Schweizer Gletscher

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.

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.

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 .

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.

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“.

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.

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

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 .

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.

Um Prognosen für die zukünftige Entwicklung der Gletscher zu erstellen, ist die Kombination der historischen und aktuellen Daten mit Modellen beispielsweise aus dem Bereich der Klimaforschung erforderlichZum Tweeten klicken 20 .

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.