Das Matterhorn vibriert im Zweisekundentakt

Aber auch ohne Erdbeben vibriert das Matterhorn ständig sowohl in Richtung Nord-Süd-Nord als auch in Richtung Ost-West-Ost – was den vier Flanken des Berges entspricht. Und dies im Takt von zwei Sekunden. Ohne Erdbeben beschränkt sich die dauernde Schwingung allerdings auf einige Millionstel Millimeter. Um das Vibrieren des fast 4500 Meter hohen Berges wissenschaftlich erstmals zu messen und zu belegen, installierten Wissenschaftler der ETH-Zürich, aus München und den USA hochsensible Seismometer auf dem Gipfel, auf halber Höhe bei der Solvayhütte und am Fusse des Matterhorns. Die Resultate veröffentlichten sie im Januar auf der Webseite «ScienceDirect».

«Die Bewegungen sind klein, in der Grössenordnung von Nanometern an der Basislinie bis zu Millimetern bei einem Erdbeben … Aber sie sind sehr real. Das Matterhorn vibriert ständig», erklärte Hauptautor und Geologie-Professor Jeffrey Moore von der University of Utah. «Die Vibration brummt ausschliesslich mit der Energie, die von Meereswellen auf der ganzen Welt und von Erdbeben ausgeht. Diese Energie ist sehr niederfrequent. Wir können sie nicht fühlen, wir können sie nicht hören. Es ist ein Ton der Erde.»

«Die Forscher flogen mit einem Hubschrauber auf das Matterhorn, um einen solarbetriebenen Seismometer von der Grösse einer grossen Tasse Kaffee auf dem Gipfel aufzustellen. Ein weiterer wurde in der Solvayhütte einige hundert Meter unterhalb des Gipfels angebracht, und ein dritter wurde als Referenz am Fuss des Berges aufgestellt», erklärte Samuel Weber, Forscher am Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos und ein Autor der Studie.

Die Seismometer zeichneten die Bewegungen kontinuierlich auf und ermöglichten es den Forschern, die Frequenz und Richtung der Resonanz zu ermitteln. Die Messungen ergaben, dass das Matterhorn in Nord-Süd-Richtung konstant mit einer Frequenz von 0,42 Hertz schwingt, also etwas weniger als einmal alle 2 Sekunden, und in Ost-West-Richtung mit einer ähnlichen Frequenz.

Beim Vergleich der Bewegungen auf dem Gipfel des Berges mit den Messungen des Referenzseismometers am Fuss des Berges stellten die Forscher fest, dass sich der Gipfel viel stärker bewegte als die Basis. «Es war ziemlich überraschend, dass wir auf dem Gipfel Bewegungen gemessen haben, die bis zu 14 Mal stärker waren als neben dem Berg», so Weber.

Die Grundschwingungen von Bergen wie dem Matterhorn werden durch das Summen seismischer Energie verursacht. «Ein grosser Teil davon stammt von Erdbeben, die auf der ganzen Welt zu spüren sind. Selbst weit entfernte Erdbeben sind in der Lage, Energie und niedrige Frequenzen weiterzugeben», erklärte Jeffrey Moore. «Sie kreisen einfach ständig um die Welt.»

Die Daten weisen aber auch auf eine andere, unerwartete Quelle hin: die Ozeane. Meereswellen, die sich über den Meeresboden bewegen, erzeugen einen kontinuierlichen Hintergrund seismischer Schwingungen, die als Mikroseismik bekannt sind und weltweit gemessen werden können. Interessanterweise hatte die Mikroseismik eine ähnliche Frequenz wie die Resonanz des Matterhorns.

«Man kommt zu einer dieser Landformen mit der Vorstellung, dass man versucht, etwas Verborgenes, etwas Neues und Unbekanntes zu erfassen. Das Interessante daran war, dass es eine Verbindung zwischen den Weltmeeren und der Erregung dieses Berges gibt», sagte Moore.