Schweizer Gletscher

Eine ewige Eiswelt?

  • Naturwissenschaften
12. Dezember 2017
Podcast-Icon
«Schweizer Gletscher» anhören

Stellen Sie sich vor: In 100 Jahren gibt es in der Schweiz nur noch zwei Gletscher.Zum Tweeten klicken Ein Schreckensszenario? Nicht erst seit jüngster Zeit sind Gletscher in den Diskussionen über den Klimawandel und die damit verbundene Gletscherschmelze ein Teil des öffentlichen und wissenschaftlichen Diskurses. Schon im 16. Jahrhundert wurden erste Erkundungen in die eisigen Berge der Schweizer Alpen unternommen, wie frühe Reiseberichte zeigen. Anhand ausgewählter Themen erfahren Sie, wie die Glaziologie ihren Lauf nahm und wie Veränderungen mittels historischer Dokumente und aktueller Daten verfolgt werden können. Auch an der ETH Zürich hat die Erforschung von Gletschern – nicht zuletzt in der Schweiz – eine lange Tradition.

Von Feen und bösen Geistern – Die Entmythisierung der Gletscher

Ansicht der Gletscher auf der obern Sandalp, Kanton Glarus 6000' [Fuss] über MeerJohannes Hegetschweiler, 1825 (ETH-Bibliothek Zürich, Alte und Seltene Drucke, Rar5897_0004)

„Und in den Gletschern, die so stumm in diesem fahlen Mondlicht liegen, klaffen und gähnen nun die Spalten, wie aufgerissene Fischmäuler; in den Wänden schimmert der Schnee, als könne man seine Kälte sehen, und so ungeheuer ist alles, wenn man weiss, dass ein Mensch da draussen ist, irgendwo in einer solchen Wand, wo es kein Vorwärts und kein Rückwärts gibt, nur diese tödliche Kälte des Raumes.“ 1

— Max Frisch

Die moderne Wissenschaft definiert Gletscher als „Massen aus körnigem, porösem Firn und kristallinem, dichtem Eis“Zum Tweeten klicken 2 . In der Volksliteratur sah man Gletscher jedoch als eine eigene, unberührte Welt innerhalb der Schweizer Alpen an. Sie wurde aus der Ferne beobachtet und gleichzeitig als ein fantastischer Ort gefürchtet, bewohnt von Feen, bösen Geistern und dem Teufel selbst. Kein Wunder wurden in der Schweiz sowie im ganzen Alpengebiet rund um diese mythische Eiswelt Sagen, Märchen und Legenden gewoben 3 . Naturwissenschaftlich und künstlerisch tätige Personen fingen allerdings an, den Mythos ‘Gletscher’ in Frage zu stellen und das weisse Gebiet zu bereisen.

Der Landvogt Aegidius Tschudi (1505–1572) und der Humanist Sebastian Münster (1489–1552) gehörten zu den Ersten, welche die beschwerlichen Reisen auf sich nahmen und die ältesten Beschreibungen der Schweizer Gletscher verfassten. Erst im 18. Jahrhundert machte jedoch der Zürcher Aufklärer Johann Jakob Scheuchzer (1672–1733) einen entscheidenden Schritt in der Gletscherforschung. Er bereiste das Alpengebiet systematisch und schrieb seine Beobachtungen über den Rhonegletscher sowie den Unteren und Oberen Grindelwaldgletscher in Reiseberichten 4 nieder. Diese Betrachtungen wurden später als entscheidend für die Entwicklung der Gletscherkunde eingestuft 5 . Scheuchzer gilt seither als Vater der Dilatationstheorie 6 . Die Reiseberichte Scheuchzers und insbesondere seine darin enthaltenen Schweizer Karten hatten kurz nach Veröffentlichung nach heutigen Massstäben die Wirkung einer eigentlichen Marketing-Kampagne: Durch seine Werke entdeckte Europa 7 die Schweiz als Reiseland.

Ab Mitte des 18. Jahrhunderts, beeinflusst durch die Romantik und den Ruf „Zurück zur Natur“, stürmten schliesslich Touristen und Bergsteiger die Schweiz und ihre Alpenwelt. Die Ära des Massentourismus begann und Reisen zu den Gletschern wurden als romantische Bergerlebnisse inszeniert. Der Reiserausch brachte auch die ersten Urbanisierungszeichen der Gletscherwelt hervor: Alphütten und Hotels machten die Abgelegenheit der massigen Eisberge erträglicher.

Seit dem 19. Jahrhundert eroberten Eisen- und Seilbahnen und später sogar Helikopter den Weg zu den Gletschern, welche jetzt rasch und bequem erreicht werden konnten.

Wengernalp- und Jungfrau-Bahn auf der Kleinen ScheideggFotografie, ca. 1912 (ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv, Ans_04396)
Grindelwald, Wetterhorn-Aufzug und GrindelwaldgletscherFotografie, 1913 (ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv, PK_011291)
Mit dem Extra-Motorwagen von Kandersteg nach BrigFotografie, 1921 (ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv, Ans_05306-103-AL)
Schweizerische Rettungsflugwacht (SRFW), Rettungsflughelferkurs, EigergletscherFotografie, 1971 (ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv, Fotograf: Heinz Baumann, Com_L20-0333-0003-0003)

Dank frühen künstlerischen Darstellungen gelten Gemälde und Illustrationen in Reiseberichten auch heute noch als wertvolle historische Dokumente. So wählte der Schweizer Landschaftsmaler Caspar Wolf (1735–1783) in 32 seiner beeindruckenden Gemälde Gletscher als Thema. Um sie zu malen, unternahm er gefährliche Reisen in die Schweizer Bergwelt 8 .

Zahlreiche Reiseberichte wurden auch mit den Zeichnungen der beiden bekannten Schweizer Künstler Gabriel Lory Vater (1763–1840) und Sohn (1784–1846) illustriert. In „Picturesque Tour through the Oberland in the Canton of Berne, in Switzerland“, erschienen in London im Jahr 1823 9 , veröffentlichte Gabriel Lory der Jüngere eine Auswahl seiner Gletscherzeichungen. Durch die Verbreitung der Abbildungen wuchs das wissenschaftliche Interesse an den Gletschern und dem Lebensraum Alpen 10 .

Der Untere Grindelwaldgletscher mit kleinem Schreckhorn, 1774–1777Wolf, Caspar. Bleistift, Aquarell und Gouache; Blattgrösse: 21.6 x 32.4, Inv.-Nr. Z 85, Graphische Sammlung ETH Zürich

Gletscher als Forschungsdiskurs – Frühe Theorien und Durchbruch der Glaziologie

Die Pioniere der wissenschaftlichen Gletscherforschung verfassten und veröffentlichten ihre Beobachtungen weiterhin als Reiseberichte, denn Glaziologie und Alpinismus waren schon damals unmöglich voneinander zu trennen. Die Erforschung der Gletscher bedeutet nämlich keine Laborarbeit, sondern hartnäckige Auseinandersetzung mit den rauen Eismassen. Einer der ersten modernen Glaziologen war der Genfer Professor Horace Bénédict de Saussure (1740–1799). Er unternahm mehrere Forschungsreisen und publizierte seine Beobachtungen und Messungen im Werk „Voyages dans les Alpes“.

Auch die Schweizer Forschertriade Ignaz Venetz (1788–1859), Jean de Charpentier (1786–1858) und Louis Agassiz (1807–1873) vertiefte den glaziologischen Diskurs zunächst um die Frage nach der Eiszeit. Ignaz Venetz begründete die Idee einer Eiszeit, welche später durch Jean de Charpentier und Louis Agassiz in der Wissenschaft Anerkennung fand. Diese Theorie löste unter den Forschern grosse Aufregung aus. Die neuen Theorien wurden fortan nicht mehr als Reiseberichte verfasst, sondern auf der wissenschaftlichen Bühne verteidigt 11 . Die Veröffentlichung von Agassiz’ Werk „Études sur les glaciers“ im Jahr 1840 markierte schliesslich den Durchbruch der Gletscherforschung.

Einer der „Urväter“ der Alpengeologie war auch der ETH-Professor Arnold Escher von der Linth (1807–1872) 12 . Auf zahlreichen Studienexkursionen dokumentierte er seine Forschungsbeobachtungen mit umfangreichen handschriftlichen Karten und Zeichnungen der Schweizer Gletscher. Diese frühen Forschungsdaten stellen bis heute eine wertvolle Quelle für die Glaziologie dar.

Felsschliff durch Gletscher am VieschgletscherEscher von der Linth, Arnold, zwischen 1827 und 1872
Helle und dunkle blaue Streifen (Alalin- und Viesch-Gletscher)Escher von der Linth, Arnold, 1841
Erosion und Vor- und Rückschreiten der GletscherEscher von der Linth, Arnold, ca. 19. Jh

Mit seinen wissenschaftlichen Bestrebungen legte Arnold Escher von der Linth den Grundstein für die weitere Gletscherforschung an der ETH Zürich. Sein Student und Schützling Albert Heim (1849–1937) trat als leidenschaftlicher Geologe in seine Fussstapfen 13 . Heim widmete seine Forschung ebenfalls den Gletschern und veröffentlichte seine Forschungsergebnisse 1885 in seinem bedeutenden „Handbuch der Gletscherkunde“.

Eispickel, Schallwellen und Bohrungen – Messmethoden der Glaziologie

Um die Veränderungen der Gletscherwelt zu beobachten und zu erforschen, werden die Eismassen bis heute regelmässig vermessen, sondiert und anhand von Bohrungen analysiert. Den Pionieren der Gletscherforschung standen allerdings nur Eispickel und Seil, wie sie auch Bergsteiger benutzten, zur Verfügung. Edward Whymper, der berühmte Erstbesteiger des Matterhorns, liess in seinem Werk „Berg- und Gletscherfahrten in den Alpen in den Jahren 1860 bis 1869“ sein „Eisbeil“ illustrieren.

Die Fotokamera wurde als Hilfsinstrument schon im 19. Jahrhundert eingesetzt. Vorreiter der fotografischen Aufnahme von Eiswelten war Ernest Edwards. Seine Bilder wurden von H. B. George in seinem Werk „The oberland and its glaciers“ 14 veröffentlicht.

Moderne Fotokameras erlaubten stetig schärfere und präzisere Aufnahmen, aus denen Glaziologen Informationen über die Entwicklungen der Gletscher über eine breite Zeitspanne ableiten können.

Der technologische Fortschritt führte zu immer präziseren und leistungsfähigeren Instrumenten. Mit Theodoliten können heute Messungen an der Eisfläche vorgenommen werden. Für die Ermittlung der Eisdicke kommen Schallwellen zum Einsatz, welche ähnlich einem Sonar in die Tiefe geschickt, dort reflektiert und an der Oberfläche wieder registriert werden. Bohrungen und Sondierungen, welche durch die Pioniere noch manuell durchgeführt werden mussten, werden heute automatisiert vorgenommen. Niederschlagsmessgeräte zeichnen die Regenmenge permanent auf.

Aletschgletscher, Konkordiaplatz, Aufstellung des neuen Mougin (Niederschlagsmesser, Totalisator)(ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv, Fotograf unbekannt, Dia_280-088)

Mit dem Aufkommen des Computers und digitaler Messgeräte wurde das Sammeln, Auswerten und Analysieren von glaziologischen Forschungsdaten hinsichtlich Präzision und Datenmengen in einem nie dagewesenen Ausmass möglich. 15

Aus der Luft erforscht – Dank Geodaten zu neuen Modellen

Die Gletscherforschung war bereits seit ihrem Beginn als wissenschaftliche Disziplin stark mit der Kartografie verbunden. Dabei wurden (und werden) Gletschergrenzen auf Karten erfasst und Inventare der Gletscher eingerichtet. 16

Heute lassen sich Veränderungen von Gletschern über Messpunkte via GPS, Radar oder Satellitenaufnahmen beobachten. Der Vermessung „im Feld“ kommt aber nach wie vor eine hohe Bedeutung zu: Hierbei setzen Forscherinnen und Forscher immer häufiger sogenannte „unmanned aerial vehicles“, kurz UAVs (dt. auch „Drohnen“) ein, welche die Gletscher überfliegen und diese sowohl über Laser- oder Radarmessungen als auch Luftbilder vermessen 17 . Zur Modellierung der Gletscher bedient man sich dann üblicherweise einer Kombination aus Gletscherdaten mit bestehenden Geodatensätzen, in der Schweiz beispielsweise dem Höhenmodell swissALTI3D 18 .

Abflug einer Drohne für eine Vermessung2015, Foto: Eduardo Sotero

Zur digitalen Rekonstruktion der Gletscherverläufe wird üblicherweise eine Kombination von Analysemitteln und Daten verwendet. Dazu gehören kartografische Produkte wie topografische Karten (bis ca. 1970) sowie immer häufiger auch Satellitenbilder, beispielsweise aus dem Landsat-Programm 19 . Die Ränder der Gletscher werden aus den Satellitenbildern unterschiedlicher Zeitstände extrahiert, und in Kombination mit den vorliegenden Höhenmodellen wird ein Volumen errechnet.

Satellitenaufnahme von Aletsch- und RhonegletscherLandsat-8, 2017, © U.S. Geological Survey

Zukunftsszenario – Die Schweiz ohne Gletscher?

Das Schmelzen der Eismassen ist ein sehr aktuelles Thema, worüber in der breiten Öffentlichkeit auf allen Medienkanälen intensiv diskutiert wird. Im Sinne einer Sensibilisierungskampagne werden Zukunftsszenarien einer Schweiz ohne Gletscher dargestellt. Auch Schriftsteller machen mit.

Deutliche Warn- und Alarmsignale kommen auch von Wissenschaftlern: Bis in 100 Jahren werden die Schweizer Gletscher wegschmelzen. Die aktuelle Wissenschaft schliesst absolute Schutzmöglichkeiten aus, weist aber optimistisch auf schadensbegrenzende Lösungen hin.

Fussnoten

  1. Das Zitat stammt aus Max Frischs Erzählung Antwort aus der Stille. Eine Erzählung aus den Bergen, 1937, S. 128. Dieses Frühwerk verfasste Frisch im Alter von 26 Jahren. Es handelt von einem jungen Lehrer, der die Gewöhnlichkeit seines Lebens durchbrechen will mit einer „männlichen Tat“. Er begibt sich auf eine risikoreiche Bergtour, gilt drei Tage lang als verschollen und kehrt geläutert zurück. Der Autor störte sich später an der pathetischen Anlage der Erzählung und sorgte dafür, dass das Buch für lange Zeit aus dem Handel verschwand. Erst 2009 veröffentlichte der Suhrkamp Verlag in Zusammenarbeit mit der Max Frisch-Stiftung eine Neuausgabe. Nun wird erkennbar, wie Frisch bereits früh ein zentrales Thema seines späteren Werkes ausformulierte: Gibt es eine Selbstverwirklichung ausserhalb der künstlerischen Existenz? ↩︎
  2. Gletscher, Schnee und Eis. Das Lexikon zu Glaziologie, Schnee- und Lawinenforschung in der Schweiz, Luzern 1993. Siehe auch: Hans Murawski, Wilhelm Meyer: Geologisches Wörterbuch, Berlin, Heidelberg 2010, S. 63. Online unter: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-662-54050-3 [23.11.2017]. ↩︎
  3. Johannes Jegerlehner: Sagen und Märchen aus dem Oberwallis. Aus dem Volksmund gesammelt, Basel 1913; Josef Guntern: Volkserzählungen aus dem Oberwallis. Sagen, Legenden, Märchen, Anekdoten aus dem deutschsprechenden Wallis, Basel 1979; Peter Egloff: Die Kirche im Gletscher. Rätoromanische Sagen aus der Surselva, Zürich 1982; Peter Keckeis (Hrsg.): Sagen der Schweiz. Graubünden, Zürich 1986; Christian Caminada: Die verzauberten Täler. Die urgeschichtlichen Kulte und Bräuche im alten Rätien, Chur 2006. ↩︎
  4. Johann Jakob Scheuchzer: Natur-Geschichte des Schweitzerlandes samt seinen Reisen über die Schweitzerische Gebürge, Zürich 1746 (ETH-Bibliothek, Alte und Seltene Drucke, Rar 5734); Ders.: Ouresiphoites Helveticus, sive, itinera per Helvetiae alpinas regiones, Leiden 1723 (ETH-Bibliothek, Alte und Seltene Drucke, Rar 5806). ↩︎
  5. Christine Reinke-Kunze: Die PackEISwaffel. Von Gletschern, Schnee und Speiseeis, Basel 1996. ↩︎
  6. Diese Gletschertheorie erklärt die Gletscherbewegung durch die Ausdehnung des eindringenden, gefrierenden Wassers in Spalten oder Gletscherhohlräume. Vgl. Hans Murawski, Wilhelm Meyer: Geologisches Wörterbuch, S. 64. Online unter: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-662-54050-3 [03.11.2017]. ↩︎
  7. Madlena Cavelti Hammer: An Kunstwerken lernen, zum Beispiel: Die Schweizerkarte von Johann Jakob Scheuchzer um 1720, in: Cartographica Helvetica 1 (1990), S. 29–30. ↩︎
  8. Heinz J. Zumbühl: „Der Berge wachsend Eis …“ Die Entdeckung der Alpen und ihrer Gletscher durch Albrecht von Haller und Caspar Wolf. Sonderdruck aus „Mitteilungen der Naturforschenden Gesellschaft in Bern“, Band 66 (2009), S. 111–123. ↩︎
  9. ETH-Bibliothek, Alte und Seltene Drucke, Rar 10433. ↩︎
  10. • Weitere historische Reiseberichte durch die Schweiz können georeferenziert auf der Plattform ETHorama entdeckt werden: http://ethorama.library.ethz.ch/de/routes ↩︎
  11. Im Rahmen der Sitzungen der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft in Luzern und der Britischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaft (British Association for the Advancement of Science) in Glasgow wurde rhetorisch debattiert und kontrovers diskutiert. Vgl. Edmund Blair Bolles: Eiszeit. Wie ein Professor, ein Politiker und ein Dichter das ewige Eis entdeckten, Berlin 2000. ↩︎
  12. Vgl.: http://www.library.ethz.ch/de/Ressourcen/Digitale-Bibliothek/Kurzportraets/Arnold-Escher-von-der-Linth-1807-1872 [14.11.2017]. ↩︎
  13. Er wurde als Nachfolge von Arnold Escher von der Linth zum Professor für technische und allgemeine Geologie am damaligen Polytechnikum berufen. Vgl.: http://www.library.ethz.ch/de/Ressourcen/Digitale-Bibliothek/Kurzportraets/Albert-Heim-1849-1937 [14.11.2017]. ↩︎
  14. ETH-Bibliothek, Alte und Seltene Drucke, Rar 3428. ↩︎
  15. Wissenschaftler der „Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW)“ an der ETH Zürich setzen in der Schweiz modernste Instrumente ein. Seit über vierzig Jahren werden kontinuierlich Daten über Gletscher erhoben, analysiert und publiziert. Die daraus resultierende Datenbank an Forschungsdaten ist die umfangreichste der Welt. In der Glaziologie ist, wie in vielen anderen naturwissenschaftlichen Disziplinen, das Erheben von Messreihen über lange Zeiträume besonders essenziell. Forschungsdaten können immer wieder unter verschiedensten Gesichtspunkten und für verschiedene Fragestellungen ausgewertet werden. Forschende vertiefen die Datenanalyse stetig mit immer leistungsfähigerer Hard- und Software. ↩︎
  16. Mauro Fischer et. al.: The new Swiss Glacier Inventory SGI2010: Relevance of using high-resolution source data in areas dominated by very small glaciers. In: Arctic, Antarctic, and Alpine Research 46 (4), 2014, S. 933-945. Online unter: https://doi.org/10.1657/1938-4246-46.4.933 [23.11.2017] ↩︎
  17. Mauro Fischer et. al.: Surface elevation and mass changes of all Swiss glaciers 1980-2010, In: The Cryosphere 9, 2015, S. 525-540. Online unter: https://doi.org/10.5194/tc-9-525-2015 [23.11.2017] ↩︎
  18. Thierry Bosshard: Evaluation of SwissALTI3D with Airborne Laser Scanning Data for Applications in Glaciology: A Case Study on Glaciers in the Upper Mattertal, Switzerland. Masterarbeit. Zürich: 2014. Online unter: http://www.library.ethz.ch/DADS:default_scope:ebi01_prod010223095 [23.11.2017]. ↩︎
  19. A.D. Kitov und V.M. Plyusin: The database and GIS analysis of the status of glaciation of the Kodar Mountains (Northern Transbaikalia). In: Geography and Natural Resources 38 (2), 2017, S. 181-187. Online unter:https://doi.org/10.1134/S1875372817020093 [23.11.2017].
    Mărgărit M. Nistor et. al.: Advance in glacier modelling: GIS and oriented programming approach applied on Whittier Glacier, Alaska. In: Applied Ecology and Environmental Research, 15 (1), 2017. Online unter: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1501_649663 [23.11.2017].
    Roland Wastlhuber et. al.: Glacier Changes in the Susitna Basin, Alaska, USA, (1951–2015) using GIS and Remote Sensing Methods. In: Remote Sensing, 9 (5), 2017, S. 478. Online unter: http://dx.doi.org/10.3390/rs9050478 [23.11.2017].
    ↩︎
  20. Mărgărit M. Nistor et. al.: Advance in glacier modelling: GIS and oriented programming approach applied on Whittier Glacier, Alaska. In: Applied Ecology and Environmental Research, 15 (1), 2017. Online unter: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1501_649663 [23.11.2017]. ↩︎