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Wie wichtig ist die Schneedichte für das Überleben unter der Lawine?

13.03.2014

Experimentelle Studie mit Testpersonen und künstlicher Lawine durchgeführt

Die Schneedichte könnte für das Überleben unter einer Lawine eine viel größere Rolle spielen als bisher angenommen. So gehen Forscher davon aus, dass die Schneedichte sogar mehr Einfluss als die Größe der verfügbaren Atemhöhle im Schnee haben könnte.


Testperson während der Studie, überwacht von einem Mediziner

Credits: EURAC


Schneeforscher stanzen Atemhöhle aus der künstlichen Lawine

Credits: EURAC

Um dies zu überprüfen, haben Forscher der Südtiroler EURAC, der Medizinischen Universität Innsbruck, des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF Davos und des Instituts für Sportwissenschaft der Uni Innsbruck zwischen Januar und März 2014 in Prags im Pustertal (Südtirol) eine experimentelle Studie mit Testpersonen und einer künstlichen Lawine durchgeführt.

Fragestellung

Im Rahmen früherer Studien haben die Forscher beobachtet, dass die Überlebensdauer unter einer Lawine mit trockenem lockerem Schnee länger sein kann, wohingegen Verschüttete unter nassem dichtem Schnee schneller zu ersticken drohen, weil weniger Luft durch die Schneedecke dringt. Diese Beobachtungen führten zur Fragestellung der aktuellen Studie: Wie groß ist nun genau der Einfluss der Schneedichte auf das Überleben bei einem Lawinenverschütteten, der eine Atemhöhle im Schnee zur Verfügung hat und imstande ist zu atmen?

Ablauf der Tests

In der Studie beschränkte sich das Forscherteam auf ein einziges Volumen der Atemhöhle, auf eine gleichbleibende Temperatur und auf zwölf freiwillige Probanden, die die Tests mehrere Male jeweils bei unterschiedlichen Schneebedingungen durchführten. So schufen die Forscher für die experimentellen Tests eine künstliche Lawine, aus der für jeden Probanden eine standardisierte Atemhöhle herausgestanzt wurde. Die zwölf Testpersonen waren Mitglieder des Bergrettungsdienstes im Alpenverein Südtirol, des Bergrettungsdienstes der Finanzwache sowie Bergsportler. Unterstützt wurde die Studie zudem vom Weißen Kreuz und dem Bergrettungsdienst im Alpenverein. 

Um die Sicherheit der Testpersonen zu garantieren, wurden sie nicht etwa in die Lawine eingegraben, sondern sie saßen außerhalb der Lawine, direkt an der Schneewand. Um den Zusammenhang zwischen Überlebenszeit und unterschiedlicher Schneedichte zu untersuchen, fanden die Tests in drei Durchläufen jeweils im Januar, Februar und März 2014 statt.

Für die Tests atmeten die Probanden 30 Minuten lang in die vorbereitete Atemhöhle. Während dieser 30 Minuten überwachten die Forscher zahlreiche Parameter, die für das Überleben relevant sind, zum Beispiel den Sauerstoffgehalt im Blut und in der Atemhöhle, den Kohlendioxidwert im Blut und in der Atemhöhle, den Sauerstoffgehalt im Gehirn, sowie weitere wichtige Körperfunktionen wie zum Beispiel Puls und Blutdruck.

Außerdem wurde zu Beginn und am Ende der 30 Minuten gemessen, wie viel Atemarbeit ein Proband aufwenden musste, um in die Atemhöhle zu atmen. Damit kann nämlich auf den Zusammenhang zwischen Schneedichte und Überleben bei einer Lawinenverschüttung geschlossen werden.

„Diese Tests simulieren ein komplexes System, da überlebenswichtiger Sauerstoff durch den Schnee in die Atemhöhle eindringen kann. Wir versuchen herauszufinden wie das Verhältnis zwischen der Sauerstoffdiffusion in die Atemhöhle und der Schneedichte ist, weil ein Überleben im Schnee möglicherweise länger möglich ist als bisher vermutet. Um einen Vergleich zu haben, atmeten Probanden in luftdichte Plastiktüten, wo kein Sauerstoff von außen in die Atemhöhle strömt. Beim Atmen in die Plastiktüten wurden die Untersuchungen aufgrund von Sauerstoffmangel nach zwei bis fünf Minuten beendet, während die Probanden bei gleich großen Atemhöhlen im lockeren Schnee problemlos 30 Minuten lang atmen konnten. Das zeigt, wie unterschiedlich die Überlebenszeit je nach Schneedichte der Atemhöhle sein kann“, erklären die Studienleiter Hermann Brugger und Giacomo Strapazzon vom EURAC-Institut für Alpine Notfallmedizin und Peter Paal von der Medizinischen Universität Innsbruck. 

Schneeforschung

In Relation zu den medizinischen Daten analysierten Jürg Schweizer und seine Forscherkollegen des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF Davos die Schneedichte und Schneebeschaffenheit der bei den Tests verwendeten Atemhöhlen. Sie entnahmen zum Beispiel Proben aus jeder ausgestanzten Atemhöhle – jeweils vor und nach jedem Test, um zu prüfen, ob sich die Struktur des Schnees durch das Atmen der Probanden in die Atemhöhlen verändert hatte. Weiters transportierten sie Schneeproben der Atemhöhlen tiefgekühlt nach Davos und analysierten dort die Schneestruktur im Labor mit Hilfe einer Computertomographie (CT). Zudem untersuchten die Schneeforscher erstmals auch die Luftdurchlässigkeit des Schnees, um festzustellen, wie viel Sauerstoff durch den Schnee in die Atemhöhle strömen kann. Dazu saugten sie Luft aus der Atemhöhle ab und maßen, wie schnell sich der so entstandene Unterdruck wieder normalisierte.

Ergebnisse

„Es sieht ganz danach aus, dass die jeweilige Schneedichte eine größere Rolle für das Überleben unter der Lawine spielen könnte als bisher angenommen. Die Studienergebnisse erwarten wir innerhalb eines Jahres. Sie sind besonders wichtig für die Richtzeiten bei der Bergung und Versorgung von Lawinenverschütteten und für die Entwicklung von neuen Sicherheitsausrüstungen für Tourengeher, Variantenskifahrer und Rettungsmannschaften“, resümiert das Forscherteam und schließt: „Es sieht danach aus, dass die Überlebenskurve bei Lawinenverschüttung in Abhängigkeit von der vorherrschenden Schneedichte und damit über das Winterhalbjahr mehr schwankt als bisher angenommen.“

Weitere Informationen:

http://www.slf.ch/index_DE - WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF Davos
http://www.i-med.ac.at/mypoint/ - Medizinische Universität Innsbruck
http://www.uibk.ac.at/isw/ - Institut für Sportwissenschaft der Universität Innsbruck

Laura Defranceschi | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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