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Thema des Tages
Gletscher und Klima
Die "Kryosphäre" oder "Eissphäre" der Erde, umfasst als Gesamtheit
des auf der Erde vorkommenden Wassers im festen Aggregatzustand, das
Meer- und Schelfeis, das Inlandeis, die Hochgebirgsgletscher, das in
Eishöhlen und in Dauerfrostböden enthaltene Eis sowie nicht zuletzt
im Winter zugefrorene Binnengewässer und verschneite Oberflächen als
saisonal sehr stark variierende Komponenten. Dabei bildet das
Inlandeis, also die ausgedehnten, festes Land bedeckenden Gletscher
("Festlandsgletscher") die bei weitem größte Komponente.
Aufgrund der Strahlungseigenschaften des Eises, vor allem bei
vorhandener Neuschneedecke ein hohes Reflexionsvermögen für
kurzwellige solare Strahlung (Albedo) und einen hohen Emissionsgrad
für langwellige terrestrische Strahlung zu besitzen, hat die
Kryosphäre eine große Bedeutung für das Klimasystem der Erde.
Insbesondere die ausgedehnten Eisschilde der Antarktis und Grönlands
steuern als Kältereservoire die "planetare Zirkulation der
Atmosphäre" und darüber hinaus als Süßwasserspeicher auch die
"thermohaline Zirkulation der Ozeane" (Stichwort Golfstrom). So hat
das grönländische Inlandeis einen entscheidenden Einfluss auf Wetter,
Witterung und Klima im nordatlantisch-europäischen Raum. Kleinere
Gletscher wirken sich zumindest auf das lokale Klima im Hochgebirge
aus.
Entstehung, Wachstum und Verschwinden von Gletschern hängen sowohl
von der Umgebungstemperatur als auch von den regionalen
Niederschlagsverhältnissen ab. Dabei erfolgt im Falle der "warmen
oder temperierten" Gletscher die Abnahme des Eises infolge Erwärmung
der Atmosphäre zunächst wegen der Temperaturerhöhung selbst, und zwar
durch vermehrtes Schmelzen und Verdunsten an der Gletscheroberfläche
in den Sommermonaten. Dazu können nach einer Änderung des
Niederschlagsregimes die Neuschneefälle ausbleiben, so wie es bei den
südamerikanischen Andengletschern in El-Niño-Jahren der Fall ist.
Daraus würde sich ein "positiver Rückkopplungsmechanismus"
entwickeln, der die Abnahme der Eismasse entscheidend beschleunigen
kann.
Neuschnee reflektiert das Sonnenlicht sehr stark, verhindert somit
die Wärmeübertragung und schützt das darunter liegende Gletschereis
vor Erwärmung. Fehlender Neuschnee bzw. eine tauende Eisoberfläche
mit geringerem Reflexionsgrad führen zu stärkerer Absorption der
einfallenden Sonnenstrahlung und zu weiterer Erwärmung. Ein zweiter
Aspekt ist das entstehende Schmelzwasser. Sammelt es sich in Pfützen
und Tümpeln an der Gletscheroberfläche, verringert es deren
Reflexionsvermögen. Frisst sich der Schmelzwasserstrom dagegen in
Schloten und Gletscherspalten durch das Eis und gelangt auf diesem
Wege auf die Unterseite des Gletschers, könnte er auf dem
"Gletscherbett" einen Gleitfilm zwischen Gestein und Eis bilden, der
die Fließgeschwindigkeit des Gletschers erhöht und den Rückgang der
Gletschermasse forciert. Auch bringt ein im Unterlauf in seiner Dicke
reduzierter Gletscher den vom Hang nachrückenden Eismassen einen
geringeren Widerstand entgegen, wird also leichter zu Tal geschoben
und abgebaut.
Was wären nun die Folgen einer globalen Erwärmung auf die Kryosphäre,
insbesondere auf die Gletscher? Wenig verwundbar ist das Inlandeis
der Antarktis, denn die Südpolregion ist einfach zu kalt, um durch
die von den Klimamodellierern projektierte Temperaturerhöhung von
einigen Grad Celsius einfach abzuschmelzen. Jedoch könnte das
küstennahe Eis der Antarktischen Halbinsel dezimiert werden. Das
Grönlandeis ist empfindlicher, als Überbleibsel der letzten Eiszeit
konnte es bisher nur überdauern, weil es (ebenso wie das antarktische
Inlandeis) aufgrund seiner schieren Masse ein eigenes Klima bildet.
Es erzeugt ein "Kältehoch", das die atlantischen Tiefdruckgebiete
abdrängt, die an ihrer Vorderseite Warmluft nordwärts führen. Ein
Rückgang des grönländischen Eises würde also direkt die
atmosphärische Zirkulation im nordatlantisch-europäischen Raum und
damit auch unser Klima in Mitteleuropa beeinflussen. Der mit einem
Abtauen des Grönlandeises einher gehende Eintrag von Süßwasser in die
nördlichen Meere hätte Wirkung auf die thermohaline Zirkulation des
Nordatlantiks, möglicherweise sogar auf Stärke und Verlauf des
Golfstromes. Des Weiteren würde sich beim Abschmelzen des arktischen
Inlandeises der Meeresspiegel erhöhen, allein das Wasser aus dem
Grönlandlandeis in flüssiger Form könnte den Meeresspiegel weltweit
um bis zu sieben Metern ansteigen lassen. Hunderttausende
Quadratkilometer Land würden überflutet, beispielsweise in
Bangladesch, Florida oder den Niederlanden. Eben beschriebene Effekte
könnten in einer Zeitspanne von etwa einhundert Jahren auftreten.
Wesentlich zeitnaher sind die Folgen des Rückganges der Gletscher in
den Hochgebirgen. Schon in wenigen Jahrzehnten könnten die meisten
Alpengletscher verschwunden sein, mit dem Resultat des Wassermangels,
denn Gletscher fungieren als Wasserreservoir. Beispielsweise
speichern die Schweizer Gletscher insgesamt so viel Wasser, wie es
der Menge des Jahresniederschlages des Landes entspricht. Millionen
von Menschen in den Alpenländern, aber auch in Staaten wie Bolivien,
Peru oder Indien benötigen das Schmelzwasser der Gletscher als
Trinkwasser, zur Bewässerung landwirtschaftlicher Kulturen oder zur
Energiegewinnung in Wasserkraftwerken. Sie säßen beim Verschwinden
der Gletscher buchstäblich auf dem Trockenen.
Während der "Franz Josef Glacier" und der "Fox Glacier" in den
Neuseeländischen Alpen zuletzt an Masse zulegten, sank die
Gletscherdicke bei den meisten Gletschern der Nordhalbkugel. Den
größten Eisverlust innerhalb der vergangenen 30 Jahre musste der
Careser-Gletscher in Südtirol hinnehmen. Er verlor ca. 36 m seiner
ursprünglichen Mächtigkeit. Auf den Plätzen folgen der Place Glacier
in den kanadischen Coast Ranges und der Sarennes-Gletscher in den
französischen Alpen mit Verlusten von 34 m bzw. 31 m. Auf
Satellitendaten basierende Untersuchungen der NASA zeigten, dass
Grönland allein im Jahre 2005 224 km³ Eis verloren hat.
Dipl.-Met. Thomas Ruppert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.06.2017
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
Diesen Artikel und das Archiv der "Themen des Tages"
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Telefon: 069 8062 4501
Fax: 069 8062 4509
E-Mail: pressestelle@dwd.de
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Gletscher und Klima
Die "Kryosphäre" oder "Eissphäre" der Erde, umfasst als Gesamtheit
des auf der Erde vorkommenden Wassers im festen Aggregatzustand, das
Meer- und Schelfeis, das Inlandeis, die Hochgebirgsgletscher, das in
Eishöhlen und in Dauerfrostböden enthaltene Eis sowie nicht zuletzt
im Winter zugefrorene Binnengewässer und verschneite Oberflächen als
saisonal sehr stark variierende Komponenten. Dabei bildet das
Inlandeis, also die ausgedehnten, festes Land bedeckenden Gletscher
("Festlandsgletscher") die bei weitem größte Komponente.
Aufgrund der Strahlungseigenschaften des Eises, vor allem bei
vorhandener Neuschneedecke ein hohes Reflexionsvermögen für
kurzwellige solare Strahlung (Albedo) und einen hohen Emissionsgrad
für langwellige terrestrische Strahlung zu besitzen, hat die
Kryosphäre eine große Bedeutung für das Klimasystem der Erde.
Insbesondere die ausgedehnten Eisschilde der Antarktis und Grönlands
steuern als Kältereservoire die "planetare Zirkulation der
Atmosphäre" und darüber hinaus als Süßwasserspeicher auch die
"thermohaline Zirkulation der Ozeane" (Stichwort Golfstrom). So hat
das grönländische Inlandeis einen entscheidenden Einfluss auf Wetter,
Witterung und Klima im nordatlantisch-europäischen Raum. Kleinere
Gletscher wirken sich zumindest auf das lokale Klima im Hochgebirge
aus.
Entstehung, Wachstum und Verschwinden von Gletschern hängen sowohl
von der Umgebungstemperatur als auch von den regionalen
Niederschlagsverhältnissen ab. Dabei erfolgt im Falle der "warmen
oder temperierten" Gletscher die Abnahme des Eises infolge Erwärmung
der Atmosphäre zunächst wegen der Temperaturerhöhung selbst, und zwar
durch vermehrtes Schmelzen und Verdunsten an der Gletscheroberfläche
in den Sommermonaten. Dazu können nach einer Änderung des
Niederschlagsregimes die Neuschneefälle ausbleiben, so wie es bei den
südamerikanischen Andengletschern in El-Niño-Jahren der Fall ist.
Daraus würde sich ein "positiver Rückkopplungsmechanismus"
entwickeln, der die Abnahme der Eismasse entscheidend beschleunigen
kann.
Neuschnee reflektiert das Sonnenlicht sehr stark, verhindert somit
die Wärmeübertragung und schützt das darunter liegende Gletschereis
vor Erwärmung. Fehlender Neuschnee bzw. eine tauende Eisoberfläche
mit geringerem Reflexionsgrad führen zu stärkerer Absorption der
einfallenden Sonnenstrahlung und zu weiterer Erwärmung. Ein zweiter
Aspekt ist das entstehende Schmelzwasser. Sammelt es sich in Pfützen
und Tümpeln an der Gletscheroberfläche, verringert es deren
Reflexionsvermögen. Frisst sich der Schmelzwasserstrom dagegen in
Schloten und Gletscherspalten durch das Eis und gelangt auf diesem
Wege auf die Unterseite des Gletschers, könnte er auf dem
"Gletscherbett" einen Gleitfilm zwischen Gestein und Eis bilden, der
die Fließgeschwindigkeit des Gletschers erhöht und den Rückgang der
Gletschermasse forciert. Auch bringt ein im Unterlauf in seiner Dicke
reduzierter Gletscher den vom Hang nachrückenden Eismassen einen
geringeren Widerstand entgegen, wird also leichter zu Tal geschoben
und abgebaut.
Was wären nun die Folgen einer globalen Erwärmung auf die Kryosphäre,
insbesondere auf die Gletscher? Wenig verwundbar ist das Inlandeis
der Antarktis, denn die Südpolregion ist einfach zu kalt, um durch
die von den Klimamodellierern projektierte Temperaturerhöhung von
einigen Grad Celsius einfach abzuschmelzen. Jedoch könnte das
küstennahe Eis der Antarktischen Halbinsel dezimiert werden. Das
Grönlandeis ist empfindlicher, als Überbleibsel der letzten Eiszeit
konnte es bisher nur überdauern, weil es (ebenso wie das antarktische
Inlandeis) aufgrund seiner schieren Masse ein eigenes Klima bildet.
Es erzeugt ein "Kältehoch", das die atlantischen Tiefdruckgebiete
abdrängt, die an ihrer Vorderseite Warmluft nordwärts führen. Ein
Rückgang des grönländischen Eises würde also direkt die
atmosphärische Zirkulation im nordatlantisch-europäischen Raum und
damit auch unser Klima in Mitteleuropa beeinflussen. Der mit einem
Abtauen des Grönlandeises einher gehende Eintrag von Süßwasser in die
nördlichen Meere hätte Wirkung auf die thermohaline Zirkulation des
Nordatlantiks, möglicherweise sogar auf Stärke und Verlauf des
Golfstromes. Des Weiteren würde sich beim Abschmelzen des arktischen
Inlandeises der Meeresspiegel erhöhen, allein das Wasser aus dem
Grönlandlandeis in flüssiger Form könnte den Meeresspiegel weltweit
um bis zu sieben Metern ansteigen lassen. Hunderttausende
Quadratkilometer Land würden überflutet, beispielsweise in
Bangladesch, Florida oder den Niederlanden. Eben beschriebene Effekte
könnten in einer Zeitspanne von etwa einhundert Jahren auftreten.
Wesentlich zeitnaher sind die Folgen des Rückganges der Gletscher in
den Hochgebirgen. Schon in wenigen Jahrzehnten könnten die meisten
Alpengletscher verschwunden sein, mit dem Resultat des Wassermangels,
denn Gletscher fungieren als Wasserreservoir. Beispielsweise
speichern die Schweizer Gletscher insgesamt so viel Wasser, wie es
der Menge des Jahresniederschlages des Landes entspricht. Millionen
von Menschen in den Alpenländern, aber auch in Staaten wie Bolivien,
Peru oder Indien benötigen das Schmelzwasser der Gletscher als
Trinkwasser, zur Bewässerung landwirtschaftlicher Kulturen oder zur
Energiegewinnung in Wasserkraftwerken. Sie säßen beim Verschwinden
der Gletscher buchstäblich auf dem Trockenen.
Während der "Franz Josef Glacier" und der "Fox Glacier" in den
Neuseeländischen Alpen zuletzt an Masse zulegten, sank die
Gletscherdicke bei den meisten Gletschern der Nordhalbkugel. Den
größten Eisverlust innerhalb der vergangenen 30 Jahre musste der
Careser-Gletscher in Südtirol hinnehmen. Er verlor ca. 36 m seiner
ursprünglichen Mächtigkeit. Auf den Plätzen folgen der Place Glacier
in den kanadischen Coast Ranges und der Sarennes-Gletscher in den
französischen Alpen mit Verlusten von 34 m bzw. 31 m. Auf
Satellitendaten basierende Untersuchungen der NASA zeigten, dass
Grönland allein im Jahre 2005 224 km³ Eis verloren hat.
Dipl.-Met. Thomas Ruppert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.06.2017
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