Alpentop van bijna 3.000 meter staat op barsten, geologen "luisteren" om te achterhalen wanneer het zal gebeuren

De Hochvogel is een piek van 2.592 meter in de Algäuer Alpen op de grens van Tirol in Oostenrijk en de Duitse deelstaat Beieren. In de top van de berg zit een kloof van 30 meter lang en 5 meter breed die dwars door de top loopt. Aan de zijkant is te zien dat de barst helemaal doorloopt tot de onderkant van de top, wat wil zeggen dat een stuk steenmassa op de top instabiel is en in de loop van de jaren zou kunnen loskomen en naar beneden zou kunnen storten in het Hornbachtal in Oostenrijk, zo zei Van Noten. 

Langs de Duitse kant van de Hochvogel liggen een aantal dorpen, de Oostenrijkse kant is minder bevolkt, maar, zo zei Van Noten, we spreken hier wel over een massa van ongeveer 260.000 kubieke meter. Dat komt overeen met ongeveer 100 olympische zwembaden vol gesteente die zouden kunnen loskomen, een gigantische massa die naar beneden zou kunnen vallen. 

Gelukkig is de Oostenrijkse kant het instabiele deel van de top. Daar liggen dus geen dorpen die geëvacueerd zouden moeten worden, maar wel zijn er wandelpaden in de vallei. Die is uit voorzorg sinds 2014 afgesloten omdat men toen al zag dat de top instabiel was. Toch zou men graag kunnen voorspellen wanneer het instabiele deel van de top zou neerstorten om een duidelijke waarschuwing te kunnen geven. 

In de barst heeft men meetstangen met veren aangebracht die nauwkeurig de snelheid meten waarmee de bergtop zich aan het openen is. De barst wordt nu 5 millimeter per maand breder. Dat kan misschien weinig lijken maar het is toch aanzienlijk, als je ziet dat de barst op het einde van de 19e eeuw ontstaan is en nu 5 meter breed is, zei Van Noten .  

Geologen van het GeoForschungsZentrum in Potsdam en de Technische Universität München hebben rond de kloof, zowel op de vaste als op de losse, instabiele kant,  seismometers geplaatst, geofonen, die hoogfrequente trillingen kunnen meten en ze hebben eind vorig jaar de resultaten van hun onderzoek gepubliceerd. 

Met die seismometers kan men als het ware luisteren naar het gesteente, dat trilt op een bepaalde frequentie die men de eigenfrequentie noemt. Dat fenomeen is bekend van bijvoorbeeld een operazangeres die zingt op de eigenfrequentie van een glas waardoor het glas breekt. Elk materiaal heeft zijn eigenfrequentie en met de seismometers meet men eigenlijk het tempo waarmee die losse steenmassa trilt. 

De onderzoekers hebben gemeten dat bijvoorbeeld 's nachts het gesteente tussen 25 en 27 keer per seconde trilt en overdag iets sneller omdat de gesteentemassa dan uitzet en de spleten in het gesteente krimpen. Ook stelde men een terugkerend 'zaagtandpatroon' vast in de frequenties, waarbij de frequentie over een periode van 5 tot 7 dagen steeg van 26 naar 29 Hertz, om dan in minder dan 2 dagen terug te vallen naar de beginwaarde.  

Die stijging van de frequentie wordt veroorzaakt door een toename van de spanning in de rotsmassa. Als de frequentie daalde, namen de sensoren een verhoging waar van 'kraaksignalen', waarvan geweten is dat ze voorkomen als rots uit elkaar wordt getrokken. Door het barsten van de rots vermindert de spanning in het gesteente en daalt de frequentie. 

Die cyclische toe- en afname van spanning is een typische voorloper van grote verschuivingen van massa's en bepalend hierbij is dat de cyclussen korter worden naarmate die grote gebeurtenis dichterbij komt. Als het tempo gaat verhogen, is dat dus een soort van waarschuwing dat er iets op til is, zei Van Noten. 

Voorlopig is men nog niet in staat om te voorspellen of de grote gebeurtenis, het loskomen van het instabiele deel van de top of een gedeelte daarvan, een kwestie van uren of dagen zou zijn, maar toch wil men een dergelijk monitoringsysteem ook installeren op andere Alpentoppen. Zo loopt er het AlpeSenseBench-project, een internationaal onderzoeksproject waarmee men een aantal toppen wil monitoren en ook de risico's wil gaan inschatten. 

Dat bergtoppen splijten en naar beneden tuimelen is een natuurlijk proces, zei Van Noten. De Alpen zijn een bergketen die in verval is en onderhevig is aan erosie en dat proces is al enkele miljoenen jaren bezig. De Alpen verkeren volgens Van Noten in een soort van 'rektoestand' en zijn langzaam aan het inzakken, iets wat door de erosie versneld wordt.

Dat is volkomen normaal en bijvoorbeeld onze Ardennen waren 300 miljoen jaar geleden ook een hooggebergte. Intussen is dat volledig geërodeerd en zien we nu in feite de kern daarvan nog. 

Ook in de Alpen is het al eerder gebeurd dat bergtoppen uit elkaar vallen en het bekendste voorbeeld is volgens Van Noten de Zugspitze. Uit onderzoek is gebleken dat die meer dan 3.000 jaar geleden nog meer dan 3.000 meter hoog was, maar hij is zijn '3.000-metertop' verloren. Al die massa ligt nu in de vallei en er zijn zelfs al dorpen gebouwd op de steenmassa die toen naar beneden gestort is.  

Het gaat dus om een natuurlijk proces maar de opwarming van de aarde heeft er ook mee te maken, zei Van Noten. Een aantal toppen in de Alpen zit voortdurend onder permafrost, de bodems zijn daar constant bevroren en het ijs in de ondergrond is een soort van cement die de toppen ook samenhoudt. 

Als de klimaatverandering nog toeneemt en de temperatuur nog stijgt, dan schuift de sneeuwgrens naar boven en kunnen er meer toppen instabiel worden. Dat is zeker iets dat we in het oog moeten houden, zei Van Noten.  

Om te meten of de ondergrond nog bevroren is, heeft men bijvoorbeeld op de Matterhorn elektrische metingen toegepast, zo zei hij. Daarbij zet men op een testsite de ondergrond onder stroom en meet men de geleidbaarheid. IJs heeft een andere geleidbaarheid dan barsten in het gesteente die vol water zitten en zo kan men zien of er nog permafrost is op de testsite of dat die gesmolten is en men te maken heeft met water. 

De studie over de metingen van de Hochvogel is gepubliceerd in Earth Surface Processes and Landforms.  

Een video (in het Duits) van de Bayerischer Rundfunk over de barst in de Hochvogel.