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Permafrost und Naturgefahren

Permafrost ist keine Naturgefahr. Naturgefahren wie Steinschlag oder Murgänge können jedoch in Permafrostgebieten entstehen, insbesondere im Zusammenhang mit intensiven Niederschlägen, Schneeschmelze oder langen Hitzeperioden. Um die Vorgänge in eishaltigen Permafrostböden besser zu verstehen und mögliche Gefahren besser vorherzusagen, führen wir im Hochgebirge Messungen durch, welche durch Versuche im Labor und mit numerischen Simulationen unterstützt werden.

3D Laserscanning am Gemsstock

3D Laserscanning am Gemsstock in Andermatt.

Es wird z.B. untersucht, wie schnell – und mit welchen Konsequenzen - verschiedene Geländetypen wie Schutthalden, Blockgletscher und Felswände auf Temperaturänderungen reagieren.Um Änderungen der Bodentemperatur und des Eisgehalts zu erkennen und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Hangstabilität abzuschätzen, werden im Gelände diverse Methoden eingesetzt, zum Beispiel Bohrloch- und Oberflächentemperaturmessungen oder Deformationsmessungen. Diese Messungen werden in den Bohrlöchern mit Inklinometern und an der Bodenoberfläche mit Theodoliten oder 3D Laserscanner durchgeführt. Da der Wassergehalt in der Auftauschicht in Bezug auf die Hangstabilität eine wichtige Rolle spielt, messen wir zudem mit sogenannten TDR Sonden den Wasseranteil der Schichten. Mit kontrollierten Laborversuchen und Computermodellen können die Auslösemechanismen von Hangbewegungen im Permafrost simuliert werden. Die im Gelände erhobene Daten liefern für solche Simulationen wichtige Grundlagen.

Bohrlochinklinometer
Bohrlochinklinometer

Während in Schutthalden aufgetaute Schuttmassen die Frachten von Murgängen erhöhen, ist im Felspermafrost mit mehr Steinschlag zu rechnen. Je nach Eisgehalt und Temperaturen im Fels kann das Öffnen von Klüften in Felswänden beschleunigt werden. Um die Stabilität von Felswänden zu untersuchen, untersuchen wir in Zusammenarbeit mit anderen Permafrostforschenden mit geoelektrischen Methoden die Eisgehalte im Fels. Naturgefahren in Permafrostgebieten sind ein potentielles Problem für Bauten im Permafrost, für Siedlungen und nicht zuletzt für Bergsteiger, die sich in steilen Felswänden befinden. Deshalb werden die Resultate dieser Forschung regelmässig an Sicherheitsverantwortliche weitergeleitet und wichtige Erkenntnisse veröffentlicht.