Hintergrundwissen I: Gletscher und Eisschilde
von Maria Hörhold/Johannes Freitag (Alfed-Wegener-Institut - Helmholtz- Zentrum für Polar- und Meeresforschung)
Schnee, der im Sommer nicht schmilzt, sondern liegen bleibt, wandelt sich um zu Firn und dann zu Eis. Die Eismasse nennt man Gletscher. Man findet Gletscher in Regionen, die im Sommer unterhalb des Gefrierpunktes bleiben, zum Beispiel an Berghängen in großen Höhen oder in den Polargebieten. Die beiden Eisschilde in der Antarktis und in Grönland sind sehr große Gletscher. Die Gletscher und Eisschilde speichern ca. zwei Prozent des globalen Süßwassers; der Rest liegt im Grundwasser und in Oberflächenwasser (Seen und Flüsse) vor. Würden die Eisschilde der Antarktis und Grönland komplett schmelzen, würde der Meeresspiegel um mehr als 60 Meter ansteigen.
Je nach Neigung des Untergrundes, Temperatur und Schneeniederschlag (Akkumulation) fließt das Eis zur Seite, schmilzt an seiner Unterseite oder zeigt oberflächennahes Schmelzen in tiefer (wärmer) liegenden Bereichen. Die Summe aus Akkumulation durch Neuschnee und Masseverlust Vor oder nach der FilmbetrachtungArbeitsmaterial E2 "Zwischen Himmel und Eis"durch Schmelzen oder Sublimation nennt man Massenbilanz. Sie ist bei gleichbleibenden klimatischen Bedingungen ausgeglichen. Erwärmt sich das Klima, schmilzt mehr Eis im Sommer als im Winter an Neuschnee hinzukommt. Dann ist die Massenbilanz nicht mehr ausgeglichen – der Gletscher oder der Eisschild wird kleiner. So hat zum Beispiel der Vernagtferner Gletscher in den Ötztaler Alpen in den vergangenen 150 Jahren etwa zwei Drittel seiner Eismasse verloren.
Die Massenbilanz bestimmt zusammen mit der Geografie auch die Eisdicke des Gletschers. Eisschilde können ca. vier Kilometer dick werden, dickeres Eis führt zum seitlichen Abfließen aufgrund der großen Auflast.
Eisschilde: sehr große Gletscher; es gibt zwei: Antarktis und Grönland
Massenbilanz: Summe aus Akkumulation (Schneezutrag) und Verlust (Schmelzen, Sublimation)
Eisdicke: Maximum physikalisch begrenzt auf ca. vier Kilometer bei den Eisschilden
Von Schnee zu Firn zu Eis
Wandelt sich der Schnee zu Firn und zu Eis, verändert er seine Struktur und seine Dichte. Schnee hat eine Dichte von 200-400 kg/m3 und enthält sehr viel Luft. Kommt neuer Schnee oben drauf, wird der darunter liegende Schnee zusammengedrückt. Dabei wird er kontinuierlich dichter. Die Luft sammelt sich in Poren und Kanälen. Erreicht die ehemalige Schneelage eine Dichte von 840 kg/m3 wird sie zu Blaseneis. Die Luft ist in einzelne Luftblasen im Eis eingeschlossen. Diese Luftblasen erlauben uns, die Luft von vor vielen Jahrtausenden direkt zu untersuchen, ihren CO2-Gehalt zum Beispiel. Wenn das Eis noch weiter zusammengedrückt wird, werden die Luftblasen in das Eisgitter eingebaut. Pures Eis hat eine Dichte von 917 kg/m3.
Firn: alter Schnee, der einen Sommer überlebt hat
Dichte: Materialeigenschaft; beschreibt, wie schwer ein Material bezogen auf ein bestimmtes Volumen ist
Verdichtung: geht einher mit der Umwandlung von Schnee zu Eis
Luftblasen im Eis: werden bei der Verdichtung im Eis eingeschlossen, sind gefüllt mit Atmosphärenluft aus vergangener Zeit.
Aufgaben
- Beschreiben Sie, was passiert, wenn sich auf einem Eisschild nach und nach immer mehr Schnee ablagert.
- Formulieren Sie in eigenen Worten, welche Bedeutung die Massenbilanz eines Eisschildes oder Gletschers hat.
- Vergleichen Sie den Schnee an der Oberfläche und das Eis im unteren Bereich eines Eisschildes: Welche Eigenschaften bleiben gleich, welche ändern sich?
