Abb. 1: Nassschneelawinen am
Dorfberg oberhalb von Davos (Foto: W. Steinkogler/SLF).
Abb. 2: Regen
und oberflächliche Schmelze erzeugen Wasser in der Schneedecke. Wasser kann
sich stauen, die Festigkeit des Schnees nimmt drastisch ab und es kann zu
Lawinen kommen.
Abb. 3: Wasser kann Verbindungen von Schneekristallen verstärken (Saugkraft), wie
hier im Bild. Es kann die Verbindungen aber auch auflösen und somit schwächen
(Foto: C. Fierz/SLF).
Abb. 4:
Tracer-Experimente zeigt komplexe Fliesswege von Wasser in der Schneedecke (Foto:
F. Techel/SLF)
Entstehung von Nassschneelawinen
Der Frühling ist Nassschneelawinensaison. Nassschneelawinen
folgen typischerweise einer Periode hoher Lufttemperatur (über Null Grad) und
starker Strahlung im Frühling oder lösen sich während Regenfällen (auch im
Hochwinter). Sie können Infrastruktur und Siedlungsraum in den Bergen gefährden.
Ungefähr jeder zehnte tödliche Lawinenunfall in den Schweizer Alpen wird durch
eine Nassschneelawine verursacht. Im Unterschied zu Lawinen aus trockenem
Schnee sind künstliche Auslösungen eher selten und Lawinensprengungen generell
weniger erfolgversprechend.
Nassschneelawinen
bisher kaum erforscht
Die Mechanismen, die zur Entstehung von
Nassschneelawinen führen, sind bis heute kaum erforscht. Klar ist, dass das
Eindringen von Schmelz- bzw. Regenwasser und seine Wechselwirkung mit der
umgebenden Schneedecke deren Stabilität bestimmen. Um den Abgangszeitpunkt und
die Grösse von Nassschneelawinen abschätzen zu können, müssen sowohl die meteorologischen
Bedingungen als auch der Schneedeckenzustand berücksichtigt werden. Lufttemperatur
und Strahlung genügen nicht für eine zuverlässige Lawinenprognose – zu häufig
ist es warm, ohne dass eine Lawine abgeht. Messungen zur Schneedecke sind schwierig,
da sich die Schneedeckeneigenschaften beim Eindringen von Wasser schnell verändern.
Die resultierenden instabilen Verhältnisse dauern oft nur kurz an, und es kann je
nach Exposition, Neigung und Höhenlage markante Unterschiede geben.
Um dem Geheimnis
der Nassschneelawinen auf den Grund zu gehen, hat das SLF in den letzten Jahren
verschiedene Projekte initiiert. Zum einen möchten die Forschenden die Prozesse besser
verstehen, die zur Instabilität in der Schneedecke führen, zum anderen aber
auch der Praxis Hinweise und Regeln im Umgang mit Nassschneelawinen vermitteln.
Bisher haben die Wissenschafter und Wissenschafterinnen in diesen Projekten
v.a. verschiedene Methoden getestet.
Radar ermöglicht neue Messungen
Die Stabilität
der nassen Schneedecke hängt von der Menge an Wasser im Schnee ab. Ist nur wenig
Wasser vorhanden, wirkt dies sogar stabilisierend, da durch kapillare Kräfte
die Schneekristalle aneinander gebunden werden. Gelangt viel Wasser in die
Schneedecke und wird es an einer Schichtgrenze gestaut, zerstört es die Bindungen
zwischen den Schneekristallen und die Schicht wird somit instabiler. Wasser
wird dabei nicht nur oberhalb von Krusten gestaut, sondern auch beim Übergang von
feinkörnigem zu grobkörnigem Schnee (kapillare Barriere).
Es ist also
wichtig, die Menge an Wasser und seine Bewegung in der Schneedecke genau zu
kennen. Wasser kann gleichmässig, aber auch ganz unregelmässig in der
Schneedecke abfliessen. Dieses komplexe Stau- und Abflussverhalten erschwert
die Platzierung von Messinstrumenten und verkompliziert die numerische
Simulation von Wasserbewegungen im Schnee. Sensoren, die direkt im Schnee
stecken, können ausserdem die Messung des Wassergehaltes beeinflussen und somit
ein falsches Bild erzeugen. Deshalb vergruben die Wissenschafter am
Versuchsfeld Weissfluhjoch (2540 m), oberhalb von Davos, vor dem ersten
Einschneien ein aufwärtsschauendes Bodenradar. Mit dem Radar können sie den
Wassergehalt und die Infiltrationsgeschwindigkeit bestimmen, ohne die
Schneedecke zu beeinflussen oder zu zerstören. Bisher ist es allerdings noch
nicht gelungen die Menge an Wasser in den einzelnen Schneeschichten exakt zu berechnen.
Das Schneeprofil – auch für nassen Schnee eine Quelle
an Information
Genau wie im
trockenen Schnee, ist auch im nassen Schnee das Schneeprofil eine wichtige Untersuchungsmethode.
Auswertungen von Profilen aus eher instabilen Schneedecken und solchen aus Anrissen
von nassen Schneebrettlawinen, haben gezeigt, dass häufig eine isotherme (vollständig
auf Null Grad aufgewärmte) Schneedecke sowie weiche, oft noch kantige Schichten
und ein hoher Wassergehalt anzutreffen sind. Wichtige Grössen wie die Menge an
Wasser in einer Schneeschicht sind ohne quantitative Messinstrumente aber schwierig
zu bestimmen. Verglichen mit objektiven Messmethoden wird der Wassergehalt in
der Schneedecke auch von erfahrenen „Schneeschmöckern“ gerne überschätzt.
Deshalb möchten die Forschenden einfache Messgeräte entwickeln], die den
Wassergehalt genau ermitteln und in jeden Rucksack passen – ähnlich einem Schneethermometer.
Noch zu früh für konkrete Aussagen
Nach
einer zweijährigen systematischen Testphase von Methoden für Nassschneeforschung im Feld und Modellierungen
des Wassergehaltes in der Schneedecke konnten die Wissenschafter daraus erste Daten
und Erkenntnisse gewinnen. Allgemein gültige Schlüsse, welche meteorologischen
Bedingungen und Schneedeckeneigenschaften zu Nassschneelawinen führen, können sie
derzeit aber noch nicht ziehen und sind erst am Ende der nächsten Wintersaison zu
erwarten.
