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Probleme der Gletscherschwankungen
Von Max Batter.
Die Vermutung ist naheliegend, dass die alpinen Gletscher nach bestimmtem Gesetz wachsen und schwinden und gleichsam als « verzögerte Klimazeiger » den Zusammenhang mit meteorologischen oder gar astronomischen Vorgängen verraten. So erfolgen die Schwankungen von einem Minimum zum andern Minimum bei gewissen Gletschern in annähernd gleichen Intervallen. Am Aletsch-, Gorner- und Unteraargletscher scheint eine Schwankung, zwar nur aus der Versuchszeit von 1917 bis 1934 zu schliessen, in wenig über 34 oder 35 Jahren zu erfolgen. Aus den Jahren 1620, 1820 und 1855 sind maximale Vorstösse am Claridengletscher bekannt. Für den letztern ergeben sich daher rechnerisch Intervalle der Schwankung zu ca. 34 bzw. 35 Jahren. Bestechend ist die Übereinstimmung mit der von E. Brückner nach spezieller Methode abgeleiteten Klimaperiode von 34 bis 35 Jahren. Ferner scheint — ob nur zufälligein Zusammenhang zu bestehen zum zyklischen Verlauf der solaren Energie, falls man den Zyklus der Sonnenflecken oder der magnetischen und Zodiakschwankungen verdreifacht. Gemittelt ergibt sich eine Periode von ca. 33,3 Jahren. Doch bei andern kleinen Gletschern, wie Obergrindelwald- und Rhonegletscher, scheint die Periode viel kürzer zu sein. Das letzte Wort darüber kann erst gesprochen werden, wenn die Diagramme der Schwankungen für einige weitere Jahrzehnte konstruiert und analysiert werden können.
Woher aber die ungleichen Perioden bei gewissen Gletschern und die Phasenverschiebungen in den Schwankungen? Verschiedene Ursachen beeinflussen das « Regime » der Gletscher. Folgende Punkte sind von Bedeutung:
Regimeziffer R. Wir verstehen darunter das Verhältnis vom Total-volumen des Gletschers zum Volumen des Gletscherabflusses pro Jahr, gemessen in Kubikmeter, Schmelzwasser in Eis umgerechnet. Diese Ver-gleichsgrösse erfasst also die Masse des Sammelgebietes und des Ablaufes. Man hat daher beim Vergleich die Gletscher in Gruppen gleicher Regimeziffer zu ordnen, denn bei sonst gleichen Umständen wird z.B. ein Gletscher mit fünffachem Sammelgebiet bestimmt viel mehr Abfluss ergeben. Es sind jedoch meistens so viele Faktoren zu berücksichtigen, dass die Regimeziffer nur in bestimmten Fällen den Gletscher kennzeichnet.
Die Bilanzgleichung oder Ungleichung im Gletscherhaushalt lautet allgemein analog wie beim Seehaushalt:
Qz grosser Qa, d.h. Zufluss grosser als Abfluss; Firnzuwachs; Vorstoss. Qz gleich Qa, d.h. Zufluss gleich wie Abflussnullnull.
Qz kleiner Qa, d.h. Zufluss kleiner als Abfluss; Firnschwund; Rückzug.
Jährliche Niederschlagshöhe, mittlere Sommertemperatur, Windtage und Windrichtungen. Diese Faktoren beeinflussen in hohem Masse Firnzuwachs und Schwund. Darüber geben die Rapporte « Variations périodiques des PROBLEME DER GLETSCHERSCHWANKUNGEN.
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M.B.
glaciers dans les Alpes suisses » in « Die Alpen », redigiert von Prof. Dr. Mercanton, reichliche Aufschlüsse. Sie gaben auch Anlass zu den vorstehenden Untersuchungen.
Das Gefälle im Stromstrich des Gletschers. Es ist einleuchtend, dass, beim Überwinden eines Gefällsbruches, die Geschwindigkeit des Eises zu-oder abnimmt, also den Vorstoss beschleunigt oder reduziert, je nachdem der Gefällsbruch der Sohle positiv oder negativ ausfällt. Beim Studium der Schwankungsdiagramme der Gletscherzungen sollte jeweils das Längenprofil im Stromstrich des Gletschers zum Vergleich herangezogen werden, namentlich im Hinblick auf frühere Hochstände mit möglichen nur zeitlichen Seitenentlastungen ( z.B. Aletschgletscher via Märjelensee ).
Das Querprofil der Mulde der Gletscherzunge. In ähnlicher Weise können plötzliche Abflussprofiländerungen vorwiegend bei kleinen Gletschern das Regime ändern. So wird eine enge Klamm einen Stau im Ablaufprofil, eine Talerweiterung einen beschleunigten Vorstoss der Gletscherzunge zur Folge haben. Konvex- und Konkavflächen der Zungenoberfläche können daher nicht restlos als Kriterium für Zuwachs oder Depression im Sammelgebiet aufgefasst werden.
Das Glazialrelief im Sammelgebiet. Mulden und Erhebungen des Gletschergrundes und mit ihnen die Grundrissform beeinflussen von Fall zu Fall das Regime der Gletscher, indem z.B. lange Buchten des Sammelgebietes grosse Verzögerungen zur Folge haben. Die Firnnische entlastet das Schmelzwasser der Oberfläche schon nach Stunden oder nach wenigen Tagen, dagegen die Firnkörner im Innern als Eisvorstoss erst nach Jahrzehnten, beim Grossgletscher erst nach Jahrhunderten. Ganz anders beim Kleingletscher kreisförmigen Sammelgebietes mit kurzer Gletscherzunge.
Meereshöhe des Schwerpunktes des Sammelgebietes und Meereshöhe vom Gletscherende und prozentuale Exposition. Hinsichtlich Exposition erkennt man leicht die Höherschiebung der Schneegrenze der z.B. südlich exponierten Talhänge am Aletschgletscher.
Da die Urreliefs verschiedener Gletscher verschieden gestaltet waren, darf man nicht erwarten, dass ihre Schwankungen parallel laufen müssen. Nur durch Zufall wird es eintreffen. Zufolge der vielen kleinen Einflüsse wird das Regime der kleinen Gletscher viel schneller reagieren als jenes der grossen Gletscher. Letztere wie der Aletsch-, Gorner- und Unteraargletscher sind dank ihrer Masse und Länge mehr Ausgleicher, unempfindlicher auf kleine Störungen im Regime. Sie zeigen aber grosse Klimaschwankungen ausgeprägt an. Streng genommen dürfte jeder Gletscher seine Eigenbewegung haben.
Zum Vergleich der Zungenbewegungen wurden für neun ausgewählte Gletscher die Schwankungsdiagramme konstruiert, leider nur für einen Zeitraum von 18 Jahren, d.h. von 1917 bis 1934. Für die Vergleichszeit ergibt sich folgendes Bild.
Aletsch-, Gorner- und Unteraargletscher haben gleiche Periode von minimal 34 Jahren und kaum wesentlicher Phasenverschiebung. Diese Grossgletscher sind ab 1917 in der Schwundphase begriffen. Dominant ist der Aletschgletscher punkto Amplitude ( über 300 m ) und Fliessgeschwindigkeit ( maximal 78 m im Jahr ).
Trient- und Obergrindelwaldgletscher haben eine mindestens 17jährige Periode, wieder nur für die Versuchsjahre abgeleitet. Die Kulmination der Maxima erfolgt von 1921 bis 1924. Am Trientgletscher betrug die Periode vor 1915 ca. 36 Jahre.
Hüfigletscher und Untergrindelwaldgletscher mit mindestens 32j ähriger Periode haben nur teilweise Übereinstimmung im Regime, das ab 1921 zur Tendenz des Stillstandes bis zum schwachen Vorstoss neigt.
Rhone- und Kartigelgletscher. Die Schwankungszeiten betragen mindestens 20 Jahre. Ihre Regime haben teilweise Ähnlichkeit. Die Phasenverschiebung im Kulminationspunkt erfolgt von 1919 bis 1921.
Mit Ausnahme der drei Grossgletscher ist die Vorstosszeit kleiner als die Schwundzeit. Von 1917 bis 1923 sind die sechs kleinen Gletscher entgegengesetzt zu den drei Grossgletschern im Vorstoss begriffen. Erst ab 1923 treten wenigstens sieben Gletscher ins Schwundstadium und zwei in den Stillstand. Der Gornergletscher weist die grösste Stetigkeit auf, deutend auf das ruhige Regime.
Zur gründlichen Abklärung der Gletscherschwankungen behufs Erkennen der Gesetzmässigkeit müssten ferner die Diagramme der Niederschläge, Druckschwankungen, Temperatur, Winde und astronomische Einflüsse, auf jahrzehntelange Beobachtungen basierend, zum Vergleich herangezogen werden. Vorstehende Studie kann daher nur als Abklärungsversuch aufgefasst werden.
Dem Gletscherforscher harren auch künftighin manche schwierige, aber dankbare Probleme der Ergründung, zum Glück doch im Zeitpunkt, da der letzte Gipfel der Alpen gestürmt ist.