Ein Beitrag von Hoda Moradi und Christoph Wanner (Universität Bern)
28. September 2026

Im Permafrost der Alpen können sich über lange Zeit Schadstoffe anreichern. Taut der Permafrost infolge des  Klimawandels auf, werden diese freigesetzt und gelangen in Gebirgsbäche. Untersuchungen an einem Blockgletscher im Val Müstair zeigen, dass dabei überraschend grosse Mengen in den Bergbach «Aua da Prasüra» gelangen – und was dies für die Wasserqualität bedeutet.

Titelbild: Weiss gefärbter Bach als Ausdruck der Mobilisierung toxischer Elemente, Schlandraun-Tal, Vinschgau (© Hoda Moradi).

Der Klimawandel verändert die Hochgebirge weltweit: Gletscher ziehen sich zurück, die Schneedecke nimmt ab und der Permafrost taut. Als Permafrost werden Böden bezeichnet, die (oft über Tausende von Jahren) dauerhaft gefroren sind. Ihr Auftauen kann Berghänge destabilisieren und Treibhausgase freisetzen. Weniger bekannt ist eine weitere Folge: Tauender Permafrost kann auch die Wasserqualität von Gebirgsbächen verändern. Dabei werden Metalle freigesetzt, die natürlicherweise im Gestein vorkommen. In hohen Konzentrationen können einige dieser Stoffe für Lebewesen schädlich sein.

Abb.1: Weiss gefärbtes Bachbett im Val Costainas im Naturpark Biosfera Val Müstair, ein Hinweis auf die Bildung des Nano-Minerals Basaluminit (© Hoda Moradi).

Überraschend hohe Mengen gefunden

Um diesen Vorgang besser zu verstehen, haben wir im Rahmen des Projekts «Mobilization of aluminum under changing alpine climatic conditions» den hochalpinen Bach Aua da Prasüra untersucht. Der Bach entspringt aus einem Blockgletscher im Val Costainas im Naturpark Biosfera Val Müstair. Blockgletscher sind Gemische aus Eis, Schutt und Wasser und somit eine der Erscheinungsarten von Permafrost. Von 2021 bis 2025 entnahmen wir jeweils zwischen Mai und Oktober an sechs Stellen entlang des Bachs Wasserproben.
Die Ergebnisse waren überraschend: Jedes Jahr gelangen mehrere Tonnen Aluminium, Nickel und Mangan aus dem Blockgletscher in den Bach. Die gemessenen Konzentrationen von Nickel und Mangan lagen teilweise bis zu 150-mal über dem Grenzwert für Trinkwasser. Das bedeutet allerdings nicht, dass das Bachwasser als Trinkwasser genutzt wird oder unmittelbar eine Gefahr für Menschen besteht. Die Grenzwerte dienen hier vor allem als Vergleich, um die aussergewöhnlich hohen Konzentrationen einzuordnen.

Wenn Katzengold zum Problem wird

Verantwortlich für die Freisetzung von Metallen ist ein natürlicher chemischer Prozess, die sogenannte saure Gesteinsentwässerung (Acid Rock Drainage, ARD). Sie beginnt, wenn sulfidhaltige Minerale wie Pyrit – auch als „Katzengold“ bekannt – mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommen. Dabei entsteht Schwefelsäure, die Metalle wie Aluminium, Nickel und Mangan aus dem umgebenden Gestein löst. Besonders ausgeprägt ist dieser Vorgang in kalkarmen Gesteinen wie Granit und Gneis, weil dort die Säure kaum neutralisiert wird. Mischt sich dieses saure Wasser später mit neutralem Bachwasser, fällt Aluminium als Aluminium-Sulfat aus und hinterlässt auffällige weisse Ablagerungen auf dem Bachbett (Abb. 1). Die Ablagerungen sind sehr feinkörnig und werden als Basaluminit bezeichnet.
Unser konzeptionelles Modell (Abb. 2) veranschaulicht, wie sich der Prozess in Blockgletschern abspielt. Unter stabilen klimatischen Bedingungen taut im Sommer jeweils nur die oberste Schicht des Permafrosts auf. Das aufgetaute Wasser kann grösstenteils nicht entweichen und bleibt dadurch lange mit dem Gestein in Kontakt. Es besteht viel Zeit für die chemische Interaktion zwischen Wasser und Gestein. Wenn das Gestein Pyrit enthält, kommt es durch die wiederholten Gefrier- und Tauzyklen über viele Jahre hinweg zur Anreicherung der aus dem Gestein gelösten Schadstoffe. Mit der Klimaerwärmung taut der Permafrost immer tiefer auf. Dadurch werden die über die letzten Jahrzehnte, Jahrhunderte oder vielleicht sogar Jahrtausende angereicherten Schadstoffe im Sommer ausgewaschen und gelangen in Gebirgsbäche.

Abb.2: Konzeptionelles Modell der Schadstoffmobilisierung aus Blockgletschern. Aus Moradi et al. (2024).

In den Alpen lokal, an den Polen weitreichend

Die Schadstoffe können die Wasserqualität erheblich beeinträchtigen und stellen ein potenzielles Risiko für Gewässer, Ökosysteme, Tiere und letztlich auch für den Menschen dar. In den Alpen beschränkt sich das Risiko auf einzelne, hochgelegene Täler. Solange das Wasser aus den Bergbächen nicht täglich getrunken wird, dürfte im Moment keine konkrete Gefahr für den Menschen bestehen. Anders sieht es in polaren Gebieten wie in Alaska, Kanada, Skandinavien oder Sibirien aus. Dort wird das gleiche Phänomen in viel geringer Höhe beobachtet und betrifft grössere Flüsse. Fische und die Trinkwasserversorgung von grösseren Siedlungen sind bereits gefährdet (O’Donell et al. 2024; Financial Times 2026). Mit dem fortschreitenden Klimawandel und dem Auftauen des Permafrosts könnte die Bedeutung dieser Problematik in Zukunft auch in den Alpen zunehmen.

Weiterführende Informationen

Zu den Auswirkungen in polaren Gebieten: