Lexikon des Agrarraums

Frosthebung

Obwohl jedes Frühjahr die Steine von den Feldern gesammelt wurden, um die Feldarbeiten störungsfrei durchführen zu können, liegen im nächsten Frühjahr wieder neue da. Der Prozess, der die Steine an die Oberfläche bringt, heißt Frosthebung.

Bei Frost hebt sich im Winter der gesamte Oberboden einschließlich der darin enthaltenen Steine, das das in ihm befindliche Bodenwasser unter einer Volumenzunahme von 9 % zu Eis wird.

Der Mechanismus der Frosthebung beginnt mit dem Eindringen der Frostfront von der Oberfläche in den Untergrund, wobei der Stein im umgebenden Feinmaterial festfriert. Durch gerichtetes Wachstum der Eiskristalle kommt es zur senkrechten Anhebung. Durch diesen Frosthub entsteht unter dem Stein ein Hohlraum, der durch das meist wassergesättigte Feinmaterial gefüllt werden kann.

Beim Auftauen des Bodens sackt die Feinerde eher zusammen. Die gröberen Steine können solange nicht zurücksacken, wie der Boden an ihrer Basis noch gefroren ist. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Gefrieren, so dass die Steine im Vergleich zum umgebenden Feinboden immer mehr gehoben werden und sich schließlich an der Eroberfläche ansammeln.

Im o.g. Hohlraum können auch Eiskristalle wachsen und durch Frostdruck diese Steine heben. Frostdruck wird teilweise als der einzig effektive Prozess innerhalb der Frosthebung betrachtet.

Das Phänomen der Frosthebung, das Auffrieren von Blöcken und Steinen, tritt nicht nur im Bereich der sommerlichen Auftauschicht bei Permafrost auf, sondern auch bei saisonalem Frost in mittleren Breiten oder Gebirgsregionen. Blöcke und Steine gelangen durch wiederholtes Auffrieren an die Oberfläche. Die jährlichen Hebungsraten steigen bei zunehmender Wassersättigung, Vegetationsfreiheit und tiefer Einbettung in das umgebende Feinmaterial.