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4. Dezember 2018

Das Geheimnis der „Mary Celeste“

Am 4. Dezember 1872 entdeckte die Besatzung der "Dei Gratia", unter den Kommando von Kapitän David Morehouse, unweit der Inselgruppe der Azoren und dem portugiesischen Festland die Brigg "Mary Celeste". Einige der Segel waren zerrissen und das Schiff schien ziellos herumzutreiben. Morehouse beschloss beizudrehen und ein Beiboot auszusetzen. Von der Mannschaft der Mary Celeste, Kapitän Benjamin Briggs, seiner Ehefrau und seiner Tochter und sieben Seeleuten, fehlte an Bord jede Spur. Im Rumpf stand etwas Wasser, einige Ladeluken waren verrutscht, in den Mannschaftskabinen herrschte ein Durcheinander, Navigationsinstrumente des Kapitäns waren verschwunden und das Rettungsboot fehlte. Das Schiff war aber noch seetüchtig und daher war es äußerst seltsam, dass die Mannschaft anscheinend freiwillig von Bord gegangen war. Ein Teil der Mannschaft der Dei Gratia segelte mit der Mary Celeste zurück nach Gibraltar, wo sie eine Belohnung für die Bergung des Geisterschiffes verlangte.
Das spurlose Verschwinden der gesamten Mannschaft der Mary Celeste bleibt bis heute eines der ungelösten Rätsel der Seefahrt. Der November 1872 war durch zahlreiche Stürme auf dem Nordatlantik geprägt und man vermutete zunächst, dass die Mannschaft, als sie das Wasser im Rumpf bemerkte, nahe der Insel Santa Maria, eine der Inseln der Azoren, das anscheinend sinkende Schiff verlassen hatte, um mit dem Rettungsboot an Land zu gelangen. Aber laut Logbuch der Dei Gratia, die nur wenige Tage hinter der Mary Celeste von Nordamerika nach Europa segelte, war die See rund um die Azoren ruhig gewesen. Im Logbuch der Mary Celeste gab es einen letzten Eintrag am 25. November, in Sichtweite der Insel Santa Maria, der ebenfalls von einer Wetterbesserung sprach. 

Im Laufe der Zeit wurden mehr oder weniger plausible Erklärungen vorgeschlagen, die von Meuterei, über einen Überfall von Piraten, Massenhysterie, Seemonster, UFOs und Seebeben reichen.

Marinebiologe David Williams führt Seebeben an, um alle möglichen, rätselhaften Begebenheiten zur See zu erklären. In Dezember 1885 musste die Alhama of Arenda in der Nähe der Azoren aufgegeben werden, nachdem ein Seebeben sie getroffen hatte. Angeblich wurden in 1941 mehrere U-Boote durch ein Seebeben mit Epizentrum zwischen den Azoren und Lissabon beschädigt.
Laut Williams verursachen Erdbeben entlang des Störungssystems, das sich von Portugal aus in den Atlantischen Ozeans erstreckt, Druckwellen, die zu Schäden an Schiffen führen sollen. Entlang der Azoren-Gibraltar-Bruchzone stoßen die Afrikanische und die Eurasische Platte zusammen und hier liegt vermutlich auch das Epizentrum des berühmten Erdbebens das in 1755 auch Lissabon zerstörte.


Auch im Bermuda-Dreieck sollen gewaltige Druckwellen, verursacht durch Unterwasservulkane und Seebeben, Schiffe und Flugzeuge spurlose verschwinden lassen.

Williams schlägt folgendes Szenario vor um das Rätsel der Mary Celeste zu erklären. Das Segelschiff wurde, als es sich den Azoren näherte, durch ein Seebeben getroffen, wobei es zu Schäden am Schiffskörper kam. Briggs wurde panisch und befahl seiner Familie und der Mannschaft in das Rettungsboot zu steigen, in der Hoffnung das rettende Festland, die vulkanische Insel Santa Maria, zu erreichen. Tatsächlich konnten am Bug der Mary Celeste Schäden festgestellt werden. Allerdings kamen herbeigerufene Experten zum Schluss, das Wellen aus den gerade renovierten Schiffskörper große Holzspäne herausgerissen hatten. Des Weiteren gibt es keine Aufzeichnungen eines Erdbebens bei den Azoren in 1872. Williams Erklärung bleibt daher völlig hypothetisch.


Man geht heute eher davon aus, dass die Ladung der Mary Celeste beim Verschwinden der Mannschaft eine Rolle spielte. Die Ladung bestand aus über 1.000 Fässern mit Industriealkohol. Beim Entladen des Schiffes bemerkte man, dass einige Fässer leer waren. Der Alkohol war anscheinend aus den nicht ganz dichten Fässern entwichen. Als die Mannschaft den Geruch von Alkohol im Laserraum bemerkte, lies der Kapitän alle an Bord in das Rettungsboot steigen, vielleicht in der Hoffnung,dass die Alkoholgase verpuffen würden. Als das Seil, mit der das Rettungsboot an die Mary Celeste gebunden war, zerriss, driftete das kleine Boot ab. Die verlassene Mary Celeste driftete mit den Strömungen und den Wind weiter Richtung Portugal, bis sie schließlich entdeckt wurde.

14. April 2017

Die Geschichte des Titanic-Eisbergs

In der Nacht vom 14. zum 15. April 1912 kollidierte eines der modernsten und größten Schiffe seiner Zeit im nördlichen Atlantik mit einem mittelgroßen Eisberg. Ein direkter Aufprall wurde durch ein Ausweichmanöver verhindert, allerdings wurde der Bug der "Titanic" auf einer Länge von 90m beschädigt und die vernieteten Stahlplatten platzten abschnittsweise auseinander - Wasser dringt ein und zieht langsam aber unerbittlich den Bug unter die Wasserlinie, das Schiff ist verloren.



Das Schicksal der Titanic hat zahllose Bücher und Filme inspiriert, die Geschichte des zweiten großen Darstellers, des Eisbergs, ist heute aber fast vergessen.
Abb.1. Eisberg und Eisfeld, fotografiert von Bord der "Carpathia", das erste Schiff das die Unglückstelle am Morgen des 15. April erreichte, aus dem Buch "Sinking of the Titanic - The World´s Greatest Sea Disasters" (1912).Es gibt zahlreiche Berichte von Überlebenden die den Eisberg der Titanic beschreiben, und noch mehr Photographien die später von Schiffen aus aufgenommen wurden. Allerdings gibt es keinen eindeutigen Beweiße das unter den gesichteten Eisberge tatsächlich der "schuldige" Berg gefunden wurde.

Eisberge im Nordatlantik stammen vorwiegend von den kalbenden Gletschern an der Westküste von Grönland. Meeresströmungen treiben diese dann mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 0,7 Stundenkilometer zunächst nach Norden bis zur Kanadischen Küste. Hier geht die West-Grönland Meeresströmung in den Labradorstrom über, der nach Süden hin "fließt" - und mit ihm auch zehntausende von kleinen und großen Eisbergen. Vor der Küste Neufundlands treffen die kalten Meeresströmungen auf den warmen Golfstrom. Nur noch wenige Eisberge überdauern bis zu diesem Punkt die 5.000 Kilometer lange Reise, aber genau hier kreuzen sie die viel befahrene Nordatlantikroute. Es wurde spekuliert ob 1912 die Anzahl von größeren Eisbergen in diesem Gebiet ungewöhnlich war. Zahlreiche telegraphische Meldungen wurden seinerzeit an die Titanic gesendet, zumeist von Schiffen die Eisberge gesichtet hatten oder in der Nacht auf eine Weiterfahrt verzichteten und vor Eisfeldern stoppten. Die Anzahl der Meldungen scheint außergewöhnlich hoch zu sein, allerdings gibt es keine offiziellen Zahlen, da vor 1912 Eisberge nicht überwacht wurden. Erst nach der Katastrophe wurden zunächst Frachter, später Kriegschiffe, auf Patrouille im Nordatlantik geschickt.
Das vermehrte Auftreten von Eisbergen wurde durch Temperaturschwankungen im Nordatlantik erklärt: nach einer Arbeitshypothese verstärkten milden Temperaturen in den Jahren 1900 bis 1910 die Aktivität der Gletscher in Grönland, mehr Eisberge wurden daher auf "die Reise geschickt". Eine alternative Hypothese schlägt vor, dass die kalten Wassertemperaturen seit 1910 ein Vorstoßen der Eisberge nach Süden hin begünstigte. Beide Hypothesen sind schwierig zu überprüfen, da es keine genauen Daten zur Anzahl der Eisberge bis 1912 gibt. Es scheint eine schwache Korrelation im 20 Jahrhunderts zwischen der Temperatur des Atlantiks und die Anzahl gesichteter Eisberge auf den 48. Breitengrad zu geben, allerdings sind die Schwankungen beträchtlich und vermutlich gab es bevor und nach der Titanic starken Eisgang; 1912 war daher wahrscheinlich kein besonderes Jahr und die Kollision, wie so oft, ein Unglück.

28. Januar 2017

Vulkane machen Geschichte

Im Jahre 536 n.Chr. verdunkelte eine mysteriöse Wolke den Himmel. Der Historiker Prokopios von Caesarea schreibt die Sonne sei „so schwach wie der Mond und schien so außerordentlich wie während einer Sonnenfinsternis, überhaupt nicht so, wie man es sonst gewohnt ist.“ Die Temperaturen sackten nach unten und die Ernten auf den Feldern fielen aus. Dies führte zu Hungersnöte unter Justinian I. und in 541 kam auch noch eine Seuche dazu. In seiner Not wandte sich Justinian I. verstärkt der Religion und prägte damit auch den Übergang von der Antike zum Mittelalter.
Als Verursacher der mysteriösen Wolke werden heutzutage Vulkane vermutet.



Trockenheit und Kälte führte zur Entvölkerung ganzer Landstriche, wie zum Beispiel den Balkan. Das unbewohnte Land wurde später durch andere Völker wie den Slawen wiederbesiedelt. Auf der Arabischen Halbinsel führte die durch vulkanische Aerosole verursachte Klimaveränderung dagegen zu mehr Niederschlag, es gab mehr Futterpflanzen was zu mehr Reit- und Lasttiere führte. Vielleicht ein Faktor der die islamische Expansion förderte.

22. Januar 2017

Im Wein liegt die Klima-Wahrheit

Um das Klima zu rekonstruieren können verschiedene Methoden angewendet werden, wie das Studium der natürlichen Archive von Baumringen oder Gletscherschwankungen. Deutsche und Französische Wissenschaftler haben dabei ein ungewöhnliches Archiv gefunden – Wein. Die Anbaugebiete in Deutschland und Frankreich liegen an der nördlichen Verbreitungsgrenze der Weinrebe und reagieren daher empfindlich auf Klimaschwankungen. Der französische Historiker E. Le Roy Ladurie schreibt in seinem Buch „Le territoire de l'Historien“ (1973): 

Bacchus, der Gott der Weinlese, ist ohne Zweifel eine reiche Quelle für Klimadaten! Nicht nur der Zeitraum der Weinlese, den Historikern gut bekannt, sondern auch die Qualität des Weines ist eine erstklassige Dokumentation für das Klima…[]. Der Statistiker Angot hat die Möglichkeiten [...] aufgezeigt, die aus der systematischen Untersuchung der Weinqualität in den letzten Jahrhunderten hervorgeht, in 1895 veröffentlichte er eine jährliche Serie der wechselhaften Qualität der Weine des Burgund, die bis in das XVII Jahrhundert reicht […] In Deutschland und Luxemburg haben Müller und Lahr jeweils Jahresreihen der Weinqualität rekonstruiert, von verschiedenen Weingütern (in der Nähe des Rheins, Neckar, Schwarzwald) und Rudloff hat diese Daten zur Ergänzung seiner Klimageschichte seit 1670 zu den heutigen Tagen genutzt. Die Dokumentation über Jahhunderte der Weine des Rheins ist insofern von großer Bedeutung, da die deutschen Weingüter die am randlichsten und am nördlichsten gelegenen sind und daher sehr empfindlich, in positiven Sinn, auf Sonneneinstrahlung reagieren...[]

Abb.1. Weinernte, Fresko im italienischen Schloss Buonconsiglio, um 1400.

Es ist daher ersichtlich das die Gletscherschwankungen und Abkühlung um 1560 bis 1600 auch von den zwei Datenreihen die Weine liefern können unterstützt wird, Zeitraum der Weinlese und Qualität (schlecht, in diesem Falle). Die Sommer und Frühlinge der Jahre 1553-1602 waren bedeutend weniger warm als die der Jahre 1452-1553, mit später Weinlese, Weine schlechtester Qualität und auch die Gletscher im Wachstum begriffen und gefährlich, so wurden um 1595 bis 1605 einige Hütten bei Chamonix und Grindelwald von diesen verschüttet. Im Gegensatz dazu stehen die Weine von ausgezeichneter Qualität der Jahre 1860-70 und 1940-53, in Deutschland und Frankreich, im Jahrhundert der größten Erwärmung zwischen dem XIX und XX Jahrhundert."

Abb.2. Erntezeitpunkte der Weingebiete um Alsac (orange), Burgund (grün) und Ile-de-France (violett), aus GUILLET et al. (2017) Climate response to the Samalas volcanic eruption in 1257 revealed by proxy records.

Dank der Rekonstruktion der Verbreitung von Weingütern in Europa lässt sich grob folgende Klimageschichte rekonstruieren. Im Jahre 54 v.Chr. führten die Römer den Weinbau in Südengland ein, von vielen Historikern als Beleg für ein wärmeres Klima in Südengland gedeutet. Um 280 n.Chr. wird der Weinbau auch in die römischen Provinzen nördlich der Alpen ausgedehnt. Im Mittelalterlichen Klimaoptimum wurde Wein in Preußen, Pommern und Südschottland kultiviert. Die Klimaverschlechterung ab dem 14. Jahrhundert führte zur Aufgabe der Weingüter in England. Wein wurde seitdem in seinen modernen Verbreitungsgebieten angebaut, wobei besonders günstige Lagen auch weiter nördlich bzw. in größerer Höhe Weinanbau ermöglichen würden, allerdings ist hier die Wirtschaftlichkeit nicht mehr gegeben.

18. Januar 2017

Die Rolle von Vulkanen in der Menschheitsgeschichte - von der Vorgeschichte zur Antike

Die Zivilisation existiert durch die Zustimmung der Geologie, Änderungen vorbehalten.
Will Durant
 
Man denkt selten an die Rolle die Vulkane in der Menschheitsgeschichte gespielt haben. Wir kennen heutzutage Vulkane nur von Süditalien, mit dem Vesuv, dem Ätna und Vulcano, und doch prägten und prägen Eruptionen auch die Geschichte Europas. Im Jahre 1815 brach der Tambora in Indonesien aus, geschätzte 70.000 Menschen starben an die unmittelbaren Folgen des Ausbruchs. Allerdings verschlechterte sich bald darauf auch das Klima in Europa und 1816 wurde als das "Jahr ohne Sommer" berühmt. Die schlechte Witterung hatte Missernten und Hungersnöte zur Folge die auch in Europa Tote forderten. Doch die Macht der Vulkane reicht viel weiter zurück.
 
Der Beginn des Einfluss von Vulkanen auf die Menschen verliert sich im Dunkel der Geschichte. Die älteste Darstellung eines Vulkanausbruchs könnte laut einer umstrittenen Interpretation in einer Malerei in der Höhle von Chauvet-Pont D'Arc gefunden werden. Falls die Darstellung wirklich einen Ausbruch darstellen soll, hätten vor 36.000 Jahren Europäer der Steinzeit einen solchen beobachtet und in ihren religiösen (?) Bildern festgehalten. Eher wahrscheinlicher als Vulkan zu interpretieren ist die 9.000 Jahre alte Darstellung in einer Ocker-Wandmalerei in der steinzeitlichen Stätte von Çatalhöyük in der heutigen Türkei. Der Ausbruch des Hasan Dag fällt zeitlich ziemlich genau mit der Darstellung zusammen.
Abb.1. Ocker-Wandmalerei in der steinzeitlichen Stätte von Çatalhöyük (Türkei).

Die Sage von Atlantis wurde um 350 v.Chr. vom griechischen Philosophen Platon aufgezeichnet, der sich wiederum auf den Historiker Solon beruft (um das 6. Jahrhundert v.Chr.). Das Königreich von Atlantis lebte mehr als 9.000 Jahre vor Plato in Wohlstand, bis es während einer Naturkatastrophe in nur einer Nacht und einen Tag in den Fluten versank. Autor Ignatius Donnelly (1831-1901) machte den Atlantis-Mythos schließlich im 19° Jahrhundert durch seine Bücher populär .
Der griechische Seismologe Angelos Galanopoulos identifizierte 1956 Atlantis als eine Insel im Norden von Kreta, genauer gesagt die heutige Insel von Santorin auf der sich der aktive Vulkan Thera befindet. Laut Galanopoulos hat ein Übersetzungsfehler oder Rechenfehler zu einer Verwechslung geführt. Platon gibt eine Fläche von 550x370km für Atlantis an, dividiert man diesen Wert durch 10 erhält man ungefähr die Fläche von Santorin. Auch wenn man für den Untergang von Atlantis statt 9.000 Jahre nur noch 900 Jahre vor dem goldenen Zeitalter Athens annimmt, kommt man auf einen Wert der mit dem bestätigten Ausbruch von Thera eher übereinstimmt. Ob Thera nun tatsächlich mit dem sagenhaften Atlantis übereinstimmt ist eher zweitrangig für die weitere Geschichte.
Thera liegt 120 Kilometer nördlich von Kreta. Um 1600 v.Chr. war Thera ein wichtiger vorgelagerter Stützpunkt der minoischen Kultur, die sich auf Kreta entwickelt hatte. Auf Thera wurde die Stadt Akrotiri gegründet, ein florierendes Handelszentrum. Nach einem Erdbeben wurde die Stadt aber verlassen. Man fand keine Wertgegenstände, dafür aber Gefäße mit Getreidesamen. Die Menschen hofften wohl wieder aussäen zu können nach ihrer Rückkehr. Dazu kam es aber nie. Kurz darauf wurde die Stadt durch einen Vulkanausbruch des Thera unter einer fünf Meter mächtigen Bimssteinschicht verschüttet. Nach dem Ausbruch blieb eine sieben Kilometer breite, 300m Tiefe Caldera übrig. Erst um 1967 kam die antike Stadt wieder ans Licht durch archäologische Ausgrabungen.
Abb.2. Die Insel von Santorin ist durch die Caldera des Thera geprägt, Stich aus dem Jahre 1866-70.

Die Eruption von Thera und die Verwüstung die Tsunami-Wellen auch auf dem Mutterland der Minoer verursachten führte dazu das die minoische Kultur auf Kreta um 1.600 v. Chr. zusammenbrach und massiv an Einfluss einbüßte. Die Mykener auf dem geschützten griechischen Festland dagegen gewannen an Einfluss und das goldene Zeitalter Griechenlands brach an, eine Epoche die den gesamten späteren Verlauf der westlichen Zivilisation beeinflusste.

79 nach Christus brach der Vesuv aus und verschüttete das alte Pompei unter pyroklastische Ströme. Zur damaligen Zeit hatte die Katastrophe relativ wenig Auswirkungen auf das römische Reich und die Stadt geriet für Jahrhunderte in Vergessenheit. Als aber die ersten römischen Kunstgegenstände aus den vulkanischen Schichten geborgen wurden führte das in Europa zu einer Wiedergeburt der Antike und zur Begründung des Klassizismus. Intellektuelle und Schöngeister umgaben sich mit nachgemachter römische Kunst und es gehörte zum guten Ton zumindest einmal die Ruinen von Pompei und den aktiven Vesuv besucht zu haben.

Abb.3. Ausgrabungen in Pompei, aus dem ersten vulkanischen Standardwek "Campi Phlegraei" von William Hamilton (1730-1803).

Dichter Percy Bysshe Shelley schreibt in 1819:

"Ich stand in der ausgegrabenen Stadt;
Und vernahm die herbstlichen Blätter wie leichtes Schlurfe
Von Geistern, die durch die Strae gehn; und hörte
Bisweilen des Berges schläfrige Stimme
Durch jene unbedeckten Räume schrillen;
Unheilkündender Donner, der den Schock durchdrang
Die lauschende Seele in meinem erwartungsvollen Blut;
Und spürte, daß die Erde aus ihrem tiefsten Innern sprach."
 

8. Oktober 2016

Die Kleine Eiszeit in den Alpen

Im Jahre 1820 gab sich der Salzburger Kreishauptmann Graf Welsperg-Raitenau über "die Verwilderung der Alpen" besorgt. Landgerichts Verweser Joseph Ferdinand Hermann antwortete mit einem Bericht "über ein Gebiet von der Länge von 8 Fußstunden vom Hüttwinkeltauern bis zum Heiligenbluter [wo Gletscher] Tauern Weiden vernichtet haben, die vordem mit Rindvieh angekehrt waren". Der Verwalter fügt auch eine Bemerkung zu seiner "Uiberzeugung dass das Klima in Rauris seit Jahrhunderten erkaltet und daher auch die Alpen verwilderten" an. Zahlreiche Pfarrbücher und Chroniken berichten vom Unmut der damaligen Bevölkerung über das Klima. So mußte im Jahre 1644 im Montblanc-Gebiet eine Prozession zum Gletscher beim Dorf Les Bois organisiert werden, da dieser angeblich um 120m vordrang und das Dorf bedrohte. Der Bischof von Genf segnete den Les-Bois-Gletscher höchstpersönlich. Auch der Aletschgletscher im Berner Oberland begrub wertvolles Ackerland unter sich. Jesuitenpatres besprengten den Gletscher im Namen des heiligen Ignatius und auch zum Vernagtferner in den Ötztaler Alpen wurden Bittprozessionen organisiert.
In einer landwirtschaftlich geprägten Wirtschaft waren diese Gletschervorstöße und Wetterkapriolen nicht nur ein religiöses Problem, sondern auch mit erheblichen Einbußen verbunden.
Wenn der  Schnee länger liegen blieb, wurden, aufgrund der verkürzten Weidedauer, Sennalmen in Galtalmen umgewandelt. Wenn diese „Kuhgräser“ vom Gletscher überfahren wurden und selbst selbst Schafe kein Auskommen mehr fanden, mussten hoch gelegene Höfe teilweise aufgegeben wurden. In 1817 mussten die Gampenhöfe im Südtiroler Innersulden (auf 1.878m Seehöhe) geräumt werden, da der vorstoßende Suldenferner bedenklich nahe der Hofstelle kam und der Gletscherbach die Hofstelle vermurte. 

 
Abb.1. Der 1850er Moränenwall des Rotmoosfernes im unteren Bildabschnitt markiert die maximale Ausdehnung der Alpengletscher in den letzten 10.000 Jahren.

Die sogenannte kleine Eiszeit, die vom 16 Jahrhundert bis ungefähr um die Mitte des 19. Jahrhunderts dauerte, war eine Phase starker Gletschervorstöße in den Alpen, sowie gekennzeichnet durch einen starken Kontrast zwischen den Jahreszeiten, besonders den sehr kalten Wintern.
Die Ursachen für diese Kaltphase ist noch nicht ganz geklärt. Das überaus kalte Jahrzehnt um 1810 fällt mit einem Minimum der solaren Einstrahlung zusammen und mit einigen starken Vulkanausbrüchen (darunter der Tambora im Jahre 1815). Der Sommer 1816 war in den Alpen der kälteste der letzten 1.250 Jahren. Aus Eisbohrkernen lässt sich ableiten das auch um 1275-1300 und 1450 zahlreiche Vulkane ausgebrochen sind. Möglicherweise hatten vulkanische Gase und Asche in der Atmosphäre eine abschattende Wirkung, die verminderte Sonneneinstrahlung führte zu einer generellen Abkühlung.

Die kleine Eiszeit wurde vom Industriezeitalter abgelöst. Der Ausstoß von Treibhausgasen hat die mittlere Jahrestemperatur in den Zentralalpen zwischen 1850  bis 2013 um 2°C steigen lassen. Vom letzten Hochstand im 19.Jahrhundert bis 1975 haben die 5.000 Alpengletscher ein Drittel ihrer Fläche und die Hälfte ihrer Masse verloren, in den anschließenden 30 Jahren sind sie noch einmal um ein Drittel geschrumpft.

Literatur:

ZASADNI, J. (2007): The Little Ice Age in the Alps: Its record in glacial deposits and rock glacier formation. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, Vo.XLI: 117-137

10. September 2016

Friedrich Alexander Freiherr von Humboldt – „Philosoph der Erde“

"Auf das Zusammenwirken der Kräfte, den Einfluss der unbelebten Schöpfung auf die belebte Thier- und Pflanzenwelt, auf diese Harmonie sollen stets meine Augen gerichtet sein."
Alexander von Humboldt (1799)
 
Friedrich Alexander Freiherr von Humboldt (1769-1859) stammt aus einer angesehenen und reichen Familie. Bereits als Jugendlicher interessierte er sich für Naturbeobachtung und sammelte unter anderem Mineralien. Finanziell unabhängig, konnte er sein weiteres Leben vollständig der Wissenschaft widmen - besonders angetan hat ihm dabei die "Construktion des Erdkörpers".
 
1787 begann er auf Druck seiner Mutter ein Studium der Staatswirtschaftslehre in Frankfurt, wechselte aber in 1789 zu Physik und Chemie in Göttingen. In 1790 publizierte er seine erste größere Publikation mit dem Titel "Mineralogische Beobachtungen über einige Basalte am Rhein". Neben einigen frühen Forschungsreisen in Europa schloss er ein Studium der Handelsakademie in Hamburg ab. In 1791 besuchte er die Bergakademie in Freiberg, die neben Theorie auch praktische Erfahrung im Bergwerk anbot. Hier erarbeitete er ein Werk über die Pflanzen - die "Florae Fribergensis Specimen" - die im Licht der Grubenlampen wachsen konnten. Zwischen 1792 und 1797 arbeitete er weiter als Bergmeister und Bergassesor in verschiedenen Bergwerken des Fichtelgebirges und Frankenwald.
Beauftragt die dortigen Bergwerke zu modernisieren, stellte er einen gravierenden Mängel fest. Die Gruben wurden meist von ungelernte Bergleute und Tagelöhner betrieben, es fehlten daher technische Kenntnisse, z.B. um Wasserableitungen für gefluteten Stollen zu bauen oder den Verlauf der Erzgänge im Gebirge abzuschätzen. Er förderte daraufhin die Schaffung von frei zugängliche Bergschulen in Goldkronach, Arzberg und in Steben um die Bergbaukultur wieder aufleben zu lassen, weiteres eine Zusammenlegung und Rationalisierung von verschiedenen Gruben zu größeren Bergwerken.
Die Bergwerke arbeiteten daraufhin wieder mit Gewinn und Humboldt erreichte in 1795 das Amt des Oberbergrats. Neben seiner Arbeit vergaß er nie die Wissenschaft, so entdeckte Humboldt in 1797 die magnetischen Eigenschaften der Serpentinit-Gebirgskuppe am Haidberg bei Zill. Er schreibt auch über seinen „reger Wunsch, ehe [er] Europa auf mehrere Jahre [verlässt], brennende Vulkane zu sehen“. Humboldt plante eine größere Expedition außerhalb Europa, allerdings hielten ihn familiäre Verpflichtungen zurück.

In selben Jahr wo er diesen Wunsch äußerte verstarb auch seine Mutter - Humboldt war nun finanziell komplett unabhängig und frei sich einen großen Kindheitstraum zu erfüllen: eine ausgedehnte Forschungsexpedition in die Tropen.

Vor der eigentlichen Expedition reiste Humboldt innerhalb Europa um sich in verschiedenen naturwissenschaftlichen Sammlungen zu dokumentieren. Ende April 1798 lernte er dabei den französischen Botaniker Aimé Jacques Alexandre Bonpland (1773-1858) kennen. Zusammen reisten sie weiter nach Spanien, von wo sie sich zuerst nach Afrika, und als dies nicht ging, nach Amerika einschiffen wollten. Da die bürokratischen Formalitäten einige Zeit in Anspruch nahmen, erforschten sie nebenbei die inneren Hochflächen von Spanien. Im Juni 1799 war es soweit und sie schifften sich nach Venezuela ein. Während eines Zwischenstopps auf Teneriffa bestiegen sie den Pico de Teide, der ersten aktiven Vulkan den Humboldt untersuchte. In den fünf Jahren die die Expedition dauern wird wird Humboldt noch weitere Vulkane besteigen und untersuchen, außerdem interessierte er sich für die Minen- und Salinenbetriebe der Neuen Welt.

 
Abb.1. Die Vulkane der Anden, aus "Historia general de las cosas de Nueva España" (1540-85).

In den Anden bestiegen Humboldt und Bonpand im November 1801 den Puracé, später den  Paramos von Pasto. Schlechtes Wetter verhinderte den Aufstieg zum Galeras (ein unter Vulkanologen berüchtigter Vulkan). Im Januar 1802 scheiterte erneut eine Besteigung der beiden Vulkane Antisana und Cotopaxi, den mit 5.897m höchsten aktiven Vulkan der Erde. Dreimal bestieg er den aktiven Pichincha (4.784m) in Equador. Am Tag nach Humboldt´s letzter Rückkehr erschüttert ein Erdbeben die am Fuße des Berges gelegenen Stadt Quito und Humboldt wird der Zauberei verdächtigt.

 
Abb.2. Von Humboldts Zeichnung des Vulkan Pichincha mit seinem Grat und einer Serie von Kratern.

Ende April 1802 erstieg er den erloschenen Vulkan Rucu-Pichincha und Ende Mai 1802 blickte er in den Krater des Guagua-Pichincha. Im Juni 1802 scheiterte der Aufstieg zum Tunguráhua und kurz vor dem Gipfel des 6.200m hohen Chimborazo mussten die improvisierten Bergsteiger umkehren.

Abb.3. Porträt von Alexander von Humboldt, Julius Schrader, um 1859. Im Hintergrund erkennbar der Chimborazo und Cotopaxi - die Vulkane der Anden beeinflussten nicht nur die geologische Weltanschauung von Humboldt, sondern auch seine Arbeiten über die Verteilung der Pflanzen, von Humboldt wird als Begründer der Pflanzengeographie und Ökologie gefeiert.

Im März 1803 kletterte Humboldt während seiner Durchreise in Mexiko auf den Jorullo, ein Vulkan der erst 1759 ausgebrochen war. Es folgten noch einige andere Gipfel vulkanischen Ursprungs in der Umgebung von Mexiko-Stadt.
 

Im August 1804 kehrt Humboldt nach Europa zurück. Schon ein Jahr später reist er, zusammen mit Leopold von Buch (1774-1853) und Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), nach Italien über Rom bis nach Neapel, wo sie mehrmals den Vesuv besteigen und am 12. August 1805 einen großen Ausbruch beobachten. 

Abb.4. Der Ausbruch des Vesuvs am 18. August 1805, Gemälde von E.M. Korneev (1780-1839).

Humboldt hatte unter Abraham Gottlob Werner (1749-1817) Geologie studiert und war zunächst wie dieser Anhänger des Neptunismus - eine geologische Bewegung die behauptete das alle Gesteine durch Sedimentation aus einem Urmeer entstanden waren, auch Granit und Laven, und Vulkane nur durch lokale Glutherde gespeist werden.  Auch die Vulkane der Anden interpretiert er zunächst als lokale Phänomene, möglicherweise durch die dortigen unterirdischen Kohleflötze gespeist. 

Ab 1809 mehren sich Hinweise auf die geologische Rolle von Vulkane, vor allem mit der Untersuchung der fossilen Feuerberge der französischen Auvergne. Im September 1822 besuchte Humboldt zusammen mit Leopold von Buch das Dorf Predazzo im Fassa-Tal um den seltsamen Kontakt zwischen Granit und Kalkgestein, der dort an einer Felswand aufgeschlossen ist, zu untersuchen. Granit überlagert hier teilweise den metamorphen Kalkstein. Laut der Idee das sich alle Gesteine durch Sedimentation bilden war diese Geometrie unmöglich, Granit sollte die älteste Schicht sein, stets überlagert von jüngeren Gesteinen, wie Kalkstein (Humboldt reißt allein weiter um erneut den Vesuv zu besuchen). Er beginnt nun vollends am  Neptunismus zu zweifeln und schließt sich der Bewegung der Plutonismus an -  aufgeschmolzenes Magma bildet im Erdinneren große Plutone an Granit, an der Erdoberfläche führt schnelle Abkühlung zu feinkörnigen Laven. Humboldt bemerkt auch die Verteilung der Vulkane in Amerika und auf der Erde allgemein, die eine Kette formen. Vulkane, so Humboldt, sind über ein verzweigtes Netzwerk an vulkanischen Schloten mit der Magmakammer im Erdinneren verbunden und können große Landstriche formen. Er nimmt auch an das Vulkanschlote sich dort bilden können, wo große Störungen die Erdoberfläche geschwächt haben. Auf jeden Fall ist Vulkanismus nicht lokal beschränkt, sondern ein globales Phänomen.
 

Abb.5. Die Verteilung von vulkanischen Phänomenen, Karte aus dem Berghaus-Atlas (1845-1862), als Beilage zu Humboldts Lebenswerk "Kosmos" gedacht.

In 1823 tat er sein Umdenken über Vulkane mit dem Vortrag "Ueber den Bau und die Wirkungsart der Vulkane in verschiedenen Erdstrichen" kund.

Humboldt wird an die 50 Jahre lang an seinem Lebenswerk - den "Kosmos" - arbeiten, in dem er die unbelebte Natur mit der belebten in Zusammenhang stellt. Von Humboldt sah Lebensformen als Teil eines komplexen Netzwerks an, voneinander abhängig wie auch beeinflusst von der Umwelt. Eine Philosophie die in einem Satz zusammengefasst werden könnte: "Im Inneren des Erdballs hausen geheimnisvolle Kräfte, deren Wirkungen an der Oberfläche zutage treten". 

Abb.6. Profil durch di Anden, aus dem Berghaus-Atlas (1845-1862), als Beilage zu Humboldts Lebenswerk "Kosmos" gedacht. In diesem Profil erreicht Humboldts Philosophie ihren Höhepunkt: die Geologie der Vulkane, die Klimata verschiedener Höhenstufen, die Exposition und Neigung der Topographie - alles Faktoren die die Vegetationsgürtel beeinflussen - ihrereseits können die Pflanzen abiotische Faktoren wie Luftfeuchtigkeit und Niederschlag beeinflussen - die Natur als vernetztes "Ganzes".

Literatur:

EGERTON, F.N. (2009): A History of the Ecological Sciences, Part 32: Humboldt, Nature's Geographer. Bulletin of the Ecological Society of America: 253-282
HUBMANN, B. (2009): Die großen Geologen. Marix-Verlag: 192

WULF, A. (2015): The Invention of Nature: Alexander von Humboldt's New World. Knopf Publisher: 496

31. Juli 2016

1816 - Das Jahr ohne Sommer

"Es war ein feuchter, unschöner Sommer, unaufhörliche Regengüsse hielten uns tagelang im Haus."
Mary Shelley, Autorin von Frankenstein
 
Allegorische Darstellung des Vulkanismus, der einerseits fruchtbare Böden bilden kann und Inspiration für Künstler und Dichter lieferte, andererseits Tod und Verwüstung durch Ausbrüche und Klimaverschlechterungen bringen kann. Radierung nach Joseph Nicolas Nicollet (1786-1843), französischer Naturgelehrter, nach einem Entwurf des französischen Künstlers Alexandre-Évariste Fragonard (1780-1850).
 
Die Welt im Jahre 1816 war noch stark durch die Landwirtschaft geprägt, spezielle die erst seit relativ kurzem unabhängigen Vereinigten Staaten waren von den Früchten der Felder abhängig um ihre Bevölkerung zu ernähren. Erst ein Jahr vorher waren die Napoleonischen Kriege in Europa durch die Schlacht bei Waterloo entschieden worden und noch herrschte ein soziales und politisches Chaos. Aber nun kam ein weiteres Unglück dazu. Es regnete in Strömen in ansonsten  trockene Gebiete und es kam zu Dürren in ansonsten regenfeuchten Zonen. Selbst in den Sommermonaten kam es zu Schneestürmen und Fröste. Wegen der Kälte erfroren die Keimlinge auf den Feldern. Aufgrund der Dürre verdorrten die Pflanzen und die Früchte verfaulten wegen des Regens und der Feuchtigkeit bevor sie geerntet werden konnten. Missernten waren die weitverbreitet Folge. Auch das Vieh erkrankte oder musste notgeschlachtet werden da es nicht gefüttert werden konnte. Es kam zu Hungersnöten und in ihrer Verzweiflung kochten die Bauern das Gras von den Wiesen. Und nun kam ein noch härterer Winter.
 
Was war passiert?  Etwa um 1812 erwachte mit Erdbeben und Dampffontänen der Tambora, auf der Insel Sumbawa gelegen, nach schätzungsweise 5.000 Jahre, aus seinem unruhigen Schlaf. Am 5. April 1815 brach er aus und schleuderte Asche und Gase bis in 25 Kilometer Höhe. In den folgenden Tagen kam es immer wieder zu Ausbrüche und Ascheregen. Am 10. April reichte die Eruptionskolonne bereits 40 Kilometer hoch. Möglicherweise 34-50 Kubikkilometer Asche wurden vom Tambora ausgespien und der Vulkan sackte um mindestens 1.200m in sich zusammen.
Der berühmte Geologe Charles Lyell wird später, basierend auf zeitgenössische Augenzeugenberichte, schreiben:
 
"Im April 1815 ereignete sich in der Provinz Tomboro, auf der Insel Sumbawa, einer der schlimmsten Vulkanausbrüche, die in der Geschichte registriert wurden...In der Provinz Tomboro überlebten aus einer Bevölkerung von 12.000 nur 26 Personen."
 
Der Ausbruch wurde von Erdbeben, Glutlawinen und Tsunami begleitet. Die Felder der Bauern auf Sumbawa wurden von bis zu einem Meter Asche zugedeckt, die saure Asche vergiftete den Boden und das Trinkwasser auf den Inseln von Lombok, Bali, Java, Sumba und Flores. Es herrschte überall Hunger und Not.
 
Der Tambora hatte nun auch gewaltige Mengen von Asche und Schwefelverbindungen in die höhere Atmosphäre geschleudert, die das Klima weltweit beeinflussen werden. Klimatische Auswirkungen von starken Vulkanausbrüchen beschränken sich nicht nur auf die Neuzeit. Die Asche, Dampf und Gase, darunter speziell Schwefeldioxid, gelangten hoch in die Atmosphäre wo sie von den Winden über die Erde verteilt wurden. Schwefeldioxid formt mit der Luftfeuchtigkeit Tröpfchen, die als Dunstschleier wirken und die Sonneneinstrahlung reflektieren. Auch die Asche wirkt als eine Art Decke die die Sonneneinstrahlung beträchtlich abschwächt. Eine schwache Sonneneinstrahlung wirkt sich aber auf die Temperaturverteilung der Erdoberfläche aus, und diese wiederum auf das Klima.
 
Nach dem Ausbruch des Tambora fielen die Durchschnittstemperaturen in Europa um fast 10°C. Die Sommer von 1816 und 1817 waren kalt und feucht. In vielen Gegenden fiel Schnee, in Ungarn war er sogar braun gefärbt durch die dunkle Vulkanasche, in Italien anscheinend rötlich und gelblich. Aufgrund der Missernten in 1816 gab es für 1817 kaum Samen für die Aussaat, was die Ernährungslage nur verschlimmerte. Der viele Regen weichte die Straßen auf und es kam zu Engpässen bei Lebensmittellieferungen – und wenn es was zum Essen gab konnten es sich viele Menschen einfach nicht leisten. Wie noch nie zuvor verhungerten die Menschen in den Städten. 
In Indien fiel der Sommermonsum aus. Erst im September kam es zu heftigen Regen und Überschwemmungen. 
In China folgte auf eine Dürre große Überschwemmungen. Der Hunger und die Unterernährung schwächte die Menschen und Seuchen breiteten sich leichter aus. Die Cholera breitete sich von China nach Westen aus, erreichte Afghanistan und Nepal, das Kaspische Meer und schließlich in 1830 Moskau. Ein Jahr später erreichte die Seuche Ägypten, Polen, Ungarn und Frankreich. 1832 brachten Auswanderer – teils durch den Hunger und die sozialen Unruhen in Europa zur Auswanderung gedrängt - die Cholera nach New York City. 
Der Sommer im Nordosten Amerikas war ungewöhnlich trocken, unterbrochen von plötzlichen Frösten und Schneestürmen. Kalte, keimabtötende Fröste trafen Neu-England von Juni bis August 1816. Die Ernten waren verloren und es gab kein Futter für die Tiere, vor allem in den Städten kam es zu Lebensmittelengpässen, da die Bauern sich gerade mal selbst versorgen konnten.
 
Erst in 1818 beruhigte sich das Wetter wieder.
 
Zusammen mit den direkten Auswirkungen des Vulkanausbruchs des Tambora könnten die Seuchen und Hungersnöten weit über 100.000 Opfer gefordert haben - die größte Vulkankatastrophe in historischen Zeiten.
 
Literatur:
 
BOER, de J.Z. & SANDERS, D.T. (2004): Das Jahr ohne Sommer - Die großen Vulkanausbrüche der Menschheitsgeschichte und ihre Folgen. Magnus-Verlag: 269

13. Juli 2016

Bäume als Archivare der Vergangenheit

"De róba véyes
e de prúmes témpes
ay ó aldí
e vó kunté bayédes!

Von alten Dingen
und von alte Zeiten
habe ich gehört
und will ich nun erzählen
."
Spruch der ladinischen Cantastóries (Erzähler)

Mittels Baumringe können Altersbestimmungen vorgenommen werden, aber Baumringe verraten auch Klimadaten (Temperatur und Niederschlag) und es können Brände, Erdbeben und mechanische Beschädigungen (Steinfall, Gletschervorstoß), Grundwasserschwankungen und Schädlingsbefall rekonstruiert werden. Zwar gibt es Beispiel für Jahresringe bereits im Permokarbon, aber erst seit dem Jura (seit ca 210-184 Millionen Jahre) weist das Holz von Nadelbäumen regelmäßig Jahresringe auf.
 
Abb.1. Stammquerschnitt einer Fichte.

Leonardo da Vinci (1542-1519) war einer der ersten Naturinteressierten der beobachtete das Bäume in der Umgebung von Ravenna jährlich einen Wachstumsring ausbilden und dass in trockene Sommer nur enge Ringe angelegt werden. Karl von Linné (1707-1778) zeigte auf das kalte Sommer in Nordschweden ein verlangsamtes Baumwachstum zur Folge haben.
Der Mathematiker und Astronom Andrew Ellicott Douglass (1867-1962) schlug vor das Sonnenflecken-Zyklen das Wetter beeinflussen konnten und damit auch das Wachstum von Bäumen. Durch das Vermessen von Baumringe (Douglass sammelte tausende von Baumringreihen) könnte das Klima und die Sonnenaktivität über lange Zeiträume und auf das Jahr genau rekonstruiert werden – ein breiter Jahrring weißt auf ein feuchtes Jahr hin, ein dünner Ringe dagegen auf eine Dürre (~2,5cm beträgt die mittlere Jahresringbreite in den gemäßigten Zonen).  Die erste geomorphologische Anwendung wurde durch R.H. Finch in 1937 versucht, der damit die vulkanische Tätigkeit der Cinder-Cone-Vulkanfelds in Kalifornien datierte.


Einzelne Bäume, wie die amerikanische Grannenkiefer, können bis zu 4.600 Jahre alt werden, auch europäische Arten wie Zirbe, Lärche, Eibe, Eiche und Linde gelten als langlebig, erreichen aber nur in Einzelfälle Alter um die 1.000 Jahre.
Jahrringkalender, zusammengesetzt aus zahlreichen beprobten Stämmen, reichen heutzutage für die westamerikanische Grannenkiefer um die 8.300 Jahre zurück, in Europa wurden mittels Eichen bis 7.938 v.Chr., mittels Föhren bis 11.000 Jahre lange Zeitreihen erstellt.  Im Alpenraum - an der Waldgrenze wo das Klima besonders harsch ist – zeigt die maximale Dichte des Spätholzes eine gute Übereinstimmung mit der durchschnittlichen Sommertemperatur auf. Mittels der Baumringanalyse ist die Rekonstruktion der Sommertemperatur auf bis zu +-1°C möglich. Selbst die klimatischen Nachwirkungen eines Vulkanausbruchs lassen sich nachweisen,so zeigen Zirben auf dem Patscherkofel bei Innsbruck das Jahr ohne Sommer 1816, nach dem Ausbruch des Tambora in 1815, durch sehr schmale (unter 0,5mm Breite) Ringe an

Allerdings hat die Methode auch Grenzen. Die verschiedenen Baumarten reagieren unterschiedlich auf Veränderungen, so gilt ein Jahrringkalender immer nur für die entsprechenden Baumart. Fichten reagieren schneller auf Temperaturveränderungen, während Tannen eher auf Änderungen des Wasserhaushalts reagieren. Auch findet das Wachstum in den gemäßigten Klimazonen von März bis Oktober statt, Aussagen über das Klima im Winter sind mit dieser Methode daher kaum möglich. Baumringe werden von mehreren Faktoren zeitgleich beeinflusst, wie  Temperatur, Niederschlag, Verfügbarkeit von Wasser im Boden, und noch ist nicht ganz klar wie die einzelnen Faktoren sich gegenseitig beeinflussen können. So zum Beispiel kann Trockenheit auf mehrere Jahre hin das Wachstum beeinflussen und eventuelle Auswirkungen von Temperaturveränderungen abschwächen oder verfälschen.

Eine Kuriosität betreffend Klima und Jahresringe: Das Holz der Bäume im ausgehenden 17. Jahrhundert war von hervorragender Qualität für Instrumentenbau dank einer Kältephase die von 1645 bis 1715 dauerte. Das kühle Klima ließ die Bäume besonders langsam wachsen, das Holz war daher sehr dicht und die Jahresringe lagen eng und gleichmäßig nebeneinander, was sich auf die Resonanz des Klangkörpers der Geige positiv auswirkt. So hat das Fichtenholz einer Stradivari-Geige hat fast 220 Jahresringe, heutzutage haben Bäume im Schnitt nur 180 Ringe auf einer vergleichbaren Messstrecke.

Literatur:

POKORNYA, A. (1867): Über den Dickenzuwachs und das Alter der Bäume. Schriften des Vereins zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien, Nr. 6: 209-233
TESSIER, L.; GUBAL, F. & SCHWEINGRUBER, F.H. (1997): Research strategies in dendroecology and dendroclimatology in mountain environments. Climatic Change. Nr.36: 499-517

WILES, G.G. et al. (1996): Tree-ring analysis and Quaternary geology. Principles and recent applications. Geomorphology 16: 259-272

12. Juli 2016

Die schrecklichen Alpen: Lawinen

Isidoros (560-636), Erzbischof von Sevilla, verwendet in seinem "Etymologarium libri" die Begriffe "Labina, Lavina", abgeleitet vom Lateinischen "Labes" - Fall, Sturz oder "labi" - herabgleiten. Der Jesuit Josef Walcher unterteilt in seinem "Nachrichten von den Eisbergen"
in Tirol" (1773) Lawinen in "Grund- und Staublähnen".
 
Abb.1. "Schnee-Lauwen...wie sich dieselbigen ab gächstotzigen Gebirgen fast senkrecht herunterstürzen",  Kupferstich von David Herrliberger aus dem Jahr 1756. Eine etwas phantasievolle Darstellung der Lawine als große Kugel aus der Trümmer, Bäume, Menschen, Kühe und Gämsen (!) herausragen

Angeblich verlor Hannibal 218 v.Chr. um die 18.000 Krieger, 2.000 Pferde und fast alle Elefanten an Lawinen. Die ersten Touristen wurden 1820 am Mont Blanc und 1828 am Großglockner durch eine Lawine verschüttet. Im I. Weltkrieg (Dezember 1916) töteten Lawinen nach über eine Woche starker Schneefälle an der Dolomitenfront innerhalb von zwei Tagen rund 10.000 Soldaten - in den Bergen forderte diese Naturgewalt mehr Tote als die eigentlichen Kampfhandlungen.


21. Mai 2016

Der Einfluss von Klimawandel und Geologie auf das Kletterrisiko

Wo sich Italien mit Rätien verbindet,
berührt das steile Gebirge die Sterne und bietet sogar im Sommer
nur einen fruchtbaren Pfad. So mancher, als ob er die Gorgo gesehen,
ward tödlich gefroren durch Eis; andere wurden verschlungen
durch mächtige Massen von Schnee. Gar oft versinken die zerschellten Wägen
mit dem Zugvieh in den weiß schimmernden Abgrund.
Manchmal bringt der Berg plötzlich Verderben durch gleitendes Eis,
von warmen Wind gelöst verliert der Fels den Grund.

Claudius Claudianus (ca. 370-404 n. Chr.)

Die Alpen waren schon immer ein gefährlicher Ort wie diese historische Beschreibung zeigt, aber wie sieht die Zukunft aus, vor allem in Anbetracht der bereits stattfindenden Veränderungen von Klima und Landschaft?


Der Klimawandel trifft den Alpenraum besonders hart, hier war der Temperaturanstieg vom späten 19. Jahrhundert bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts um die  2 °C, doppelt so hoch wie im globalem Durchschnitt. Die höheren Temperaturen haben nicht nur Einfluss auf Pflanzen und Tiere, sondern auch auf Felsen und Berge - Gletscher ziehen sich zurück und der Permafrost schmilzt ab.

Abschmelzender Permafrost führt nicht nur dazu das der Eis-Kitt in Felsspalten verloren geht, sondern auch das Wasser eindringen kann und die Volumenänderung des Felsen durch Temperaturschwankungen verstärkt wird. 
Erhöhte Steinschlaggefahr  in den europäischen Alpen wurde mit dem Abschmelzen des Permafrosts in Zusammenhang gebracht. Allerdings ist es schwierig die derzeitige Steinschlagaktivität mit der Vergangenheit zu vergleichen, es gibt kaum Quellen dazu (wie zum beispiel alte Photos), und daher einen direkten Zusammenhang mit dem Temperaturanstieg in den letzten 150 Jahren herzustellen. Forscher haben nun auf ungewöhnliche Dokumente zurückgegriffen – historische Beschreibungen von Kletterrouten. 

Die ersten Kletterführer wurden in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, mit dem Aufkommen des Alpinismus, veröffentlicht - zuerst in englischer, später auch deutscher Sprache und in immer größeren Zahlen. Viele Beschreibungen von Kletterrouten umfassen nicht nur die Lage, Art und Schwierigkeit einer Route, sondern auch mögliche objektive Gefahren, wie brüchiger Felsen oder Steinfall. Durch das Vergleichen wie sich diese Beschreibungen in verschiedene Ausgaben von Kletterführern über die Jahre hin verändert haben, kann die Steinschlaggefahr abgeschätzt werden. In den letzten 148 Jahren haben sich bei 19% der Kletterrouten im Eigergebiet die Gefahrenabschätzung geändert, zumeist wurde die Gefahr von plötzlichen Steinschlag als höher eingestuft oder der Fels als brüchiger bezeichnet (es gab allerdings auch positive Entwicklungen). Die Gefahr wurde besonders in den letzten Jahrzehnten als höher eingestuft.
 
 
Abb.1. Geologisches Profil der Schweizer Alpen nach Albert Heim (1919). Die Gipfel bestehen aus Karbonatgestein und anderen Meeresablagerungen, wie auch die berühmte Eiger-Nordwand. Rot: Autochthones Kristallin des Aarmassiv, Blau: Decken des Helvetikum und Penninikum.

Die Gefährlichkeit einer Route hängt einerseits von ihrer Lage ab, ob auf einem Grat, Felsturm oder Rinne gelegen, ihrer Exposition und der Geologie ab. Rinnen sind prinzipiell gefährdeter als Grate. Speziell Routen auf Süd-Südwest exponierte Flächen wurden seit 1980 als gefährdeter angesehen, Hinweis das Temperaturerhöhung auf sonnigen Flächen eine Rolle spielt.  Auch Routen in Granit und Amphibolit zeigen erhöhte rezente Steinschlagaktivität, auch wenn hier die Rolle des Klimawandels nicht ganz klar ist. 

Die Steinschlaganfälligkeit hängt von vielen Faktoren ab, wie Druckfestigkeit, Verwitterbarkeit, Kluftdichte, thermische Ausdehnung und Albedo des Gesteins.
 
Die Rolle der Gesteinsart auf Kletterrouten ist fast eine eigene Wissenschaft, da hier nicht nur das Wissen des Geologen, sondern auch die Erfahrung des Kletterers zählt.
In den Alpen können alle wichtigen Gesteinsarten gefunden werden, von metamorphe Gesteine in den Zentralalpen über magmatische Gesteine, wie beim Montblanc, Seealpen, Adamello, Rieserferner, zu den Sedimentgesteinen der Kalkalpen und Dolomiten. 

Sedimentgesteine umfassen Sandsteine und Karbonate, diese können mehr oder weniger verfestigt und zementiert sein. Für den Kletterer sind in den Alpen Kalk- und Dolomitgesteine von Interesse. Sehr anfällig für chemische Verwitterung, bilden diese Gesteine interessante Kletterrouten aus mit Rinnen, Löcher, Leisten und Rissen. Sie zerfallen meist zu kleineren Blöcken und die Schutthalden am Fuß der Felswand sind mühsam zu begehen. 

 
Magmatische Tiefengesteine wie Granit sind harte, massive und homogene Klettergesteine, bilden oft steile bis vertikale Felswände aus die einen guten Reibungswiederstand aufweisen. Allerdings sind solche Intrusivkörper meist eher eintönig und die Felswände eher wenig strukturiert. Granit bricht in große Blöcke oder Platten ab, die Blöcke sind gegen chemische Verwitterung sehr resistent und verwittern langsam, es kommt zur Bildung von schwer begehbaren Blockhalden.  Es ist auch mit einer erhöhten Steinschlaggefahr zu rechnen.

Metamorphe Gesteine dominieren in den Alpen und weisen, wenn  massiv, ähnliche Klettereigenschaften wie Magmatite auf. Amphibolite, vor allem aber Gneise sind ähnlich wie Granite gut zu klettern, Gneis-Gebirge sind beliebte für Gratkletterei. Schiefergestein bilden eher brüchige Abschnitte, da diese zwei Gesteinsarten oft ineinander übergehen bilden sich komplexe Gebirgslandschaften.

"Urgestein", damit werden oft magmatische und metamorphe Gesteine zusammengefasst, bilden oft Grate aus die durch hervorstehende Köpfel und Blöcke gekennzeichnet sind. Diese Grate sind oft zwar sicherer von der Steinschlag-Gefahr her aber schwieriger mittels Seile abzusichern (Absturz-Gefahr!).

Literatur:

TEMME, A.J.A.M. (2015): Using climber’s guidebooks to assess rock fall patterns over large spatial and decadal temporal scales: an example from the Swiss Alps. Geografiska Annaler: Series A, PhysicalGeography, 97: 793-807

17. April 2016

Naturgefahren, Mythos und Kult in den Alpen

Die großen Ereignisse in den Alpen kommen aus dem Kult, aus der großen Angst vor den Bergen, den Gefahren, den Bedrohungen. Überall schlägt der unbarmherzige Bergtod zu, reißt seine geliebten Murbrüche aus allen Steilhängen und Runsen, lockt die wunderschönen weißen Todeslawinen aus den offenen Steilhängen, und sie jauchzen zu Tal, immerfort das Verderben hinter sich herziehend. Wehe, wehe den darunter wohnenden Lebewesen, den Menschen, Schafen, Ziegen, Bergböcken, Gemsen…[]… Zur Abwendung drohender Gefahren haben sich die Menschen ihre kultischen Spiele ausgedacht, meist sinnlose Ablenkungsmanöver, kleine Beschwichtigungsversuche angesichts der übermächtigen Kraft dort oben, ganz oben, auf den Graten und Abbruchstellen, den Karen und Murensammelstätten...[].
Also haben die kleinen Menschlein ihre Ablenkungsspielchen ersonnen, ganz und gar harmlose Menschenzaubereien
.“
HAID, H. (1990): Mythos und Kult in den Alpen.

Naturgefahren haben schon immer das Leben und Gut der Alpenbewohner bedroht. Zahlreich sind die überlieferte Katastrophen, Bergstürze, Lawinen, Überschwemmungen und Unwetter. 
Naturkatastrophen wurden als von einer höheren Macht (sprich "Gott") gesandt oder zumindest (zeitweise) tolerierte Ereignisse angesehen, zahlreich sind die Legenden von Hexen die „Wetter machen“ und Dämonen die Muren verursachen. Auch, oder vielleicht besonders, waren Gletscher gefürchtet. Der Schweizer Naturforscher Horace-Bénédict de Saussure (1740-1799) schreibt „Ich selbst habe in meinen Kindertagen Bauern behaupten hören, der ewige Schnee sei ein Fluch, der auf den Bergbewohnern zur Strafe für ihre Frevel laste.
Zahlreich sind auch die Bräuche die versuchen diese Naturkräfte zu bändigen.

Auch Mythen wiederspiegeln geologische und klimatologische Ereignisse in den Alpen wieder. Die Fanes-Sage ist ein Epos der Ladiner, der ursprünglichen Bewohner der Dolomiten



Einst, so die Erzählung, verriet der König der Fanes sein Volk an die verfeindeten Cayutes, wobei das Reich zerstört wurde. Der König wurde versteinert und wartet am Falzarego Pass ("el fausto rego" – der falsche König) noch heute auf den versprochenen Lohn für seinen Verrat. Die Königin dagegen wartet im Reich der Murmeltiere auf die „verheißene Zeit“, wenn das Reich der Fanes wieder auferstehen wird.
 

Abb.1. Das Parlament der Murmeltiere auf der Fanes-Hochfläche.

Möglicherweise wiederspiegelt diese Sage eine klimatische Veränderung seit der Bronzezeit wieder – als die verkarsteten Hochflächen grün und fruchtbar waren. Am Castel del Fanes wurden Spuren einer Wallburg entdeckt. Als das Klima harscher wurde mußten die Hochlagen aufgegeben werden, nur die Sage erinnert an die ehemaligen "goldenen Zeiten" und das sich das Klima auch wieder ändern kann, wie die verheißene Zeit verspricht.

Giulio Battesta Spescha (1752-1833) schreibt in seinem Buch "Das Clima der Alpen" (1818) „Zufolge meiner 35jährigen Beobachtungen (1783-1818) sind die Schweizerischen Alpen seit einer Reihe von Jahren, vorzüglich aber seit dem Jahre 1811 fortwährend rauer geworden. Diese meine Ansicht wird durch folgende Beobachtungen unterstützt und bestätigt.1. Viele Alpen, welche ehemals Weidegänge darboten, sind seitdem mit Schnee und Eisbedeckt worden. 2. Der Holzwuchs hat sich in den Alpen erheblich gemindert. 3) Die Eis- und Schneemassen haben sich beträchtlich angehäuft und sind stark talabwärts gegangen… Etwa vor 30 Jahren erstieg ich den Piz Muraun [2899m] zwischen dem Medelser- und Sumvixertal. Sein Gipfel war damals mit Gras und Blumen bewachsen, ist aber jetzt seit mehreren Jahren mit Schnee bedeckt.

Die erste bekannte Gletscherdastellung überhaupt wurde um 1601 von Abraham Jäger angefertigt, als nämlich der Gletschersee, der durch den Vernagtferner aufgestaut wurde, das Ötztal gefährdete. Dieser Gletscher wurde anschließend so bekannt, dass er schon bald zum Ersten Mal auf einer Karte des Kartograph Warmund Ygl, um 1605 herausgegeben, auftaucht. Ygl zeichnet eine weiße Masse ein, die die Bergsignatur überdeckt ein, mit der Beschreibung „Der Groß Verner – Glacies continua et perpetua“. Diese Darstellung im Kartenwerk wird von zahlreichen späteren Kartographen, wie Matthäus Merian (1649), übernommen werden.
Im zur Karte gehörenden Kommentar erwähnt Ygl: „Jenes verhärtete Eis ist zusammenhängend und dauernd; unter ihm entspringen im Umkreis zahlreiche Gewässer, die sich in die verschiedenen Richtungen ergießen (die teils vom Inn, teils von der Etsch aufgenommen werden). Es macht hier zahlreiche und tiefe Spalten, die, wenn sie nicht offen liegen, weil vom Schnee verdeckt, die darüber Gehenden in Lebensgefahr bringen. Bauern, Bergleute und Jäger pflegen nämlich im Sommer in der Richtung von Tal zu Tal über jenes Eisgebirge zu gehen.“

Zum Vernagtferner wurden im Lauf der Zeit zahlreiche Prozessionen unternommen um mittels göttlichen Segens einen Seeausbruch abzuwenden.

Ein weit verbreitetes Motiv ist der Gletscher als übernatürliche Strafe auf einen Frevel gegen Mensch oder/und die Natur. Einst, wo sich heute die Pasterze in den Hohen Tauern erstreckt, gab es ein weites Tal mit einer herrlichen Alm. Kühe und Milch gab es reichlich und so wurde jeden Tag ein Fest gefeiert. Eines Tages nutzen die Bauern die Buttervorräte als Kugeln und die Käselaibe als Kegel für ein Spiel. Doch als ein armer Musiker um etwas Käse und Brot bat, wurde er harsch abgewiesen. Daraufhin entfesselte sich ein schreckliches Gewitter und im Sturm erstarrten in kürzester Zeit Mensch und Tier zu Eis. 

Unter dem Vernagt Ferner liegt eine Stadt aus Gold verborgen. Laut Legende wuchsen in der Nähe der goldenen Stadt Dananä, auf über 2.500 m Seehöhe gelegen, Weinreben.  Doch zur Strafe für den Geiz der Bewohner wurde die Stadt vom Vernagtferner überdeckt. und auch das Mer de Glace und die Marmolata überdeckten heute einst fruchtbares Land. 
 

Auch im Schweizer Lötschental soll Obst- und Weinbau bis in große Höhe möglich gewesen sein - nur die Sommer waren oft zu trocken.  Daraufhin riet ein Zauberer man sollte Eis von sieben verschiedenen Gletschern ins Tal bringen, die das Tal abkühlen sollten. Doch bald begonnen die Eisstücke zu wachsen und bald wurde das Tal vom neuen Gletscher verschlungen.
Im Österreichischen Tuxer Tal erklären verschiedene Sagen-Versionen die „gefrorene Wand“. Dort stand vor langer Zeit die schönste Alm im Tal, die aber einen rechten Geizhals und Menschenschänder gehörte. Einst arbeitete er am Vorabend von „Hoachn Frauenabnd“ (Maria Himmelfahrt), trotz des Brauches den Gesinde eine freien Tag zu gönnen. Ein heftiger Sturm zog auf, und als die Leute am nächsten Tag zurückkamen lag auf der Alm eine Schicht von Schnee und Eis.
 

Möglicherweise spiegeln auch sich in diesen Mythen tatsächliche Begebenheiten wieder, nämlich eine verlängerte Wärmephase in der ersten Hälfte des Holozäns und die Gletschervorstöße während der Kleinen Eiszeit.

Literatur:
BEIMROHR, W. (2008): Warmund Ygl und seine Karte von Tirol. Tiroler Landesarchiv
JÄGER, G. (2004): Almen und Gletschervorstöße in der Tiroler Geschichte und Sagenwelt (Teil 2). Der Alm- und Bergbauer, Nr. 1-2: 25-28
SCHARFE, M. (2007): Berg-Sucht – Eine Kulturgeschichte des frühen Alpinismus 1750-1850. Böhlau Verlag, Köln-Weimar: 382
LEITNER, U. (Hrg.) (2014): Berg & Leute – Tirol als Landschaft und Identität.