Erde in Fahrt – Erdrutsche, Muren und Bergstürze

Urplötzlich gerät die Erde in Fahrt: Tonnen von Fels, Schlamm und Geröll rutschen oder stürzen den Berg hinab ins Tal. Zerstörerisch und unaufhaltsam reißen die Erdmassen alles mit sich, was sich ihnen in den Weg stellt.

Ein Erdrutsch hat ein Stück der Küstenstraße mitgenommen
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Erosion kann ganz langsam voranschreiten, manchmal passiert sie aber auch schlagartig. Wenn nach einem heftigen Regenguss das Erdreich stark aufweicht und schwer genug ist, kann ein ganzer Hang ins Rutschen geraten. Ein solcher Erdrutsch transportiert große Mengen von Erde und Geröll ins Tal hinab. Am Fuß des Hanges sammelt sich das gelöste Gestein in Schuttkegeln und Halden.

An kahlen Steilhängen ist die Gefahr von Erdrutschen und Bergstürzen besonders groß
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Ob es zu einem Erdrutsch kommt, hängt vom Gefälle ab: Je steiler der Hang ist, desto eher gerät die Erde ins Rutschen. Eine Rolle spielt auch, wie fest die Erdschichten zusammenhalten. Ist der Hang von Pflanzen bewachsen, sorgen die Wurzeln für mehr Halt. Wächst auf dem Hang nichts oder wurden Bäume gerodet, fehlen die Wurzeln, die den Boden festhalten. Dann kommt leichter zu einem Erdrutsch.

Wurzeln von Bäumen und Gras halten das Erdreich fest
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Ein Erdrutsch kann unterschiedlich aussehen: Der ganze Hang kann auf einer großen Fläche abwärts rutschen. Oder Erde und Schlamm fließen wie ein Fluss durch ein Tal oder graben sich eines, dann spricht man von einer Mure.

Starke Regenfälle weichen die Erde auf
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In kürztester Zeit gehen gewaltige Massen von Gestein bei einem Bergsturz ab. Innerhalb weniger Sekunden stürzen Schutt und Felsen hinunter. Meistens geschehen Bergstürze an Stellen, an denen verschiedene Gesteinsschichten aufeinander treffen. Durch heftigen Niederschlag, den Wechsel von Hitze und Kälte oder durch Erdbeben können diese Schichten auseinanderklaffen. Bei einem Bergsturz brechen große Gesteinsblöcke ab. Durch die Klimaerwärmung tauen heute Gesteinsschichten auf, die früher von Eis zusammen gehalten wurden. Dadurch kommen solche Bergstürze immer häufiger vor.

Große Gesteinsblöcke haben sich gelöst
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Erdrutsche und Bergstürze sind sehr gefährlich. Sie haben schon viele Menschenleben gekostet und ganze Ortschaften zerstört. Beim Goldauer Bergsturz in der Schweiz zum Beispiel stürzten vierzig Millionen Kubikmeter Gestein herab, verschütteten mehrere Dörfer und begruben Hunderte von Menschen unter sich.

Wie entstehen Täler?

Fluss und Tal gehören untrennbar zusammen. Aber warum? Wie kommen diese langgezogenen Mulden, die Täler genannt werden, überhaupt zustande? Überall dort, wo Wasser in kleinen Bächen oder großen Flüssen abfließt, bildet sich ein Tal. Das liegt daran, dass sich fließendes Wasser immer tiefer in den Untergrund eingräbt. Das Erdreich an den Seiten rutscht nach unten in Richtung Flussbett nach. Rechts und links des Wasserlaufs bildet sich ein Hang; so entsteht entlang des Flusses ein Tal.

Talbildung - Gebirgsbach gräbt sich ins Gestein
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Täler können ganz unterschiedlich aussehen: Steile Wände oder sanfte Hänge, breite Talsohlen oder gerade genug Platz für den Fluss. Die Form hängt davon ab, wie stark das Wassser den Boden und die Seitenwände angreift und wie stabil das Gestein ist.

Zur Mündung hin wird der Fluss breiter und langsamer
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Im Gebirge, am Oberlauf eines Flusses, ist es steil. Das Wasser schießt mit Wucht den Berg hinunter. Wegen seiner hohen Geschwindigkeit transportiert es dort viel Sand und Geröll. Mit diesem Geröll schleift es den Boden stark ab und kann sich tief eingraben. So entstehen eher schmale, tiefe Täler.

Klamm in den Dolomiten
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In Richtung Mündung wird der Fluss breiter und führt immer mehr Wasser. Weil das Gelände flacher wird, fließt das Wasser immer langsamer. Aus diesem Grund lagert der Fluss am Unterlauf seine mitgeschleppte Fracht allmählich wieder am Boden ab. Abtragung findet hier eher an den Seitenwänden statt, so dass eher breite, flache Täler entstehen.

Grand Canyon
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Auch das Gestein, durch das der Fluss fließt, ist für die unterschiedlichen Talformen verantwortlich.In festes Gestein graben sich Wasser und Geröll ein, ohne dass an den Seiten viel Gestein nachrutscht. So entstehen Täler mit steilen oder sogar fast senkrechten Wänden. Weiche Gesteinsschichten rutschen dagegen schnell nach und führen zu flachen Hängen.

Anhand ihrer Form werden Täler in verschiedene Typen eingeteilt: Schmale Täler mit steilen Wänden bezeichnet man als Schlucht, bei senkrechten Wänden spricht man von einer Klamm. Schmale Täler mit sanfteren Hängen werden als Kerbtal oder V-Tal bezeichnet. Ist dagegen die Talsohle deutlich breiter als der Fluss, handelt es sich um ein Sohlental, oder – bei steilen Wänden – um ein Kastental.

Eine besondere Form von Tälern sind Canyons. Hier hat sich das Wasser seinen Weg durch unterschiedliche Gesteinsschichten gegraben, die wie mehrere Tortenschichten übereinander liegen. Manche Schichten konnte der Fluss leicht abtragen, sie wurden breit und rund ausgespült, die widerstandsfähigeren Schichten brachen steil und kantig ab. Das Ergebnis ist ein Tal, dessen Seitenwände treppenstufenartig zum Fluss hin abfallen. Ein berühmtes Beispiel für ein solches Tal ist der Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona.

Was bewirkt Erosion?

Wenn Gestein verwittert, bleibt es selten an seinem ursprünglichen Ort liegen. Oft rollt Gesteinsschutt den Hang herunter, wird vom Wasser weggespült oder von Eismassen fortgeschoben. Feinen Gesteinsstaub oder Sand kann auch der Wind mit sich tragen. Egal ob das Gestein von Wasser, Eis, Wind oder der Schwerkraft abtransportiert wird, all diese Vorgänge heißen Abtragung oder „Erosion“.

Der Gebirgsbach gräbt sich ein Bett
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Besonders einschneidend ist die Abtragung durch Fließgewässer. Bäche und Flüsse graben ein Bett in den Boden, Gestein rutscht nach, es bildet sich ein Tal. Wälzt sich ein Gletscher talabwärts, hobelt er dieses Tal durch mitgeschlepptes Geröll breiter aus. An solchen Trogtälern erkennt man, noch lange nach Abschmelzen des Eises, dass sich hier ein Gletscher befand. Die Brandung des Meeres greift dagegen die Küste an. Steile Klippen werden unterhöhlt und brechen ein, Sandstrände spült der Wellengang fort. In Wüsten fegt der Wind großflächig Sand davon. Je heftiger er bläst, desto mehr Sand kann er mitnehmen. Hindernisse aus festem Gestein schleift ein Sandsturm wie ein Sandstrahlgebläse allmählich immer weiter ab.

Verwittertes Gestein folgt der Schwerkraft
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Wind bläst trockenen Sand einfach davon
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Wenn Regen und Wind auf größeren Flächen die Bodendecke wegspülen oder -wehen, ist von Bodenerosion die Rede. Auch bei Erdrutschen an Hängen spricht man von Bodenerosion. Das Problem: Dabei verschwindet die fruchtbare obere Schicht des Bodens. Im schlimmsten Fall ist er für die Landwirtschaft nicht mehr zu gebrauchen.

Steinschlag ist nichts anderes als Erosion
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Ist der Boden von Pflanzen bewachsen, bremst das die Erosion. Die Wurzeln der Pflanzen halten das Erdreich fest und verhindern, dass Wind und Wasser es wegtragen. Wenn die Pflanzendecke, zum Beispiel durch Abholzung, zerstört wird, fehlt dem Boden jedoch dieser Halt und er wird abgetragen.

Nach starkem Regen wird das Erdreich großflächig weggeschwemmt
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Ein ständiger Wettlauf: Hebung gegen Abtragung

Matterhorn oder Mont Blanc wären heute eigentlich über 12000 Meter hoch – wenn Wind und Wetter ihnen nicht ständig zu Leibe gerückt wären. Denn während die Berge durch Kräfte im Erdinneren angehoben werden, schrumpfen sie gleichzeitig auch wieder: Ihr Gestein wird durch Wasser, Wind und Frost ausgewaschen und abgeschmirgelt. Im Fall der Alpen halten sich Hebung und Abtragung zurzeit die Waage. Sie bleiben in etwa gleich hoch.

Höchster Gipfel der Alpen: der Mont Blanc
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Anders als die Alpen wächst der Himalaya jedes Jahr ungefähr einen Zentimeter in die Höhe. In dieser Region drückt die Indische Platte gegen die Eurasische und hebt den Himalaya weiter an – und zwar so stark, dass die Abtragung nicht mithalten kann.

Der Himalaya wird immer höher
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Es gibt aber auch Gebirge, bei denen die Auffaltung zu Ende ist – sie schrumpfen nur noch. Diese Gebirge sind vor über 300 Millionen Jahren entstanden, sind also noch viel älter als die Alpen oder der Himalaya. Zu ihnen gehören viele unserer Mittelgebirge, zum Beispiel das Rheinische Schiefergebirge oder der Bayerische Wald. Sie wurden über Jahrmillionen abgeschliffen und sind heute niedriger als 2000 Meter.

Rund geschliffen: der Harz
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Den „Wettlauf“ zwischen Wachsen und Schrumpfen kann man auch bei Vulkangebirgen beobachten: Erloschene Vulkane verlieren ständig an Höhe. Stark verwittert ist zum Beispiel der Kaiserstuhl am östlichen Rheinufer. Vom einstigen Vulkan sind heute nur noch Ruinen übrig. Der Ätna auf Sizilien, Europas aktivster Vulkan, kann dagegen bei einem Ausbruch plötzlich einige Meter wachsen. Allerdings verliert er gelegentlich auch wieder an Höhe, wenn die kalt gewordene Lava einstürzt.

Blick auf den Ätna
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Kreislauf der Gesteine

Kein Gestein der Erde ist für die Ewigkeit gemacht. Es verwittert an der Oberfläche, wird abtransportiert und erneut abgelagert. Beim Zusammenstoß zweier Platten werden Sedimentschichten zusammengestaucht und zu Hochgebirgen aufgefaltet. Das Gestein abtauchender Platten schmilzt im Erdinneren und bildet die Quelle von Vulkanen. Lava, die ein Vulkankrater ausspuckt, kühlt wiederum ab und erstarrt wieder zu Gestein.

Gestein wird immer wieder umgewandelt
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Es ist ein ewiger Kreislauf, der dafür sorgt, dass selbst das härteste Gestein sich immer wieder verwandelt und neues daraus entsteht. Die Verwandlung geschieht natürlich nicht von heute auf morgen, sondern über Jahrmillionen. „Mitspieler“ dieses Kreislaufs sind drei Gruppen von Gestein, die jeweils unter anderen Bedingungen entstehen:

Heißes Magma kühlt ab zu magmatischem Gestein
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Wenn Magma abkühlt, erstarrt die heiße Masse zu magmatischem Gestein. Das kann sowohl an der Erdoberfläche als auch im Inneren der Erde geschehen. Wo sich dagegen Schichten von abgetragenem Gesteinsschutt anhäufen, werden die Sedimente unter der Last des eigenen Gewichts zusammengepresst. Durch diesen Druck verfestigen sie sich zu Sedimentgestein. Hoher Druck und große Hitze im Erdinneren wiederum sorgen dafür, dass sich Gestein verwandelt und ein anderes entsteht. Dann sprechen Geologen von Umwandlungs- oder von metamorphem Gestein.

Sedimentschichten werden erneut abgetragen
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Diese drei Gesteinstypen sind eng miteinander verbunden: Jeder Typ kann sich in jeden anderen verwandeln. Dieser Gesteinskreislauf wird immer weitergehen, so lange es die Erde gibt.

Marmor entsteht durch Erhitzen von Kalkstein im Erdinneren
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Bodenbildung

Pflanzen wachsen selten auf dem nackten Fels. Sie benötigen einen Boden, aus dem sie Nährstoffe ziehen und in dem sie Wurzeln bilden können. Damit sich ein solcher Boden entwickelt, ist Verwitterung nötig: Regen und Sauerstoff, Hitze und Kälte, Wasser und Wind zerreiben das Gestein und schleifen so selbst harten Granit zu immer kleineren Körnchen. Was dabei herauskommt, ist der sogenannte Verwitterungsschutt.

Boden entsteht durch Verwitterung
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Doch bis daraus ein lebendiger Boden wird, vergehen Jahrtausende. Als Erste siedeln sich Bakterien, Pilze und Flechten auf dem Gestein an; davon werden die ersten Bodentiere angezogen. Abgestorbene Pflanzenreste, Tierkadaver und Kot vermischen sich allmählich mit dem zerkleinerten Gestein. Aus diesem Mix entwickelt sich mit Hilfe von Pilzen und Bakterien die obere Bodenschicht aus fruchtbarem Erdreich, auf der Pflanzen gedeihen können. Darunter liegen weitere Schichten, zum Beispiel aus Sand oder Ton. Ganz zuunterst liegt das Gestein, aus dem sich der Boden entwickelt.

Granitgestein ist besonders hart
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Je nachdem welches Gestein verwittert, wie feucht es ist, welche Pflanzen wachsen und welche Temperaturen herrschen, entstehen verschiedene Böden mit unterschiedlichen Eigenschaften und Farben. Auch ob verwittertes Gestein weggeschwemmt oder abgelagert wird, spielt dabei eine Rolle.

Bei uns weit verbreitet: die Braunerde
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In unseren gemäßigten Breiten gibt es häufig die Braunerden. Sie entwickeln sich auf Gestein mit wenig oder keinem Kalk in einem feuchtem Klima. Dunkel gefärbt ist die Rendzina, ein Boden der sich auf Kalkstein bildet. Weil er so steinig ist, kann man auf ihm nur schwer Ackerbau betreiben. Und auf der italienischen Insel Stromboli gibt es ganz besondere Sandböden: Weil das Lavagestein, das aus dem Vulkan Stromboli stammt, dunkel ist, sind auch die Sandstrände auf der Vulkaninsel pechschwarz.

Auf der Insel Stromboli sind die Strände schwarz
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