Berge in Bewegung

Lawinen tragen grosse Mengen an Material talwärts Lawinen tragen grosse Mengen an Material talwärts

Die riesigen Gesteinsmassen der Gebirge scheinen auf den ersten Blick unzerstörbar, doch auch sie werden von Wind und Wetter beeinflusst. Zum Welttag des Bodens richten wir den Blick nach unten.

Tag für Tag nagen Sonne, Wind und Regen an allem, was sich auf der Erdoberfläche befindet. Die Verwitterung zerkleinert dabei jedes noch so harte Gestein; die Erosion transportiert dieses durch die Bewegung von Wind, Wasser und Schwerkraft davon. Diese Vorgänge sind für unseren Planeten und all seine Lebewesen elementar, denn sie erzeugen das Ausgangsmaterial für fruchtbare Böden.

Zur Feier des Weltbodentages am 05. Dezember geht es in diesem Beitrag der Artikelserie Berge um die Böden in den Bergen; darum, wie sie sich mit dem Wetter und Klima verändern, und über neue Erkenntnisse der Wissenschaft betreffs des Wachstums von Gebirgen.


Massen in Bewegung

Welche Faktoren die Verwitterung und Erosion wie stark beeinflussen, ist noch nicht gänzlich geklärt. Wichtig ist jedoch die Zusammensetzung des Gesteins, die Trockenheit bzw. Feuchtigkeit des Klimas, die Stärke und Richtung des Windes und der Säuregehalt des Wassers. Dazu kommen die Vegetationsdichte, die Geländeform und die Richtung der Sonneneinstrahlung. Zudem spielt der Klimawandel eine zunehmend wichtige Rolle: Grosse Temperaturanstiege und Starkregen über einen längeren Zeitraum erhöhen die Verwitterungsrisiken.

In den Hochgebirgen ist - neben der Bodenerosion durch Wasser (Bäche, Flüsse, Regen) - insbesondere der Massenschurf durch Gletscher- und Schneedeckenbewegungen ein entscheidender Faktor für die Abtragung von Böden. So werden selbst riesige Gesteinsbrocken teils über viele Hundert Kilometer verfrachtet. Eindrucksvolle Beweise dafür sind Findlinge, beispielsweise der Grossi Flue im Kanton Solothurn, der vom Rhonegletscher aus den Walliser Alpen an seine heutige Position transportiert wurde.

Zur Gefahr wird die Erosion, wenn sie starke Rutschungen, Felsstürze und Lawinen verursacht. Ein schleichendes Problem der Bodenerosion ist auch, dass dadurch der Humus kontinuierlich weggeschwemmt wird und so der Boden wertvolle Nährstoffe verliert. Besonders im Zusammenspiel mit intensiver Landnutzung kann so die Erosion die Bodenfruchtbarkeit stark beeinträchtigen.


Ein ständiges Wachsen und Schrumpfen?

Betreffs der reinen Höhe der Berge waren die Fachleute bislang der Meinung, dass die Erosionskräfte ihre maximale Höhe begrenzen. Das Wachstum der Gebirge haben wir den Bewegungen zweier tektonischer Platten zu verdanken. Wenn beispielsweise zwei Erdplatten miteinander kollidieren, hebt sich der Untergrund an der Grenze. Gängiger Lehrmeinung nach wirkt dieser tektonischen Hebung eine abtragende Kraft — die Erosion — entgegen. Wo die Erosion stärker ist als die Hebung, schrumpfen die Gebirge im Laufe der Jahrtausende; wird sie von der Hebung übertrumpft, wachsen die Berge.

Dass dem nicht so ist, haben Forscher vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) herausgefunden. Für die Studie haben sie an zehn Plattengrenzen untersucht, wie stark die Hebung durch die Kollisionskraft ist und wie stark das Gewicht des Gebirges ihr entgegenwirkt. Daraus errechneten sie die theoretische Maximalhöhe für jedes Gebirge. Dann wurde dieser Wert mit der tatsächlichen Höhe der zehn Berge verglichen. Da diese in ganz verschiedenen Klimazonen liegen, müsste die Erosion deutliche Unterschiede zwischen der theoretisch möglichen und der real anzutreffenden Höhe der Berge verursacht haben. Der Vergleich ergab jedoch, dass die Höhe der Gebirgsketten weltweit ihrer theoretischen Maximalhöhe entspricht — ganz unabhängig von Klimabedingungen und Erosionsraten. Entgegen bisheriger Annahmen ist demnach allein das Kräftegleichgewicht in der Erdkruste verantwortlich für die Gebirgshöhe, während die Erosion nur geringen Einfluss nimmt.

Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die Zusammenhänge zwischen Klima und Gebirgen. Bislang wurde der Wachstum bzw. das Schrumpfen der Berge auf die Änderung der Erosionsrate zurückgeführt — beispielsweise durch den Wechsel des Klimas. Stattdessen liegen diesen Vorgängen wahrscheinlich tektonische Veränderungen zugrunde, beispielsweise eine nachlassende Kontinentaldrift.


LKW der Natur

Eine besonders zerstörerische Form der Erosion in Gebirgen bleibt gleichwohl der Murgang (oft auch Schlammlawine genannt). Das Risiko dafür steigt mit der Erderwärmung zunehmend, da auch das Abschmelzen von Gletschern und das Auftauen von Permafrostböden Murgänge auslöst. Diese sind Erdrutsche, bei denen ein Gemenge aus Wasser und Feststoffen wie Sand, Kies, Steinen und Holz talwärts fliesst. Ein Murgang entsteht, wenn bei starkem Regen im steilen Gelände wenig verfestigtes Geröll von Bächen mitgerissen wird.

Die grössten Murgänge in den Alpen haben bis zu einer halben Million Kubikmeter Material talwärts gerissen. Über 40’000 Lastwagen würden benötigt, eine solche Menge zu transportieren. Murgänge sind, auch aufgrund ihrer schwierigen Vorhersage, oft mit Sach- und Personenschäden verbunden.


Quellen und weitere Informationen:
Ahabc.de: Bodenerosion in den Alpen
WSL: Murgang und Geschiebe
Dielforder et al. (2020): Megathrust shear force controls mountain height at convergent plate margins



   
 
 
 

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