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Die Schneemetamorphose einst und heute

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1939: Wegweisendes Werk für die Schneeforschung

„Schneemetamorphose“ bedeutet Umwandlung von Eiskristallen im Schnee. Sie ist der Grund, weshalb Neuschnee nicht pulvrig bleibt oder sich Schwachschichten in der Schneedecke bilden. Bereits die 1931 gegründete Kommission für Schnee- und Lawinenforschung befasste sich mit der Schneeumwandlung und veröffentlichte 1939 das wegweisende und bis heute weltbekannte Werk „Der Schnee und seine Metamorphose“. Die damaligen Schneeforscher fassten darin ihre auf dem Weissfluhjoch durchgeführten Experimente zusammen. Obwohl das Kapitel über die Metamorphose eher kurz ausfiel, wiesen sie an anderen Stellen immer wieder darauf hin, wie wichtig die Schneeumwandlung sei, um mechanische und physikalische Eigenschaften des Schnees zu verstehen. Die Untersuchungen zur Metamorphose waren jedoch zeitaufwendig und konnten im Labor fast nur an Einzelkristallen durchgeführt werden. Die Forscher wussten allerdings schon damals, dass weniger der Einzelkristall als das Schneegefüge als Ganzes zu betrachten sei. Sie erkannten ausserdem, dass das Eigengewicht der Schneedecke, die Schneetemperatur und vor allem Temperaturunterschiede in der Schneedecke für die stetige Umwandlung des abgelagerten Schnees verantwortlich sind.

 

Durchbruch dank Röntgentomografie

Die Schneemetamorphose blieb auch in den nächsten Jahrzehnten ein wichtiges Forschungsthema am SLF. So verfasste sein langjähriger Direktor, Professor Marcel de Quervain, zwischen 1950 und 1973 zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten dazu. Später rückten das Schneegefüge und die Mikrostruktur des Schnees immer mehr ins Zentrum der Metamorphoseforschung. Um die zeitliche Entwicklung zu untersuchen, mussten die Forscher aber für jeden Zeitschritt verschiedene, wenn auch ähnliche Proben verwenden. Erst in den letzten Jahren kam der Durchbruch: Dank der Röntgentomografie ist es dem SLF gelungen, zum ersten Mal ein und dieselbe Schneeprobe während ihrer ganzen Entwicklung im Kältelabor unter verschiedensten Bedingungen zu untersuchen und die Umwandlung im Eisgerüst dreidimensional sichtbar zu

 

Schneeklassifikation: ein wichtiges Instrument für die Praxis

Für die Beurteilung des Schneegefüges im Gelände steht den Praktikern jedoch kein Röntgentomograf zur Verfügung. Im Laufe der Jahre haben sie mit Hilfe einfacher Mittel Zusammenhänge zwischen beobachtbaren Eigenschaften der Schneeschichten und der Lawinenbildung erarbeitet. Obwohl sich das Verständnis der Prozesse hinter diesen Beobachtungen stark gewandelt hat, haben sich die Arbeitsmethoden der Praktiker bis heute bewährt. Die seit 1954 von SLF Mitarbeitern stark geprägte und kürzlich überarbeitete internationale Schneeklassifikation nimmt dabei eine wichtige Rolle ein. Sie bietet allen Interessierten aus Wissenschaft und Praxis u.a. eine gemeinsame Terminologie rund um die verschiedenen Erscheinungsformen des Schnees.

 

Schneedecken-Simulationen

Von den heute unzähligen Computer-Modellen, die die Schneedecke simulieren, beziehen nur wenige die Metamorphose ein. Eines davon ist das am SLF entwickelte Modell „Snowpack“. Mit Snowpack können Fragen aus ganz verschiedenen Bereichen beantwortet werden. Das Hauptaufgabengebiet liegt in der Unterstützung und Verbesserung der Lawinenwarnung. Es wird jedoch beispielsweise auch in der Schneehydrologie oder Pistenpräparation eingesetzt. Bis heute stützt sich Snowpack jedoch noch immer auf stark vereinfachte Modellvorstellungen und empirische Gleichungen. In Zukunft werden die durch den Röntgentomografen gewonnenen neuen Erkenntnisse in die Weiterentwicklung dieses Modells einfliessen.