Studien zu Gletschern 31.05.2021, 07:00 Uhr

Klimawandel: An diese Folgen hat bislang niemand gedacht

Steigen die Temperaturen weiter, schmelzen Gletscher rascher denn je. Doch nicht nur steigende Meeresspiegel könnten zur Gefahr werden. Auch ein Schwermetall bereitet Wissenschaftlern viel Kopfzerbrechen.

Gletscher mit Schmelzwasser

Schmelzwasser von Gletschern enthalten überraschend hohe Mengen an Quecksilber, berichten Forscher.

Foto: panthermedia.net/prill

Etwa 10% der Landoberfläche der Erde sind von Gletschern bedeckt, und diese Umgebungen verändern sich aufgrund der steigenden Temperaturen rapide. Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten daran, zu verstehen, wie sich der Klimawandel – und damit das schnellere Abschmelzen der Gletscher – auf geochemische Prozesse auswirken wird, die für unser Leben auf der Erde entscheidend sind.

Der World Glacier Monitoring Service (WGMS) sammelt und bewertet seit rund 120 Jahren Daten über die Veränderung von Gletschern weltweit. Forscher berichten jetzt, dass die Eisdicke jedes Jahr zwischen einem halben und einem ganzen Meter abnimmt: eine bekannte Auswirkung des Klimawandels. Uns drohen mittelfristig steigende Meeresspiegel, Veränderungen des Klimas und Ungleichgewichte in der Nahrungskette.

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Darüber hinaus warnen Wissenschaftler der Florida State University vor einem weiteren, bislang wenig beachteten Effekt. Ihre Forschungsergebnisse zeigen, dass die Quecksilber-Konzentration in Flüssen und Fjorden, die mit dem grönländischen Eisschild verbunden sind, überraschend hoch ausfällt. Die Messwerte liegen teilweise in einer Größenordnung, die man ansonsten nur von Flüssen in industriell genutzten Regionen Chinas kennt. Der unerwartete Befund veranschaulicht, welche Folgen die Gletscherschmelze in kurzer Zeit auf Regionen mit starkem Fischfang haben könnte.

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Mit Wasserproben dem Klimawandel auf der Spur

Zunächst entnahmen die Forscher Wasserproben aus drei verschiedenen Flüssen und zwei Fjorden in der Nähe des Eisschildes. Als Eisschild bezeichnet man Gletscher mit einer Fläche von mehr als 50.000 Quadratkilometern über festem Land. Ziel des Projekts war, die Qualität des Schmelzwassers zu untersuchen. Dabei dachten die Wissenschaftler vorrangig an den Eintrag von Nährstoffen in küstennahe Ökosysteme.

Weit gefehlt: Beim routinemäßigen Screening auf gelöstes Quecksilber fanden sie hohe Konzentrationen im Bereich von einem Nanogramm pro Liter bis hin zu zehn Nanogramm pro Liter. Proben des Schmelzwassers aus Grönland enthielten sogar mehr als 150 Nanogramm gelöstes Quecksilber pro Liter. Und fein zerriebenes Gestein, das aufgrund mechanischer Kräfte eines Gletschers entsteht, lag bei 2.000 Nanogramm des Schwermetalls pro Liter. Es bildet die sogenannte Gleschermilch, eine weißliche Trübung des Abflusswassers.

„Wir haben nicht erwartet, dass es auch nur annähernd so viel Quecksilber im Gletscherwasser gibt“, kommentiert Rob Spencer von der Florida State University. „Natürlich haben wir Hypothesen darüber, was zu diesen hohen Quecksilberkonzentrationen führt, aber diese Ergebnisse haben eine ganze Reihe von Fragen aufgeworfen, auf die wir noch keine Antworten haben.“

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Die Forscher gehen davon aus, dass das Quecksilber wahrscheinlich aus der Erde selbst stammt, im Gegensatz zu Emissionen des giftigen Schwermetalls aus fossilen Brennstoffen oder aus industriellen Quellen.

„Alle bisherigen Bemühungen zur Verringerung der Quecksilber-Freisetzung gehen von der Vorstellung aus, dass die steigenden Konzentrationen, die wir beobachten, in erster Linie anthropogenen Quellen entstammen“, sagt Jon Hawkings von der Florida State University. „Aber Quecksilber, das aus klimatisch sensiblen Umgebungen wie Gletschern stammt, könnte eine Quelle sein, die viel schwieriger zu handhaben ist.“

Hawkins und Spencer sehen schon kurzfristig Gefahren. Gelangt Quecksilber in aquatische Ökosysteme, reichert es sich in der Nahrungskette an. Grönland ist stark vom Fischfang abhängig. Kaltwassergarnelen, Heilbutt und Kabeljau werden exportiert. Dies könnte aufgrund der Belastung schon bald unmöglich werden.

Klimawandel verändert auch die Nährstoffversorgung von Ozeanen

Nahezu zeitgleich haben Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel Daten zur Nährstoffversorgung bei schmelzenden Gletschern veröffentlicht. Auch hier gab es Überraschungen.

Eisen, ein wichtiges Mineral für Plankton, wird aus chemischen Prozessen am Fjordgrund in löslicher Form freigesetzt. Es stammt und nicht, wie zuvor angenommen, aus dem Schmelzwasser des Gletschers. Welche Mengen in das Meer gelangen, hängt in erster Linie davon ab, wie lange Meerwasser unterhalb der Gletscherzunge zirkuliert. Der direkte Abfluss von Süßwasser erwies sich als weniger bedeutsam als erwartet. Gemessene Werte im Fjord waren zehnmal höher als dies nur durch Schmelzwasser zu erwarten gewesen wäre. Dieser Rückfluss des Schelfeises soll jetzt engmaschig durch regelmäßige Messungen weiter beobachtet werden.

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Von Michael van den Heuvel