Permafrost an der Zugspitze

Foto der Zugspitze mit darüber gezeichneten Schichten des geologischen Aufbaus des BergmassivsBild vergrössern Zugspitz-Massiv mit geologischem Aufbau

Die Zugspitze ist mit 2.962 m nicht nur Deutschlands höchster Gipfel, sie ist auch dessen einziger hochalpiner Gipfel, der technisch erschlossen und intensiv bebaut ist. Dadurch entsteht ein Gefährdungspotential, das eine genauere Betrachtung des Permafrostes erforderlich macht. Gleichzeitig erleichtert die Infrastruktur den Zugang für Forschungsarbeiten. Ein weiterer Vorteil für die Permafrostforschung an der Zugspitze ist die Tatsache, dass der Deutsche Wetterdienst dort bereits seit dem Jahr 1900 Wetterbeobachtungen aufzeichnet. Der Ausbau des Schneefernerhauses zur Umweltforschungsstation (UFS) im Jahr 1999 legte es nahe, die Permafrostuntersuchungen des LfU mit der UFS zu verknüpfen.

Forschungsbohrung

Am Felsen der Zugspitze ist eine Arbeitsplattform befestigt, auf der gebohrt werden kannBild vergrössern Arbeitsplattform der Bohrung durch den Zugspitzgipfel im Jahr 2007

Das LfU hat im Jahr 2007 mit Mitteln des Bayerischen Umweltministeriums zwei Bohrungen quer durch den Gipfelkamm veranlasst. Eine davon hat den Rücken auf 44,5 m Länge vollständig durchbohrt. Diese Bohrungen dienen zur Beobachtung von Temperaturänderungen im Permafrost und wurden dafür mit Messsonden bestückt. Die bisherigen Messergebnisse zeigen die jahreszeitlichen Veränderungen gut auf. Das jährliche Temperaturmaximum im Berginneren erfolgt um ca. 6 Monate verzögert erst im Januar. Die Auftauzone liegt von Süden her bei 14 m, an der Nordwand bei ca. 2,5 m. Um Aussagen zu langfristigen Tendenzen vornehmen zu können, wurde anhand der im Beobachtungszeitraum gemessenen Daten ein neu entwickeltes Computermodell kalibriert. Mit Hilfe dieses Modells erfolgten eine Berechnung der Entwicklung des Permafrosts in den letzten hundert Jahren sowie eine Projektion der möglichen weiteren Entwicklung bis Ende des Jahrhunderts. Die Messungen sind langfristig angelegt und werden weiter fortgesetzt.

Modellierung und Ergebnisse

Die Berechnungen legen nahe, dass die Erhöhung der Umgebungstemperatur an der Zugspitze von etwa 1,6 K in den letzten hundert Jahren (gleitender zehnjähriger Durchschnitt 1915 bis 2015) bereits eine deutliche Reduzierung des Umfangs des Permafrosts im Zugspitzgipfel bewirkt hat. Demnach ist der Permafrost entlang der Bohrstrecke in den letzten hundert Jahren von 34 Meter Gesamtlänge im Jahr 1915 auf 24,5 Meter im Jahr 2015 zurückgegangen. Die bis Ende des Jahrhunderts projizierte weitere Erhöhung der Umgebungstemperaturen lässt ein Verschwinden des Permafrosts an der Zugspitze in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts erwarten.

Berechnete langfristige Entwicklung des Permafrosts am Zugspitzgipfel an einem festen Stichtag
(1. Oktober): Bild links) in den vergangenen 100 Jahren; Bild rechts) projiziert bis Ende des 21. Jahrhunderts

Weitere Untersuchungen

Von 2008 bis 2011 fanden im Rahmen des EU-Projektes PermaNet weitere Untersuchungen zum Permafrost statt. Die Zugspitze wurde dabei als einer der Referenzstandorte gewählt. Im Umfeld des Gipfels fanden ergänzend zu den Bohrungen Messungen der Temperatur im oberflächennahen Fels statt. Auf der Basis der dort gewonnenen Ergebnisse hat die Universität Zürich für die Bayerischen Alpen eine Karte der Wahrscheinlichkeit des Vorkommens von Permafrost erstellt. Zusätzliche Untersuchungen im Zugspitzgebiet erfolgen weiterhin im sog. Kammstollen durch die TU-München, Lehrstuhl f. Ingenieurgeologie. Dieser Stollen führt von der ehemaligen Tiroler Bergstation zum Schneefernerhaus und verläuft teilweise in Permafrostbereichen.