Gletscher und Klima
Warum bekommen die Gletscher so viel Aufmerksamkeit, wenn es um den Klimawandel geht?
Gletscher sind empfindliche Indikatoren für den Klimawandel. Foto: Trygve Snøtun.
Es gibt doch sicher schlimmere Folgen des Klimawandels als das Verschwinden der Gletscher, wie Dürre, Nahrungs- und Wassermangel? Gletscher sind unter anderem unsere wichtigsten Wasserreservoirs. Bis zu 70 Prozent des gesamten Süßwassers auf der Erde sind in Form von Eis gespeichert, und die Gletscher stellen somit eine stabile Wasserversorgung für viele Menschen sicher. Gletscher auf der ganzen Welt sind auch eines unserer besten Klimaarchive.
Gletscher sind empfindliche Indikatoren für den Klimawandel. Foto: Trygve Snøtun.
Gletscher geben uns wichtige Informationen über das Klima der Vergangenheit
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Gletscher als Klimaarchive zu nutzen. Ein Gletscher entsteht durch eine mehrjährige Schneeansammlung. Der Schnee wird durch Schmelz- und Gefrierprozesse und Kompression in Eis umgewandelt. Zwischen den Eiskristallen sind Luftblasen aus der Zeit eingeschlossen, als der Schnee/das Eis zuletzt mit der Atmosphäre in Kontakt war. Durch Bohrungen in Eiskernen können Proben dieser Luftblasen entnommen werden, um herauszufinden, wie sich die Atmosphäre in der Vergangenheit zusammengesetzt hat und wie sich der Gehalt an Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan im Laufe der Zeit verändert hat.
Eine weitere Möglichkeit, Eiskerne zu untersuchen, ist die Untersuchung der Sauerstoffisotopenzusammensetzung der Wassermoleküle, aus denen das Eis besteht. Die Isotopenzusammensetzung des Niederschlags spiegelt die Temperatur wider, bei der der Niederschlag stattfand. Damit lässt sich feststellen, wie sich die Temperatur im Laufe der Zeit verändert hat. Es ist auch möglich, das Alter der analysierten Proben zu bestimmen, indem man die Jahresschichten im Schnee/Eis auf den großen Inlandeisflächen zählt, wobei die hellen Schichten die Winterakkumulation und die dunklen Schichten die Sommerakkumulation darstellen. Diese Jahresschichten geben auch Aufschluss über die Veränderungen des Niederschlags.
Sind alle Gletscher gleich interessant?
Eiskerne werden am besten dort entnommen, wo es wenig Schneeschmelze und eine kontinuierliche Schneeansammlung gibt. Außerdem sollte an den Bohrstellen so wenig Eisbewegung wie möglich herrschen. Aus diesem Grund befinden sich die besten Stellen in der Mitte eines Gletschers/einer Eiskappe, wo es sehr kalt ist. Die großen Eisschilde in Grönland und der Antarktis sind besonders wichtig für die Rekonstruktion von Temperatur, Niederschlag und atmosphärischer Zusammensetzung in der Vergangenheit. Von beiden Eisschilden wurden Eiskerne mit einer Länge von über 3.000 Metern aufgezeichnet, aber da es in der Antarktis weniger Niederschläge gibt, erhalten wir dort die längsten Zeitreihen. Heute kann man in Grönland mit diesen Eiskernen mehr als 120.000 Jahre zurückgehen, in der Antarktis sind es 800.000 Jahre.
Die Abbildung zeigt, wie die CO2-Konzentration in der Atmosphäre und die Temperatur in den letzten 800.000 Jahren geschwankt haben. Die Ergebnisse basieren auf der Untersuchung von Eisbohrkernen, die aus 3.060-3.270 Metern Tiefe im antarktischen Eisschild entnommen wurden. Die Abbildung ist eine Abwandlung von Lüthi et al. 2008.
Die Ausbreitung der Gletscher spiegelt das Klima eines Ortes wider
Auch die kleineren Gletscher sind wichtig für das Verständnis des Klimas. Veränderungen in der Gletscherausdehnung sagen uns etwas über die Veränderungen im Klima. Da Gletscher hauptsächlich von den Winterniederschlägen und der Sommertemperatur abhängen, spiegeln sich Änderungen dieser Klimaparameter im Gletscher wider. Viel Schnee und/oder niedrige Temperaturen lassen die Gletscher wachsen, während wenig Schnee und/oder hohe Temperaturen die Gletscher zum Schmelzen bringen. Heute werden sowohl die Veränderungen der Gletscherfront als auch die Massenbilanz auf vielen Gletschern sowohl in Norwegen als auch im Rest der Welt gemessen.
Das Vorrücken oder der Rückzug der Gletscherfront ist eine Reaktion auf die positive/negative Massenbilanz, aber aufgrund der unterschiedlichen Reaktionszeiten kann zwischen der gemessenen positiven Massenbilanz und dem Vorrücken der Gletscherfront eine Verschiebung von mehreren Jahren liegen. Es gibt viele Methoden zur Berechnung der Gletscherausdehnung, die weiter in die Vergangenheit zurückreichen als es Messungen gibt. Die Datierung von Moränenkämmen und die Analyse von Gletschersedimenten in Seen und Fjorden können wertvolle Informationen über die frühere Gletscherausdehnung und damit über das Klima in der Vergangenheit liefern.
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