Wissenstexte – Alpen
  • Dr. Wiebke Salzmann

    freie Lektorin und Autorin

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Foto vom Dachsteingletscher

Auf dieser Seite wird es alpin …

Die Entwicklung der Alpen

Nördliche Kalkalpen (Allgäu und Salzkammergut)

Vorgeschichte in Trias und Jura: Sedimente bilden sich

Abb. 15 ¦ Dachstein  
Bildunterschrift Auf dem Hallstätter Gletscher; Blick von der Dachsteinwarte-Hütte.Bildunterschrift Ende

Die Geschichte der Alpen beginnt in der Trias vor etwa 250 Mio. Jahren. Damals waren alle Landmassen in einem Kontinent vereinigt, dem Superkontinent Pangäa. In der Trias begann Pangäa auseinanderzubrechen. Zunächst bildete sich zwischen dem heutigen Afrika und Europa ein flaches Schelfmeer, dann ein Tiefseebecken, die Thetys. Ein Schelfmeer ist im Grunde ein überfluteter Kontinent oder Kontinentrand, liegt also auf kontinentaler Kruste; wogegen ein Tiefseebecken entsteht, wenn sich zwischen zwei Kontinenten oder auseinanderdriftenden Kontinentstücken neue ozeanische Kruste bildet (siehe Geodynamik).
Im Laufe der Zeit sinken Kalkschalen von abgestorbenen Mikroorganismen auf den Meeresgrund und bilden dort Sedimente, zunächst Kalkschlamm. Je mehr Kalkschlamm sich ablagert, desto höher wird der Druck auf die unteren Sedimentschichten und im Laufe der Zeit verfestigt sich das Sediment zu Kalkstein.
Riffkalke, ebenfalls Kalkstein, entstehen dagegen, wenn fest sitzende Lebewesen wie Korallen aus ihren Skeletten über die Jahre und Jahrhunderte hinweg Riffe aufbauen, die dann in späteren Zeitaltern auch zu Kalkstein werden. Neben den Korallen waren auch die schwammartigen Stromatoporen (siehe Karst, Abb. 2) Riffbildner, starben allerdings in der Kreidezeit aus.
In tieferen Meeresregionen lastet ein so hoher Druck des Wassers auf den Sedimenten, dass das Calciumcarbonat sich vollständig löst (die Löslichkeit von Salzen ist vom herrschenden Druck abhängig), sodass die Sedimente mit zunehmender Wassertiefe immer weniger und schließlich gar kein Carbonat mehr enthalten. In großen Tiefen bilden sich Sedimente aus Ton und Mergel.
Wurde ein Flachmeerbecken durch eine Schwelle vom Ozean abgeriegelt, verdunstete das Wasser und es bildeten sich Salzlagerstätten, wie die im Salzkammergut.

Aus der Trias stammen die größten Kalkstein- und Dolomitmassen der nördlichen Kalkalpen, wie der Hauptdolomit oder der Dachsteinkalk. Geringmächtigere Gesteinsschichten entstanden im Jura, wie die Allgäudecke oder die Oberalmer Schichten.

Abb. 1 ¦ Dachstein (Salzkammergut)  
BildunterschriftDer Dachstein entstand in der Trias aus Ablagerungen von Kalkschalen von Meeresorganismen in einem seichten Meer am Rande der Thetys. Zwischen diesem Flachmeer und der Thetys gab es Korallenriffe, aus denen der Riffkalk bspw. des Gosaukamms entstand. Bildunterschrift Ende
Abb. 2 ¦ An den Gosauseen (Salzkammergut)   Foto vom Gosaukamm
Bildunterschrift Die Gosauseen im Salzkammergut liegen in einem Graben zwischen dem Riffkalk des Gosaukamms und dem Sedimentkalk des Dachsteins. Das Foto ist in Richtung Gosaukamm aufgenommen (jedenfalls soweit ich mich erinnere …) Bildunterschrift Ende
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Abb. 3 ¦ Steinsalz   Foto aus dem Schaubergwerk Bad Altaussee
Bildunterschrift Steinsalz im Schaubergwerk Bad Altaussee im SalzkammergutBildunterschrift Ende
Abb. 4 ¦ Der Aggenstein bei Pfronten (Allgäu)  
BildunterschriftDie unterschiedlichen Sedimentschichten, die sich in der Trias und dem Jura im Gebiet der heutigen Alpen ablagerten, wurden bei der Auffaltung der Alpen übereinander geschoben, dann durch Erosion angeschnitten und sind deshalb stellenweise gut zu sehen.
Am Aggenstein im Allgäu bei Pfronten kann man die schief gestellten übereinanderliegenden Decken sehr gut erkennen: Oben liegt das ältere Gestein aus der Trias (die Lechtaldecke, die überwiegend aus Hauptdolomit besteht) und bildet den Gipfel des Aggenstein. Die grünen Matten wachsen auf der jüngeren Allgäudecke aus dem Jura (gebildet aus Mergel über Hauptdolomit). Die Allgäudecke liegt an sich unter der Lechtaldecke, diese ist hier aber durch Erosion abgetragen, sodass die Allgäudecke frei liegt.
(Da die unteren Schichten zuerst abgelagert werden, sind sie zunächst einmal umso älter, je tiefer sie liegen. Wie die ältere Decke trotzdem über der jüngeren zu liegen kommen kann, s. Auffaltung im Paläogen.) Bildunterschrift Ende
Abb. 5 ¦ Stromatolithen  
BildunterschriftIn der Obertrias, vor 220 Mio. Jahren, lag an der Stelle der heutigen Alpen ein flaches Meer, vergleichbar heutigen subtropischen Wattenmeeren wie am Persischen Golf. Den Wechsel zwischen Ebbe und Flut halten nicht viele Lebewesen aus; die wenigen angepassten Algen und Bakterien ließen den so genannten Hauptdolomit entstehen. Der Hauptdolomit bildet eine bis 2 km dicke Schicht in den nördlichen und südlichen Kalkalpen. (Dolomit ist ein Karbonatgestein, das neben Calcium auch Magnesium enthält.)
Hauptdolomit enthält nicht viele Fossilien, man kann gelegentlich aber Stromatolithen finden. Das ist Kalkgestein, welches von Matten aus Cyanobakterien gebildet wurde und an seinem geschichteten Aufbau zu erkennen ist. Ich bin nicht ganz sicher, ob auf dem Foto wirklich ein Stromatolith zu sehen ist, könnte aber einer sein. (Aufgenommen am Aggenstein, Allgäu) Bildunterschrift Ende
Abb. 6 ¦ Hornstein  
BildunterschriftHier sind im Kalkstein Hornsteinknollen eingelagert. Hornstein ist ein Kieselgestein und gegenüber Verwitterung widerstandsfähiger als Kalkstein. Wie Feuerstein bildet er sich in Form von Knollen oder in unregelmäßigen Lagen, wenn Calciumkarbonat durch Siliziumdioxid verdrängt wird oder Pflanzenmaterial verkieselt. Ähnlich dem Feuerstein wurden auch aus Hornstein früher Werkzeuge hergestellt. (Aufgenommen am Loser im Salzkammergut) Bildunterschrift Ende

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Auffaltung im Paläogen: Das Gebirge entsteht

In der Oberkreide driftete Afrika auf Europa zu. Bereits zu Beginn des Paläogens kollidierten die beiden Kontinente, die Plattenränder wurden gestaucht und die Sedimente zum Gebirge aufgefaltet (siehe Geodynamik). Wenn die Falten kippten und sich horizontal legten, konnte die andauernde Nordwärtsdrift dazu führen, dass die Falten im Knick brachen. Dann wurde die obere Faltenschicht über die darunterliegenden Schichten verschoben und über weit entfernte Gebiete verfrachtet. Auf die Weise konnten ältere Schichten über jüngeren zu liegen kommen. So geriet beispielsweise die ältere Lechtaldecke nach Norden und überschob die jüngere Allgäudecke (siehe Abb. 4).

Eine Landschaft, die aus solchen schräg übereinanderliegenden Gesteinsschichten aufgebaut ist, nennt man Schichtstufenlandschaft.

Abb. 7 ¦ Faltung von Sedimenten  
BildunterschriftVon oben nach unten:
(1) Oben liegt die jüngere, dunkelblaue Schicht; unten die ältere, hellblaue. Rechts und links wirken Kräfte, die die Schichten zusammendrücken.
(2) Unter dem Druck der Kräfte bildet sich eine Falte in den Schichten.
(3) Die Falte steilt sich auf, bis die Schichten an einer Stelle brechen.
(4) Nun wird der linke Schichtenstapel über den rechten geschoben. Dabei legt sich in der Mitte die ältere, hellblaue Schicht über die jüngere, dunkelblaue.
(5) Werden die Schichten von der Erosion verschieden stark angegriffen, entsteht eine Schichtstufenlandschaft. Bildunterschrift Ende
Abb. 8a ¦ Schichtstufenlandschaft am Loser (Salzkammergut)  
Bildunterschrift Bildunterschrift Ende
Abb. 8b ¦ Schichtstufenlandschaft am Loser (Salzkammergut)  
BildunterschriftDrei Kalkschichten bilden den Loser-Bergstock:
Oben die Klippen des Tressensteinkalkes aus dem Jura, der sich in seichten Meeresbereichen bildete.
In der Mitte die wie gemauert wirkenden Oberalmer Schichten aus dem Jura, die so gleichmäßig geschichtet sind, weil sie unter den ruhigen Bedingungen der Tiefsee entstanden.
Unten der geschichtete Dachsteinkalk aus der Trias, der sich in einer Lagune hinter dem Korallenriff bildete und heute von Almmatten bedeckt ist. (Hier liegen also „ordentlich“ die jüngeren Schichten über der älteren.)
Die Gletscher der Eiszeit haben die Felskanten abgeschliffen – nur die Felsen, die als Nunataker aus dem Eis herausragten, haben noch heute steile Flanken. Bildunterschrift Ende

Zwar ist die Nordwärtsbewegung der Decken heute zum Stillstand gekommen, aber die Hebung der Alpen dauert noch an. Die Höhe der Alpen bleibt dennoch unverändert, weil die Hebung durch die Erosion ausgeglichen wird.

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Formgebung im Quartär: Wasser und Eis hinterlassen ihre Spuren

Verkarstung

Ihre heutige Form erhielten die Alpen durch Verwitterungsprozesse. Im Kalkstein spielt Wasser dabei eine große Rolle, zu den entstehenden Karsterscheinungen siehe Karst.

Frostsprengung

Frost kann Gestein sprengen: Das beruht auf demselben Phänomen wie die platzenden Heizungsrohre im Winter. Eis hat eine geringere Dichte als Wasser, das bedeutet, Wasser dehnt sich aus, wenn es gefriert. Die dabei entstehenden Kräfte können nicht nur Rohre, sondern auch Felsen bersten lassen, wenn Wasser in Klüfte eindringt.

Abb. 9 ¦ Experiment zur Frostsprengung  
BildunterschriftDieses einfache Experiment zeigt die Kraft gefrierenden Wassers: Füllt man ein Twist-Off-Glas randvoll mit Wasser, verschließt den Schraubdeckel und stellt das Glas ins Gefrierfach, sprengt das Eis aufgrund seiner Volumenzunahme den Deckel auf. Bildunterschrift Ende
Abb. 10a ¦ Frostsprengung im Gestein I  
BildunterschriftAm 20. Februar 1987 stürzte dieser Felsbrocken bei Obertraun im Salzkammergut herab. Ursache war Frostsprengung. Bildunterschrift Ende
Abb. 10b ¦ Frostsprengung im Gestein II  
BildunterschriftDie Scharte im Kamm sowie auch die Schutthalden darunter entstanden ebenfalls durch Frostsprengung. (am Loser, Salzkammergut) Bildunterschrift Ende

Erosion durch Flüsse

Die Traun fließt vom Altausseer See in den Hallstätter See. Der Fluss schnitt sich sein Bett in die sich hebenden Kalkstöcke und formte dabei das Koppental, das einen Einschnitt zwischen Dachstein und Sarstein bildet. Die Gletscher der Eiszeit trugen ebenfalls dazu bei, dass das Tal tiefer wurde und das Gefälle des Flusses zunahm. Die Traun wäscht sich bis heute in den Untergrund hinein.

Abb. 11 ¦ Die Traun bei Obertraun (Salzkammergut)  
BildunterschriftDie Traun im Koppental nach tagelangem heftigen Regen. Bildunterschrift Ende
Abb. 12 ¦ Die Silberkarklamm (Salzkammergut)  
BildunterschriftHier schuf das Wasser eine ausgesprochen schöne Klamm – die Silberkarklamm. Der Bach, der im Geröll des Silberkars entspringt, wusch sich sein steiles Bett ins Tal aus. Bildunterschrift Ende

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Eiszeit

Einen ganz wesentlichen Anteil an der heutigen Form der Alpen hat die Eiszeit. Die Gletscher schliffen Felsen ab und gruben Täler aus.

Kare

Kare sind Täler, in denen Gletscher entstanden. Wenn sich an der sonnen- und/oder windabgewandten Seite eines Berges in einer Vertiefung Schnee sammelt, schmilzt er nicht so rasch und kann sich ansammeln. Frostsprengung lässt Schutt vom umgebenden Hang auf den Schnee fallen. Irgendwann ist die Schnee- und Firnschicht so dick, dass sie beginnt, an ihrer Unterseite zu gleiten. Der eingelagerte Schutt schleift dabei den Boden der Vertiefung immer weiter aus, sodass sich das Kar bildet. Da der Gletscher in der Mitte am mächtigsten ist und zum Zungenende hin dünner wird, ist die Karmulde im Zentrum übertieft, während am vorderen Rand, wo weniger Material weggehobelt wird, die Karschwelle stehen bleibt.
Die rückwärtige und seitwärtigen Wände eines Kars sind in dem Bereich, der nicht vom Eis bedeckt war, sehr steil, weil Frostsprengung Material löste und der Gletscher den Schutt dann abtransportierte – sodass die Form eines Kars an einen Sessel erinnert.

Abb. 13 ¦ Das Silberkar im Salzkammergut  
Bildunterschrift Bildunterschrift Ende
Abb. 14 ¦ Der Augstsee am Loser (Salzkammergut)  
BildunterschriftKalkstein ist sehr wasserdurchlässig, weshalb sich auf dem Karst kaum Seen bilden. In diesem Kar hat der Gletscher aber so viel Grundmoränenmaterial angehäuft, dass das Kar nach unten abgedichtet ist und sich der Augstsee bilden konnte. Die Karschwelle liegt links. (Das Bild ist aus zwei Fotos zusammengesetzt.) Bildunterschrift Ende

Es kommt vor, dass an einem Berg mehrere Kargletscher entstehen und von mehreren Seiten an ihm „nagen“. Dabei entstehen pyramidenförmige Gipfel mit scharfen Kanten wie das berühmte Matterhorn, aber auch dieser Gipfel bei Reine auf den Lofoten.

Abb. 14b ¦ Karling bei Reine  
BildunterschriftKarling nennt man solche scharfkantigen Gipfel, die von mehreren Kargletschern geformt wurden. Bildunterschrift Ende

Gletschertöpfe

Gletschertöpfe sind runde topfartige Aushöhlungen im Fels. Sie entstehen, wenn sich im abfließenden Gletscherfluss Wirbel bilden. Das Wasser wirbelt dann mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit herum und der mitgeschleppte Sand und Kies schleifen runde Höhlungen ins Gestein.

Abb. 15 ¦ Gletschergarten im Echerntal (Salzkammergut)  
BildunterschriftGroßer (oben) und kleinere Gletschertöpfe (Mitte und unten) Bildunterschrift Ende

Solche Töpfe können auch von anderen fließenden Gewässern ausgewaschen werden, dann nennt man sie Strudeltöpfe. Selbst das Meer kann runde Töpfe schaffen, wenn sich immer wiederkehrend an derselben Stelle Wirbel ausbilden – wie dieser „ Trollkessel“ auf den Lofoten in Norwegen. Leider habe ich kein Foto, auf dem die beinahe ideal kreisrunde Form zu sehen ist – dies ist zu sehen auf der Internetseite des Reiseanbieters, mit dem wir auf den Lofoten waren: zumnordlicht-Reisen; Blog-Eintrag vom 4. Oktober 2014.

Abb. 15b ¦ Trollkessel unterhalb des Fiskerstig bei Nesland auf den Lofoten/Norwegen  
BildunterschriftDer Strudeltopf lag auf dem flachen Felsufer des Meeres, gegen das die Brandung schlug (unten) und das bei Flut regelmäßig überspült wird. Bildunterschrift Ende

Täler und Seen

Abb. 16 ¦ Das Vilstal bei Pfronten (Allgäu)  
BildunterschriftDer Lechgletscher schüfte in der letzten Eiszeit das Vilstal aus. Nach dem Ende der Eiszeit vor 13 000 Jahren hatten die Schmelzwasser des Lechgletschers das Vilstal in einen See verwandelt. Heute ist der See durch Ablagerungen verlandet und eingeebnet. Bildunterschrift Ende

Abb. 17 ¦ Hallstätter See (Salzkammergut)  
BildunterschriftDer fjordartige Hallstätter See wurde in der Eiszeit vom Traungletscher geformt. Den größten Zufluss des Sees liefert die Traun, die den See durchfließt und wieder verlässt. Bildunterschrift Ende

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Exkurs: Heutige Gletscher

Fällt auf Dauer mehr Schnee als abtaut, kann sich ein Gletscher bilden. Ist genug Schnee gefallen, üben die oberen Schneeschichten auf die unteren so viel Druck aus, dass sie den Schnee in den unteren Schichten zu Gletschereis zusammenpressen. Während in Neuschnee etwa 90 % Luft enthalten ist, wird diese beim Zusammenpressen mehr und mehr herausgedrückt. In Gletschereis kann der Luftanteil daher auf 2 % sinken. Das wirkt sich auch auf die Farbe aus – Gletschereis ist oft bläulich. Um eine einen Meter hohe Schicht aus Gletschereis zu erzeugen, ist fast das Zehnfache an Neuschneedecke nötig.
Die Höhenlinie, bei der genauso viel Schnee fällt wie abtaut, bildet die Grenze zwischen dem Nährgebiet und dem Zehrgebiet des Gletschers: Oberhalb wächst er (wird „genährt“), darunter verliert er an Masse (wird „verzehrt“). Eis kann über Sublimation verloren gehen (also den direkten Übergang von der Eis- in die Dampfphase), durch Abbrechen von Eis (über Felskanten oder über dem offenen Meer, man spricht im letzteren Fall vom Kalben des Gletschers) und natürlich über Schmelzwasser.
Schmelzwasser kann auf dem Gletscher abfließen oder unter ihm. Fließt das Wasser unter dem Gletscher ab, kann es als Gletscherfluss vorn an der Gletscherzunge austreten (man nennt die Öffnung ein Gletschertor) oder es kann unter dem Gletscher einen See bilden.
Ein wichtiges Merkmal eines Gletschers ist das Fließen. Gletscher fließen, weil das hangaufwärts liegende Eis auf das talwärtige drückt und dieses nach unten schiebt. Der Druck des Eises kann auch die unterste Schicht tauen lassen – da Eis eine geringere Dichte hat als Wasser, kann es hohem Druck ausweichen, in dem es schmilzt. Auf diesem Wasserfilm kann der Gletscher dann gleiten. Kann der Druck durch die Bewegung (und damit Umverteilung der Eismassen) abgebaut werden, friert das Wasser wieder. Für diese Art von Fließen darf der Gletscher allerdings nicht zu kalt sein.
Fließt das Gletschereis nicht im ganzen Gletscher gleichmäßig, entstehen Spannungen, die Gletscherspalten erzeugen.

Die Dachsteingletscher begannen nach der Eiszeit zu schmelzen und vor ca. 10 000 Jahren waren sie fast vollständig verschwunden. Mit dem Beginn der Kleinen Eiszeit im 16. Jahrhundert dehnten sie sich wieder aus und erreichten um 1850 ihre größte Ausdehnung. Seitdem schmelzen sie wieder ab.


Der Hallstätter Gletscher ist der größte der Dachsteingletscher. Da er auf Karstgebiet (also einem sehr wasserdurchlässigen Untergrund) liegt, hat er keinen oberirdischen Abfluss. Sein Schmelzwasser fließt unterirdisch über ein Höhlensystem ab. Ein großer Teil speist den Waldbach (Abb. 19), der in Lahn (bei Hallstatt) in den Hallstätter See fließt (und damit in die Traun).
Abb. 18a ¦ Auf dem Hallstätter Gletscher (Salzkammergut)  
BildunterschriftNeben dem Felsen am linken Bildrand hat sich ein großer Windtrichter gebildet. Bildunterschrift Ende
Abb. 18b ¦ Auf dem Hallstätter Gletscher (Salzkammergut)  
BildunterschriftBevor mich jemand für einen echten Bergwanderer hält – auf dem Hallstätter Gletscher gibt es einen gebahnten und markierten Wanderweg, der sehr leicht zu bewältigen ist (und nach oben gibt es eine Seilbahn …). Bei Nebel (also Wolken, die tiefer als ca. 2800 m hängen) sollte man allerdings tunlichst von einer Wanderung auf dem Gletscher absehen; weshalb wir bei diesem ersten Versuch dann auch sehr bald umkehrten. Zwar konnte man die jeweils nächste Markierung noch erkennen, aber wer wusste, ob das auf dem Rückweg immer noch möglich gewesen wäre. Rechts und links neben dem Weg warnen nämlich durchaus Schilder vor Gletscherspalten. Bildunterschrift Ende
Abb. 19 ¦ Waldbachstrub im Echerntal (Salzkammergut)  
BildunterschriftDas Echerntal ist eine von den Eiszeitgletschern ausgeschürfte Klamm bei Hallstatt. An seinem Ende stürzen die Wasserfälle des Waldbachs herunter. Dessen Wasser stammt zum Teil vom Hallstätter Gletscher; der Waldbach mündet in den Hallstätter See. Bildunterschrift Ende

© Wiebke Salzmann, Februar 2014

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