Analysen der so aufbereiteten Seismik-Daten zeigten Beutel und Kollegen ein interessantes Bild: „Die Resonanzschwingungen, die in Felsen auftreten, variieren über das Jahr hinweg stark.“ Das hängt mit dem Tauen und Gefrieren am Berg zusammen. Viele Klüfte und Risse sind mit Eis und Sedimenten gefüllt. Dieses Gemisch ist im Winter hart gefroren. Im Sommer taut es auf, der Verbund in den Rissen verändert sich.
Durch das Tauen des Eises wird der aus der Permafrostbasis herausragende Teil des Felsens größer. Der Felsen schwingt dank eines größeren Resonanzvolumens dadurch mit einer tieferen Frequenz. Umgekehrt ist dies im Winter: Weil er von mehr Eis umschlossen ist, schwingt der Fels dann mit einer höheren Frequenz. „Das funktioniert wie eine Gitarre – je nachdem, wo man den Hals ergreift, verändert man die Schwingungslängen der Saiten, was andere Töne erzeugt“, erklärt Beutel.
Veränderte Schwingungsmuster als Vorboten
Sehr schnelle abrupte Veränderungen der seismischen Schwingungsmuster können darauf hindeuten, dass sich die Stabilität einer Felspartie verändert hat, wie Beutel erklärt. Sinken die Frequenzen rasch, kann dies bedeuten, dass sich ein bestehendes Risssystem stark vertieft oder geöffnet hat. Und das bedeutet dann ein steigendes Risiko in Bezug auf einen größeren Felssturz oder -Abbruch.
„Wir können also mit seismischen und akustischen Messungen, gekoppelt mit Messungen von Spaltenweiten und Fotografien der Untersuchungsstelle, ziemlich genau abbilden, wie sich der Permafrost verändert und Voraussagen machen, wo sich etwas anbahnen könnte“, sagt Beutel. „Ich halte dies für eines der besten Resultate, die wir im Rahmen von PermaSense erzielten.“
