Exkursion auf fast 4500 Meter

Matterhorn versus Benediktenwand: Forscher der TU München zeigen, dass die Alpen „schunkeln“

Mit Hilfe mehrerer Seismometer haben die Experten auf dem 4478 Meter hohen Matterhohn die Schwingungen gemessen. Das Ergebnis: die Gesteinsmassen wippen vor und zurück.
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Mit Hilfe mehrerer Seismometer haben die Experten auf dem 4478 Meter hohen Matterhohn die Schwingungen gemessen. Das Ergebnis: die Gesteinsmassen wippen vor und zurück.
  • VonTina Schneider-Rading
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Gemessen hat er es am Schweizer Matterhorn – und damit auch für unsere bayerischen Berge bewiesen: die Alpen schunkeln. Der Wissenschaftler Samuel Weber hat für die Technische Universität München untersucht, wie sich scheinbar starre Berggipfel hin und her bewegen.

München/Davos – Die zwei Dutzend Audiodateien auf Samuel Webers Webseite klingen ein bisschen wie die geheimnisvollen Geräusche von Walen unter Wasser, manche erinnern sogar entfernt an den Herzschlag eines ungeborenen Kindes. Tatsächlich klopft und pulsiert da aber ein fast 4500 Meter hohes Bergmassiv: das Matterhorn.

Weber hat gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam die Schwingung des Berges fürs menschliche Ohr hörbar gemacht. Seine 3D-Simulation zeigt den Berggipfel aus zwei Perspektiven, alle zwei Sekunden wippen die Gesteinsmassen vor und zurück wie ein Wackelpudding.

Fakt ist: Jeder geometrische Körper schwingt. „Nur in Einzelfällen unterdrücken wir dieses physikalische Gesetz, etwa bei Musikboxen“, sagt Weber, der die Studie nach seiner Promotion im Rahmen eines Stipendiums an der Technischen Universität München (TUM) durchführte. „Alles hat eine Eigenfrequenz. Wir fühlen sie nicht, wir sehen sie nicht – aber sie ist da.“ Ähnlich wie Brücken oder Hochhäuser schwingen also auch Berge. Die Schwingung wird angeregt durch seismische Wellen in der Erde, vor allem erzeugt durch die Gezeiten, die Meeresbrandung, Erdbeben oder Wind.

TU München: Forschungsexkursion auf das Matterhorn

Zusammen mit mehreren Forscherkollegen bestieg Samuel Weber für die Studie das 4478 Meter hohe Wahrzeichen der Walliser Alpen, die Experten installierten dort mehrere Seismometer. „Ich mache seit zehn Jahren hochalpine Forschung“, sagt Weber über seinen ungewöhnlichen Arbeitsplatz. „Ich kenne die Höhe also ein wenig.“ Die hochempfindlichen Geräte registrierten die Erschütterung des Erdbodens und zeichneten sie auf. Eine Messstation stellten die Wissenschaftler direkt am Gipfel des Matterhorns auf, eine an einer Notunterkunft am Nordostgrat und eine dritte als Referenz am Fuße des Berges.

Samuel Weber, Forscher der TU München.

Aus den Daten schlossen die Forscher: das Matterhorn schwingt präzise mit einer Frequenz von 0,42 Hertz von Nord nach Süd und mit einer ähnlichen von Ost nach West. Auf dem Gipfel maß Samuel Weber sogar eine 14 Mal höhere Schwingung als am Fuß des Berges. Der Grund: Die Bergspitze kann sich, ähnlich wie die Krone eines Baumes im Sturm, wesentlich freier bewegen als der fixierte Fuß.

Samuel Weber: „Das Matterhorn schwingt besser als die Benediktenwand“

Kann man sich auch die bayerischen Alpen also –überzogen formuliert – wie eine schunkelnde Steingruppe vorstellen? Nicht ganz. Zum einen sind die gemessenen Schwingungen von wenigen Nano- bis Mikrometern äußerst gering und für den Menschen nicht spürbar. Und außerdem: „Die Schwingung ist abhängig von Materialeigenschaften und der Geometrie des Berges“, sagt Weber.

Kleine Berge schwingen mit höherer Frequenz, massive Gebirge sind viel stabiler als Solitäre: „Das Matterhorn war für unsere Messungen ideal. Es steht frei, seine Form erinnert an eine Pyramide.“ Auch deshalb schwinge es besser als beispielsweise die Benediktenwand, erklärt er. Beeinflusst der Klimawandel die Schwingungen? „Indirekt ja. Denn wenn sich die Eigenschaften des Untergrundes ändern und er beispielsweise nicht mehr gefroren ist, verändert sich auch die Schwingung.“

Inzwischen arbeitet Samuel Weber beim Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos. Hier plant er bereits mit einer Forschungsgruppe eine weitere Studie im Hochgebirge: Die Experten wollen untersuchen, unter welchen Umständen es in den Alpen zu Instabilitäten und vielleicht gefährlichen Rutschungen und Felsstürzen kommen kann.

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