Gletschergefahren entstehen nicht nur durch Surges und Eislawinen, sondern auch durch die Entleerung von Gletscherseen und glazialen Wassertaschen, die Hochwasser mit katastrophalen Auswirkungen verursachen können.
In Bezug auf die Lage des Gletschers kann man vier Kategorien von Schmelzwasseransammlungen definieren: Proglaziale Seen befinden sich unterhalb der Gletscherzunge und werden oft durch eine Moräne gestaut (Beispiel Mont Miné- und Miage-Gletscher) (Abb. 1), randglaziale Seen befinden sich am Gletscherrand, häufig zwischen diesem und seinen Seitenmoränen oder angrenzenden Felswänden (Beispiel Märjelensee, Aletschgletscher) (Abb. 2 & 3), intra- und subglaziale Wassertaschen entstehen im Inneren des Gletschers oder an seiner Basis durch das Auffüllen von Gletschermühlen oder subglazialen Kanälen mit blockiertem Abfluss (Beispiel: Tine de Trient), und supraglaziale Seen bilden sich an der Gletscheroberfläche (Beispiel Unterer Grindelwaldgletscher) (Abb. 4) oder durch die Verbindung zweier Gletscher (Beispiel: Gornersee) (Abb. 5).
Auf Englisch wird die plötzliche Entleerung eines Gletschersees als Glacial lake outburst flood (GLOF) bezeichnet. Sie kommen in allen Teilen der Welt vor. Ihre Unvorhersehbarkeit, die gewaltigen Wassermassen und erosiven Strömungskräfte, welche Material in Flussbetten und Talböden über weite Strecken umlagern können, machen sie zu gefürchteten Naturgefahren. Die Bedeutung dieses Phänomens hat durch den Bevölkerungszuwachs in Berggebieten und die wachsende Anzahl Gletscherseen, die durch den Rückzug der Gletscher entstehen, zugenommen. Aus diesem Grund werden, beispielsweise im Himalaya oder in den Anden, immer mehr Studien zu diesem Phänomen durgeführt, und immer mehr Seen werden überwacht.
In der Schweiz ist der Giétro-Gletscherseeausbruch (siehe Factsheet Gletscher 6.2) ein bekanntes Beispiel, ebenso wie der Lac des Faverges (Plaine-Morte-Gletscher) oder der Märjelensee. In der Vergangenheit bildete sich der Märjelensee regelmässig am Rand des Aletschgletschers und entleerte sich plötzlich, wodurch die Massa und die Rhone rasch anstiegen (Abb. 6). Zwischen 1813 und 1913 verursachte dieser See 38 katastrophale Hochwasser. Der Rückzug des Aletschgletschers hat die Gefährlichkeit des Märjelensees verringert, der letzte grössere Ausbruch erfolgte 1931.
Angesichts der Gefahr einer plötzlichen Entleerung (Abb. 7) werden einige Seen überwacht und künstlich entleert. So wurde die 60.000 m3 grosse, unter Druck stehende Wassertasche des Tête-Rousse-Gletschers (3800 m ü. M.) bei Saint-Gervais in Hochsavoyen seit 2010 mehrmals abgepumpt, um das Volumen zu verringern und mögliche Schäden im Falle eines Ausbruchs zu reduzieren. Auch der supraglaziale See des Unteren Grindelwaldgletschers wurde überwacht (Abb. 8 & 9). Um grössere Überschwemmungen aufgrund eines Ausbruchs des jährlich wachsenden Sees zu verhindern, wurde 2009 ein 2 km langer Drainagetunnel gebaut (Abb. 10). Er ermöglichte einen gleichmässigeren Abfluss und begrenzte das Volumen des Sees auf 120.000 m³ (im Vergleich zu 2,5 Mio. m³ vor den Bauarbeiten).
Ein Sonderfall der Entleerung von subglazialen Schmelzwasseransammlungen ist der Jökulhlaup, ein isländischer Begriff für Gletscherlauf. Jökulhlaups werden durch erhöhte geothermische Wärmeflüsse oder einen subglazialen Vulkanausbruch verursacht, was zur Ansammlung von viel Schmelzwasser am Gletscherbett und der Entstehung eines subglazialen Sees führt. Dieser kann sich plötzlich entleeren und so grosse Mengen Wasser freisetzen. Während des Jökulhlaups vom 5. bis 8. November 1996, der durch Vulkanausbrüche am Grimsvötn unter der Eiskappe des Vatnajökull verursacht wurde, entleerten sich 3 km³ Wasser in einer Flut, die einen Spitzenabfluss von 45.000 m³/s erreichte (ein höherer Abfluss als derjenige des Mississippi). Die Wassermassen, mehrere hundert Tonnen schwere Eisblöcke vom Gletscher sowie die vom Wasser mitgeführten Schuttmassen rissen 10 km der isländischen Ringstrasse mitsamt Brücken weg und beschädigten weitere 10 km der Strasse. Im Jahr 2010 verursachte der Eyjafjöll-Vulkanausbruch zwischen dem 13. und 15. April mehrere Jökulhlaups mit Abflüssen zwischen 2000 und 3000 m³/s.
Fig. 1 – La marge proglaciaire du Mont Miné (Val d’Hérens, VS) au cours de l’été 2014.
Abb.1: Vorfeld des Mont Miné-Gletschers (Val d’Hérens, VS) im Sommer 2014.
Fig. 2 – Le lac proglaciaire du glacier du Miage en 1997 (Val Veni, Massif du Mont Blanc, Italie).
Abb.2: Randglazialer See beim Miage-Gletscher im Jahr 1997 (Val Veni, Mont-Blanc Massiv, Italien).
Fig. 3 – Poches d’eau paraglaciaires entre le glacier d’Aletsch (VS) et ses moraines latérales en juillet 1992.
Abb.3: Randglaziale Wasseransammlungen zwischen dem Aletschgletscher (VS) und seinen Seitenmoränen im Juli 1992.
Fig. 4 – Le lac supraglaciaire du Glacier de Grindelwald en 2009.
Abb.4: Der supraglaziale See beim Unteren Grindelwaldgletscher im Jahr 2009.
Fig. 5 – Le lac du Gorner., à la confluence entre les glaciers du Gorner, du Mont Rose (au-dessus du lac) et du Grenz (sur la droite), pendant l’été 2003 (Mattertal, VS).
Abb.5: Der Gornerseeam Zusammenfluss von Gorner-, Monte-Rosa- (oberhalb des Sees) und Grenzgletscher (rechts) im Sommer 2003 (Mattertal, VS).
Fig. 6 – Variations de longueur du glacier d’Aletsch (VS) et dates des dernières vidanges catastrophiques du lac de Märjelen. Voir schéma interactif.
Abb.6: Längenänderungen des Aletschgletschers (VS) und Daten der letzten katastrophalen Entleerungen des Märjelensees. Siehe interaktive Grafik.
Fig. 7 – Panneau d’avertissement pour la vidange du lac glaciaire de Grindelwald.
Abb.7: Warnschild vor der Entleerung des Grindelwald-Gletschersees.
Fig. 8 – Lac supra-glaciaire du Glacier de Grindelwald. Derrière la masse de glace morte protégée du rayonnement solaire par les débris de l’éboulement de la paroi de l’Eiger, le retrait du glacier laisse une cuvette qui n’a pas d’écoulement. Depuis 2005, un lac, dont le volume augmente d’année en année, se forme au printemps lors de la fonte des neiges. Durant l’été le lac se vidait brutalement lorsque les eaux du lac trouvent un chemin à travers la glace sous-jacente. En raison des dégâts importants pouvant être causés dans la vallée de Grindelwald, ce lac est constamment surveillé et un tunnel de drainage a été construit en 2009 (+infos).
Abb.8: Supraglazialer See beim Unteren Grindelwaldgletscher. Hinter der Toteismasse, die durch Schuttablagerungen der abgestürzten Schlossplatte vor der Sonneneinstrahlung geschützt ist, hinterliess der sich zurückziehende Gletscher eine supraglaziale Mulde, die keinen Abfluss hatte. Seit 2005 bildete sich im Frühjahr während der Schneeschmelze ein supraglazialer See, dessen Volumen von Jahr zu Jahr zunahm. Im Sommer entleerte sich der See jeweils abrupt, wenn das Wasser aus dem See einen Weg durch das darunter liegende Eis fand. Aufgrund der grossen Schäden, die in Grindelwald Grund entstehen konnten, wurde dieser See ständig überwacht und 2009 wurde ein Entwässerungsstollen gebaut (weitere Infos).
Fig. 9 – Travaux en vue de la réalisation du tunnel de drainage du lac supra-glaciaire du Glacier de Grindelwald.
Abb.9: Arbeiten für den Bau eines Entwässerungsstollens des supraglazialen Sees beim Unteren Grindelwaldgletscher.
Fig. 10 – Tunnel de drainage du lac supra-glaciaire du Fig. 11 – Le tunnel de drainage réalisé pour vider le lac supra-glaciaire du Glacier de Grindelwald limite l’accumulation de l’eau. terminé.
Abb.10: Entwässerungsstollen für den supraglazialen See beim Unteren Grindelwaldgletscher.
Fig. 11 – Le tunnel de drainage réalisé pour vider le lac supra-glaciaire du Glacier de Grindelwald limite l’accumulation de l’eau.
Abb.11: Der Entwässerungsstollen, der zur Entleerung des supraglazialen Sees beim Unteren Grindelwaldgletscher gebaut wurde, begrenzte die Ansammlung von Schmelzwasser im See.