaus realistisch, haben doch die Ober-flächentemperaturen im Norden Kanadas und Sibiriens in den 90er Jahren um rund 2 Grad zugenommen (nach 3 Grad in den 80ern). So blöde es auch klingen mag: Eine höhere Schneedecke im Winter beschleunigt die Erwärmung der Böden, da der Schnee einer Kälteschutzdecke gleich-kommt. Nach Berechnungen von Klimatologen wird sich die zusammen-hängende Permafrostdecke bis zum Jahr 2100 von derzeit 10,5 auf nurmehr 1 Million Quadratkilometer verkleinert haben.
Nur mit Hilfe der Satelliten ist eine ständige Beobachtung und Ver-messung dieser riesigen Dauerfrostflächen möglich. So wurde beispiels-weise ein Teil des betroffenen Lena-Tales in Russland im Oktober 2014 via Satellit durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vermessen und abgebildet. Beobachtet wird hingegen auch eine Wanderung der Baumgrenze in Richtung Norden. Ein untrübliches Anzeichen dafür, dass die Temperaturen ansteigen. So hilft sich die Natur selbst: Bäume binden während ihres Lebens unheimlich viel Kohlenstoff durch die Aufnahme von CO2 aus der Luft. Wissenschaftler der Forschungsstation Samoilov im Lena-Delta entdeckten unweit der Station eine etwa 70 cm hohe und 20 Jahre alte Lärche. Weitaus nördlicher der Baumgrenze! Sie wurde zum Symbolbild für die Erderwärmung.
Die weitere Gefahr: Methangas-Entweichungen. Hochrechnungen haben ergeben, dass pro Jahr zwischen 14 bis 35 Mio Tonnen Methan nur in Sibirien und Alaska freigesetzt werden. Bis zum Ende des Jahrhunderts könnten es bis zu 200 Mio Tonnen pro Jahr sein. Alleine das könnte die weltweite Durchschnittstemperatur um 0,32 Grad Celsius erwärmen. Erste Schätzungen über die Folgekosten nur des freigesetzten Methans aus Ostsibirien belaufen sich auf weltweit 60 Billionen US-Dollar. Die Zeitung „Siberian Times“ berichtet von inzwischen bis zu 7.000 Methanblasen in Sibirien. Und hier kommt nun auch wieder der submarine Dauerfrost-boden in’s Spiel: Russische Wissenschaftler konnten anhand von 5.100 Messungen zwischen den Jahren 2003 und 2008 nachweisen, dass zirka 80 % des Tiefenwassers und etwa 50 % des Oberflächenwassers des ostsibirischen Schelfs mit Methan übersättigt sind. Damit gelangt mit rund 8 Millionen Tonnen kontinuierlich (ohne plötzliche Ausbrüche) nur hier jährlich mehr Methan in die Luft als in allen anderen Ozeanen zusammen. Die Experten warnen in diesem Zusammenhang vor einer abrupten globalen Erderwärmung! Einer Zeitbombe gleich!
Zurück in heimische Gefilde: Durch eine exzessive Wärmeentnahme beispielsweise aufgrund von Bodenwärmepumpen, verbunden mit einem nicht zugleich stattfindenden Ausgleich durch Umgebungswärme kann übrigens ein künstlicher Permafrostboden angelegt werden. Dies geschieht etwa, wenn zwischen den einzelnen Anlagen oder Bohrungen zu wenig Abstand besteht.
Die Alpenvereine Deutschlands und Österreichs, sowie der Schweizer Alpen Club warnen ganz allgemein bei Touren in’s Hochgebirge. Zwar werden die Wege immer wieder gepflegt (alleine im Zuständigkeitsbereich des DAV befinden sich 30.000 Kilometer Wegstrecke), doch gehört der Steinschlag und Felsabbruch inzwischen zum alpinen Bergerlebnis hinzu. Deshalb sollte keineswegs bei der Ausrüstung und Information vor der Tour gespart werden. Und noch ein Tipp für alle Investoren mit Vorliebe für Kanada, Skandinavien oder Russland: Vergewissern Sie sich immer vor dem Ankauf einer Immobilie, ob diese auf einem Permafrostboden erbaut wurde.

Zuletzt noch die Gretchenfrage:

Kennen Sie Ihren CO2-Fussabdruck??? Wenn ja – arbeiten Sie daran???

Lesetipps:

.) Warnsignal Klima: Das Eis der Erde; J.L. Lozán / H. Grassl / D. Kasang / D. Notz / H. Escher-Vetter (Hrsg.); 2015
.) Natural Gas Hydrate: Coastal Systems and Continental Margins; M.D. Max; Springer 2000
.) Climate Change, Permafrost, and Impacts on Civil Infrastructure; F.E. Nelson / L.W. Brigham 2003
.) A projection of severe near-surface permafrost degradation during the 21st century; D.M. Lawrence / A.G. Slater; Geophys. Res. Lett. 2005
.) Arctic Climate Impact Assessment; ACIA 2005
.) Disappearing Arctic Lakes; L.C. Smith / Y. Sheng / G.M. MacDonald / L.D. Hinzman; 2005

Links:

– ipa.arcticportal.org
– gtnp.arcticportal.org
– www.awi.de
– hgf-eda.de
– nordic–envri-fi-bin.directo.fi
– www.footprint-deutschland.de
– www.planeterde.de
– www.geo.fu-berlin.de
– www.uni-giessen.de
– www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de
– www.expedition-moor.de