Messungen zeigen, die Temperatur des Permafrost erreichte Rekordhohe Temperaturen.
Bohrung auf dem Schilthorn. © Cécile Pellet, PERMOS

Es taut weiter – der Permafrost erwärmt sich wieder

  • Stefanie Wermelinger
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Nach einer kurzen Pause von ein bis zwei Jahren setzte sich die Erwärmung des alpinen Permafrostes 2017/18 wieder fort. Das zeigen die neusten Messungen. Die Erwärmung ist noch nicht überall bis in die Tiefe vorgestossen. Aber in den oberflächennahen Schichten sind die Permafrosttemperaturen bereits wieder nahe bei oder über den bisherigen Rekordwerten.

Das hydrologische Jahr 2017/18 war in der Schweiz geprägt durch einen schneereichen Winter sowie ein extrem warmes und trockenes Sommerhalbjahr (April bis September). Die dicke Schneedecke schmolz mit den warmen Frühlingstemperaturen sehr schnell. Laut der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz (SCNAT), erreichte sie bereits Ende Frühling durchschnittliche Werte. Die Oberflächentemperaturen im Gebiet des Permafrost in den Schweizer Alpen entsprachen von Oktober 2017 bis Juni 2018 den saisonal üblichen Werten. Aufgrund der grossen Hitze und der starken Sonneneinstrahlung im Sommer 2018 wurde dann die Norm von Juli bis September 2018 deutlich übertroffen.

Die warmen Bedingungen an der Oberfläche führten an 4 von 15 Bohrlochstandorten von PERMOS zu Rekordwerten der Mächtigkeit der Auftauschicht. Das ist die oberste Schicht des Permafrosts, die jeden Sommer auftaut. An 5 der Standorte ist sie nahe oder beim Rekordwert und an den restlichen Standorten ist die Auftauschicht noch nicht bestimmbar. Auf dem Stockhorn (3400 m.ü.M.) bei Zermatt (VS) erreichte die Auftauschicht 2018 sogar eine Tiefe von 4,8 Metern. Dies ist deutlich mehr als der bisherige Rekordwert von 4,3 Metern, der im Hitzesommer 2003 gemessen wurde. Am gleichen Standort wurden 2018 auch die bislang tiefsten elektrischen Widerstandswerte im Untergrund gemessen. Dies lässt auf eine Erhöhung des Anteils von flüssigem Wasser im Permafrost, und damit auf eine fortschreitende Eisschmelze, schliessen. Ähnliche Beobachtungen wurden auch auf dem Schilthorn in den Berner Alpen sowie am Blockgletscher Murtèl-Corvatsch im Oberengadin gemacht.

Trendwende in der Tiefe steht noch bevor

In den tieferen Schichten ist die Abkühlung von 2016/2017 noch feststellbar. Dies ist an Standorten der Fall, an denen die Schneedecke einen Einfluss auf die Bodentemperaturen hat. Zum Beispiel bei Schutthalden oder Blockgletschern. An solchen Standorten sind die Temperaturen in 10 und 20 Metern Tiefe im September 2018 noch nicht wieder auf dem Niveau vor der Abkühlung. Die sommerliche Hitze benötigt allerdingt rund sechs Monate, um 10 Meter tief in den Boden vorzudringen. Deshalb werden die Folgen des Sommers 2018 in grösseren Tiefen erst nach dem Winter 2019 feststellbar sein. Anders sieht es an Standorten aus, an denen sich typischerweise keine dicke Schneedecke bildet. Beispielsweise in steilen Felswänden. Hier wurde die Erwärmung nicht unterbrochen und es wurde bis in tiefe Schichten rekordhohe Temperaturen gemessen.

Ein weiterer Indikator für die wieder fortgesetzte Erwärmung des alpinen Permafrosts ist die 2018 beobachtete Stabilisierung oder leichte Beschleunigung der Geschwindigkeit von Blockgletschern. Das sind talwärts kriechende Schuttmassen, die aus Gesteinsblöcken und Eis bestehen. Generell bewegen sich diese Geländeformen entsprechend der Entwicklung der Permafrost-Temperaturen und werden schneller, wenn diese steigen.

Der kurze Unterbruch des Erwärmungstrends des alpinen Permafrostes im hydrologischen Jahr 2016/17 war nur vorübergehend. Die Ergebnisse zeigen übereinstimmend, dass die beobachtete Abkühlung in den Schutthalden und Blockgletschern ein vorübergehendes Phänomen war. Dieses Phänomen ist auf einen bis zwei sehr schneearme Winter zurückzuführen. Die Daten des hydrologischen Jahres 2017/18 zeigen in den obersten Schichten eine Wiederaufnahme des Erwärmungstrends. Dies nach einem sehr heissen und trockenen Sommer mit Temperaturen nahe bei oder sogar über den bisherigen Rekordwerten. Die Abkühlung ist in der Tiefe an vielen Standorten noch sichtbar, doch wird der Einfluss der grossen Hitze im Sommer 2018 hier erst in einigen Monaten voll zum Ausdruck kommen.

Permafrost (oder dauerhaft gefrorenes Untergrundmaterial) ist ein thermisches Phänomen und durch die Temperatur des Untergrundes definiert. In der Schweiz findet man ihn unter gut 5 % der Landesfläche, typischerweise in schattigen und hochgelegenen Schutthalden und Felswänden oberhalb von etwa 2500 Meter über Meer. Ob Permafrost vorhanden ist, wird stark durch die klimatischen Bedingungen beeinflusst. Er ist deshalb ein guter Indikator für Änderungen dieser Bedingungen, auch wenn Änderungen im Permafrost anders als bei den Gletschern nicht direkt sichtbar sind. Die Temperaturmessungen in Bohrlöchern sind die einzigen direkten Permafrost-Messungen. Sie werden im Rahmen von PERMOS durch indirekte Messungen ergänzt: Geschwindigkeit der Blockgletscher sowie Veränderungen des Eisanteils (bzw. des Wasseranteils) im Untergrund.

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