Neue Erkenntnisse zu Gewittern: Potz Blitz

Über einen Höhenzug in Texas schießt eine Gewitterwolke Blitze in das Gestein. Sie können die Form der Berge auf Dauer deutlich verändern.

(Foto: Jörg Buschmann)

Blitze wurden lange unterschätzt. Zu Unrecht. Offenbar können Einschläge bei Gewittern Felsen von Bergen sprengen und die tonnenschweren Gesteinsbrocken meterweit wegschleudern. Geografen sind ebenso überrascht wie angetan.

Mit Bergen verhält es sich wie mit der Karriere: Je höher man steigt, desto dünner wird die Luft, desto rauer weht der Wind. Wer oben ist, fällt tiefer. Und am Ende ist der Kampf gegen die Abnutzungskräfte meist nicht zu gewinnen. Der entscheidende Angriff könnte aus einer ungeahnten Richtung kommen.

Wie ein Berg abgetragen wird, glaubte man zu wissen. Vor allem gefrierendes Wasser in Gesteinsritzen sprengt Felsen auseinander und formt zusammen mit anderen Verwitterungsprozessen ganze Gipfellandschaften. Jetzt zeigt sich, dass Geografen einen weiteren Prozess bisher nicht nur unterschätzt, sondern vollkommen unbeachtet gelassen haben: Blitzeinschläge. In der aktuellen Ausgabe von Geomorphology berichten die Südafrikaner Jasper Knight und Stefan Grab, dass auch Blitze Gesteine kurz und klein schlagen können.

Den Verdacht hatten sie schon lange, dann fielen den Geografen von der University of Witwatersrand auf dem Drakensberg in Lesotho ungewöhnlich abgesprengte Gesteinskanten auf. Deren Entstehung führte man bislang auf Frostsprengung zurück. Ein Fehler, wie sich zeigte. Mit einem Kompass liefen die Forscher Gipfel ab und registrierten überall dort, wo sie Einschläge vermuteten, seltsame Ausschläge der Kompassnadel. Damit war es ihnen möglich, Blitzeinschläge präzise zu verorten.

Risse in Zickzackform

Acht Standorte haben die Forscher genauer untersucht. Das brachte den Beweis: Die bis zu 30.000 Grad heißen Blitze hatten das eisenhaltige Basaltgestein auf dem Drakensberg teilweise aufgeschmolzen und dadurch das Magnetfeld verändert. Nach dem Einschlag nahmen die Minerale die aktuelle Ausrichtung des Erdmagnetfelds an. Wären die Steinkanten durch Frostwechsel entstanden, hätte das Magnetfeld des Basalts jene ursprüngliche Ausrichtung beibehalten müssen, die es bei seiner Entstehung vor Jahrmillionen angenommen hatte.

Die Forscher fanden weitere Belege für ihren überraschenden Befund. So wiesen sie an den fraglichen Stellen sogenannte Fulgurite nach. Das sind verglaste Röhren im Gestein, die den Blitzkanal nachzeichnen, weil der Fels beim Einschlag erst schmolz wie Butter und anschließend wieder erstarrte. Zudem ergaben Härteprüfmessungen, dass vom Blitz getroffene Steine härter waren als verschonte.

Und es gab noch offensichtlichere Spuren: Einige Risse nahmen die typische Zickzackform des verzweigten Blitzkanals an, und ausgerechnet an der Eintrittsstelle fehlte der Flechtenbewuchs. Außerdem fanden die Forscher mehr als zwei Meter tiefe Risse im festen Gestein, vom Blitz bewegte Felsen mit dem stattlichen Gewicht von zweieinhalb Tonnen und dicke Brocken, die fast 20 Meter weit weggeschleudert wurden.

"Blitze sind ein wichtiger formbildender Prozess auf Berggipfeln - vor allem in den Subtropen", schreiben Knight und Grab. Die Annahme, dass die Gipfel im südlichen Afrika hauptsächlich durch Frostsprengung geformt wurden, sei vollkommen falsch, da unter dem gegenwärtigen Klima häufige Frostwechsel unwahrscheinlich seien, sagen die Autoren.

Buch zu früh in Druck gegeben

Harald Zepp von der Universität Bochum, einer der bedeutendsten deutschen Geografen, ist von den Ergebnissen aus Südafrika gleichermaßen überrascht wie angetan: "Die Studie wirft ein neues Licht auf die Entstehung von Kleinformen und Verwitterungsschutt in Gebirgen der niederen Breiten", sagt er, also in der Nähe des Äquators. Dass Blitze Gipfel formen können, habe man bislang nicht vermutet. Erst vor wenigen Tagen hat er die neueste Auflage seines Lehrbuchs über die Geomorphologie - die Oberflächenformen der Erde - in Druck gegeben. Wie sich jetzt herausstellt, etwas zu früh. Sein Kapitel über die Verwitterungsformen ist damit unvollständig.

Aber die vollkommen unterschätzte Kraft der Blitze taucht nicht nur die Welt der Geografen in ein neues Licht, womöglich muss die Geschichte ganzer Berge neu geschrieben werden. "Nun müssten in solchen Gebirgen Nachuntersuchungen erfolgen, in denen man allein aus dem Vorkommen von eckigem Gesteinsschutt auf kaltklimatische Verhältnisse geschlossen hat", sagt Zepp. Die Forscher müssten also vor allem die Klimageschichte in diesen Gegenden hinterfragen.

Welche Spuren Blitze weltweit hinterlassen und wie sehr sie Berggipfel verändern können, ist jetzt eine der großen Forschungsaufgaben der Geografen. Die Autoren Knight und Grab haben den Effekt ja bisher nur in Südafrika nachgewiesen. Es ist aber zu vermuten, dass alle höheren Bergländer in den Subtropen betroffen sind, wo Bodenfrost selten ist und nacktes Gestein freiliegt. Und natürlich ist der Effekt größer, wo Gewitter häufiger wüten und Blitze besonders gerne Kontakt mit der Erdoberfläche herstellen. Der Nachweis ist allerdings dort schwieriger, wo keine magnetisierbaren Gesteine liegen, zum Beispiel Kalk. Und wo die Berggipfel meist grün sind - wie in europäischen Breiten - können Blitze vermutlich wenig ausrichten. Trotzdem empfiehlt es sich, genauer nachzuschauen. Es wäre nicht die erste Überraschung.