Klimawandel 29.04.2021, 10:25 Uhr

Gletscher schmelzen kaum: Forscher sind überrascht, wo der Eisschwund ausgebremst wird

Zum ersten Mal erstellen Forscher eine lückenlose Studie zum weltweiten Schwund unserer Gletscher. Die Wissenschaftler der ETH Zürich wenden sich mit einem dringenden Appell an die Politik – zeigen sich aber auch von einigen Gegenden überrascht.

Ein tosender Schmelzwasserbach verbindet die noch vor wenigen Jahren zusammenhängenden Morteratsch-​ und Pers-​Gletscher (r.), Engadin, Schweiz.

Rasante Gletscherschmelze: Ein tosender Schmelzwasserbach verbindet die noch vor wenigen Jahren zusammenhängenden Morteratsch-​ und Pers-​Gletscher (r.), Engadin, Schweiz.

Foto: P. Rüegg / ETH Zürich

Die Gletscher dieser Welt werden immer dünner und verlieren an Masse: Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der ETH Zürich. Die Analyse zeigt aber auch, dass die Gletscherschmelze in einigen Gegenden viel langsamer verläuft als gedacht. An der Ostküste Grönlands, in Island und Skandinavien verlangsame sich die Schmelzrate.

Der Gletscherschwund  läuft generell immer schneller ab. An unseren Gletschern zeichnet sich der Klimawandel ab, denn sie sind ein sensibler und augenfälliger Indikator. Die Gletscher schmelzen laut der Untersuchung ungeachtet der Höhenlage oder der geografischen Breite. Forscher stellen diese Entwicklung bereits seit Mitte des 20. Jahrhunderts fest.

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Ausmaß des Eisschwundes zum ersten Mal vollständig erfasst

Das internationale Forschungsteam unter der Führung der ETH Zürich und der Université de Toulouse legt eine umfassende Studie zum weltweiten Gletscherschwund vor. Das Ausmaß des Eisschwundes wurde bis dato nur lückenhaft erhoben. Diese Lücke haben die Forschenden nun geschlossen. Am 28. April ist die Studie online in der Fachzeitschrift “Nature” erschienen.

Die Untersuchung ist die erste, die alle Gletscher weltweit – das heißt rund 220.000 – analysiert hat. Lediglich die Eisschilde Grönlands und der Antarktis wurden nicht mit aufgenommen. Daher umfasst die Studie eine noch nie dagewesener räumliche und zeitliche Auflösung. Sie zeigt, wie schnell die Gletscher in den vergangenen zwei Jahrzehnten an Dicke und an Masse verloren haben.

Volumen des ewigen Eises schrumpft

Die Erkenntnisse der Forschung belegen, dass das Volumen des einst ewiges Eises fast überall schrumpft. Zwischen 2000 und 2019 büßten die Gletscher weltweit pro Jahr im Durchschnitt insgesamt 267 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) Eis ein. Zum Vergleich: Mit diesem Volumen hätte die Landesfläche der Schweiz alljährlich sechs Meter unter Wasser gesetzt werden können.

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Was ist das ewige Eis?

Unter dem ewigen Eis versteht man die Arktis und Antarktis – also Regionen, die seit “ewigen Zeiten” von dicken Eisschichten bedeckt sind. Die Arktis umfasst die Meere und das Festland rund um den Nordpol sowie Teile von Kanada, Grönland, Skandinavien, Russland und Alaska. Die Antarktis ist der Kontinent am Südpol. Forscher prognostizieren, dass die Antarktis in einem Zeitraum von 200 – 900 Jahren abschmilzt.
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Eine weitere Erkenntnis bezieht sich auf den Masseverlust: Dieser hat sich stark beschleunigt. Verloren Gletscher zwischen 2000 und 2004 noch 227 Gigatonnen Eis pro Jahr, so lag der Masseverlust zwischen 2015 bis 2019 bei 298 Gigatonnen pro Jahr.

Gletscherschmelze lässt Meeresspiegel ansteigen

Die Gletscherschmelze hat weitere Auswirkungen, denn der Meeresspiegel steigt dadurch an. Bis zu 21 Prozent des gemessenen Meeresspiegelanstiegs sind auf die Schmelze zurückzuführen. Das entspricht jährlich etwa 0,74 mm. Die Hälfte des Meeresspiegelanstiegs ist auf die thermische Ausdehnung des sich erwärmenden Wassers zurückzuführen. Das übrige Drittel auf Schmelzwasser von den Eisschilden Grönlands und der Antarktis sowie Veränderungen bei Wasserspeichern auf den Landmassen.

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Welche Gletscher schmelzen am schnellsten?

In Alaska, Island und in den Alpen schmelzen die Gletscher am schnellste, so die Forscher. Die Hochgebirgsgletscher des Pamirs, Hindukuschs und Himalajas sind ebenfalls stark betroffen. “Die Situation im Himalaja ist besonders besorgniserregend. Die grossen Ströme wie Ganges, Brahmaputra und Indus werden in der Trockenzeit zu einem grossen Teil durch Gletscherschmelzwasser gespeist. Zurzeit wirkt die Zunahme des Schmelzwassers für die Menschen der Region wie ein Puffer. Schrumpfen die Himalaja-​Gletscher jedoch weiterhin mit steigendem Tempo, könnten bevölkerungsreichen Staaten wie Indien oder Bangladesch in wenigen Jahrzehnten Wassernot oder Nahrungsmittelengpässe drohen”, sagt Erstautor Romain Hugonnet von der ETH Zürich und der Universität Toulouse.

Gletscher schmelzen kaum: Forschende sind von manchen Gegenden überrascht

Bei ihren Forschungen wurden die Wissenschaftler auch überrascht: Sie identifizierten Gegenden, in denen sich die Schmelzraten zwischen 2000 und 2019 verlangsamte. Das ist an der Ostküste Grönlands, in Island und Skandinavien der Fall. Die Forscher führen dies auf eine Wetteranomalie im Nordatlantik zurück. Von 2010 bis 2019 herrschten hier lokal höhere Niederschläge und tiefere Temperaturen, was den Eisschwund bremste.

Das Forschungsteam deckte zudem auf, dass die sogenannte Karakorum-​Anomalie zurückgeht. Vor 2010 waren die Gletscher in diesem Gebirge stabil oder sie nahmen gar zu. Die neue Studie belegt, dass auch die Karakorum-​Gletscher an Masse einbüßen.

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Über die Karakorum-Gletscher

Die Gletscher des Karakorum-Gebirges liegen am nordwestlichen Ende des Himalaya-Gebirges im Grenzgebiet von China, Indien und Pakistan. Im Gebirge liegen mindestens vier Achttausender, darunter der zweithöchste Berg der Erde K2. Die Höhe des Karakorum beträgt bis zu 8.611 m.

Der Karakorum gilt als höchstes Gebirge der Welt. Der Mount Everest, der höchste Berg der Erde, liegt nicht im Karakorum, aber mehr als die Hälfte der Gebirgsfläche befindet sich oberhalb von 5.000 Metern.

Die vergletscherte Fläche beträgt rund 16.000 km². Die vier größten Gletscher liegen in einer Linie und trennen die Karakorum-Hauptkette im Norden von den Berggruppen des Kleinen Karakorum im Süden. Der längste Gletscher des Karakorum ist der 70 Kilometer lange Siachengletscher.

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Forscher arbeiten mit Satellitenbildern

Als Basis dienten Satellitenbilder, die das Multispektralinstrument “Aster” an Bord des Nasa-​Satelliten “Terra” aus 700 Kilometer Höhe aufgenommen hat. Der Satellit umrundet seit 1999 alle 100 Minuten einmal die Erde.

Aster nimmt mit zwei Kameras Paare von sogenannten Stereobildern auf, sodass die Forscher von allen Gletschern der Welt zeitlich und räumlich hochaufgelöste digitale Höhenmodelle erstellen konnten. Anhand eines ​Bildarchivs konnten die Forschenden Zeitreihen der Höhen der Gletscher rekonstruieren und darauf basierend die Dicken-​ und Massenveränderungen des Eises über die Zeit berechnen. Um die Daten zu analysieren, verwendete das Team einen Hochleistungscomputer von der University of Northern British Columbia.

“Auf politischer Ebene sind unsere Erkenntnisse wichtig. Die Welt muss jetzt wirklich Hand anlegen, damit wir Punkto Klimaänderung das Schlimmste noch abwenden können”, sagt Mitautor Daniel Farinotti, Leiter der Glaziologie-​Gruppe an der ETH Zürich.

Aster Satellitenbild Gletscher

Stereo-​Satellitenbilder als Grundlage für die Studie.

Foto: P. Rüegg / ETH Zürich

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Wie entsteht ein Gletscher?

Es braucht viel Schnee und Kälte, damit sich gigantische Eismassen bilden, die ständig in Bewegung sind. Unsere Gletscher sind zwischen 30 und mehreren hundert Metern dick. Die Alpengletscher haben sich vor vielen tausend Jahren ausgebildet. Ab einer Höhe von 2.600 Metern oder in Regionen, in denen es dauerhaft kalt ist, entstehen Gletscher.

Dabei besteht ein Gletscher aus drei Schichten:

  • oberste Schicht aus frischem Schnee
  • alte Flocken darunter werden in zweiter Schicht zusammengepresst
  • unterste Schicht besteht aus festem Gletschereis

Faustregel: Gletscher entstehen, wenn mehr Schnee fällt als verdunstet oder abtaut. Dafür bedarf es keine besonders kalten Winter. Bei mildem Frost kann die Luft mehr Wasserdampf enthalten und so stärkere Schneefälle als bei tieferen Temperaturen ausbilden.
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So sollen die Forschungsergebnisse genutzt werden

Die Studienergebnisse sollen verwendet werden, um hydrologische Modelle zu verbessern und genauere Vorhersagen auf lokaler und globaler Ebene zu machen. So könne beispielsweise besser abgeschätzt werden, wie viel Schmelzwasser von Himalaja-​Gletschern in den kommenden Jahrzehnten zu erwarten ist.

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Ein Beitrag von:

  • Sarah Janczura

    Sarah Janczura

    Sarah Janczura ist Content Manager und verantwortliche Redakteurin für ingenieur.de. Nach einem Volontariat mit dem Schwerpunkt Social Media war sie als Online-Redakteurin in einer Digitalagentur unterwegs. Sie schreibt über Technik, Forschung und Karrierethemen.

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