Analyse von Murgängen: Einflussfaktoren und neue Modellansätze
Für die Entstehung gefährlicher Murgänge sind vor allem drei Faktoren entscheidend: eine hohe Wassermenge, feinkörnige Sedimente sowie ein steiler Hang. Ein Forschungsteam des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF untersuchte im Sommer 2024 zehn Murgang-Rinnen in der Schweiz, um die Dynamik dieser Naturereignisse besser zu verstehen. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung fortschrittlicherer Murgang-Modelle.
Charakteristika und Auswirkungen von Murgängen
Murgänge bestehen aus einer Mischung aus Wasser, feinem Sediment und Gesteinsmaterial, die mit hoher Geschwindigkeit talwärts fließt. In der Schweiz verursachen solche Ereignisse jährlich Schäden in Höhe von über hundert Millionen Franken. Die Erhebung von Daten in Murgang-Rinnen ist aufgrund der aufwändigen Feldarbeit selten, weshalb die Untersuchungen des SLF-Teams eine wichtige Datenbasis darstellen. Die Studie umfasste neun Rinnen in Graubünden sowie eine im Wallis.
Erkenntnisse zur Erosionsdynamik
Hervé Vicari, einer der beteiligten Forscher, beschreibt eine Faustregel zur Abschätzung des Erosionspotenzials: Große Rinnen mit feinkörnigen Sedimenten weisen ein erhöhtes Risiko für intensive Erosion auf. Dies liegt daran, dass feine Sedimente weniger wasserdurchlässig sind, wodurch der Wasserdruck nicht entweichen kann und die Erosion verstärkt wird.
Das Forschungsteam entwickelte ein neues Modell, das die festen und flüssigen Komponenten eines Murgangs separat betrachtet. Im Gegensatz zu bisherigen Modellen, die Murgänge als einheitliches Gemisch behandeln und dabei wichtige mechanische Eigenschaften außer Acht lassen, ermöglicht dieser Ansatz eine realistischere Simulation der Murgang-Dynamik. Vicari erläutert: „Je höher der Wasseranteil im Schlamm-Gesteins-Gemisch, desto geringer ist die Reibung zwischen den Partikeln, was zu einer verstärkten Erosion des Materials aus der Rinne führt.“
Methodik der Datenerhebung
Zur Erfassung der Veränderungen im Flussbett setzten die Forscher auf alpine Fernerkundung mittels Drohnen. Wiederholte Flüge ermöglichten die genaue Vermessung von Höhenänderungen, die durch Erosions- und Ablagerungsprozesse verursacht werden. Besonders an steilen Abschnitten der Rinnen wurden große Materialmengen mobilisiert. Neben der Topografie wurden auch Bodenstabilität und Korngröße der Sedimente analysiert, um die Entstehungsbedingungen von Murgängen umfassend zu erfassen.
