Klimaauswirkung auf Gletscherentwicklung

von Andreas Mierke

Gliederung

• Definition• Entstehung und Aufbau• Gletscherbewegung• Wasserhaushalt• Wechselwirkung mit dem Klima• Quellen

Definitionen und BegriffeDie Wissenschaft, die sich mit Gletschern beschäftigt nennt sich „Glaziologie“ (Form, Auftreten und Eigenschaften von Schnee und Eis)

Ein Gletscher ist eine sich bewegende aus Schnee hervorgegangene Eismasse mit klar definiertem Einzugsgebiet.

Gletscher sind die größten Süßwasserspeicher auf der Erde

15 Millionen km² der festen Erdoberfläche sind von Gletschern bedeckt (~ 10% der festen Erdoberfläche)

Entstehung und AufbauGletscher entstehen in Regionen in denen mehr Schnee fällt als abtaut.

In Frage kommen dafür Bereiche oberhalb von:

Entstehung und AufbauGletscher entstehen in Regionen in denen mehr Schnee fällt als abtaut.

In Frage kommen dafür Bereiche oberhalb von:

-der klimatische Schneefallgrenze

Entstehung und AufbauGletscher entstehen in Regionen in denen mehr Schnee fällt als abtaut.

In Frage kommen dafür Bereiche oberhalb von:

-der klimatische Schneefallgrenze-der orographische Schneegrenze (berücksichtigt Beschattung)

Entstehung und AufbauGletscher entstehen in Regionen in denen mehr Schnee fällt als abtaut.

In Frage kommen dafür Bereiche oberhalb von:

-der klimatische Schneefallgrenze-der orographische Schneegrenze (berücksichtigt Beschattung)

diese können sich um mehrere 100m unterscheiden.

Entstehung und Aufbau

Durch das stetiges Fallen von Schnee aufeinander verdichtet sich dieser durch:

-Schmelz-Tau-Vorgänge-größer werdender Druck der Auflast

Zunehmende Blaufärbung durch Lichtabsorbtion.

Neuschnee

Firnschnee

Firneis

Gletschereis

90% Luft

50% Luft

20% - 30% Luft

<20% Luft

(~100kg/m³)

(~900kg/m³)

GletscherbewegungDer Gletscher bewegt sich aufgrund seines großen Gewichts entlang dem Sohlgefälle.

Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Gletschers

GletscherbewegungDer Gletscher bewegt sich aufgrund seines großen Gewichts entlang dem Sohlgefälle.

- Eisfließen/Deformationsfließen: Überschreitung der Schubspannung zwischen gefrorenen Eisschichten

Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Gletschers

GletscherbewegungDer Gletscher bewegt sich aufgrund seines großen Gewichts entlang dem Sohlgefälle.

- Eisfließen/Deformationsfließen: Überschreitung der Schubspannung zwischen gefrorenen Eisschichten

- Basales Gleiten (selten): bei „temperierten“ Gletschern (knapp unter 0°C, übliche Temperatur bei -1,9°C bis -32°C) werden Eisschichten durch den hohen Druck zum schmelzen gebracht, da hier der Taupunkt je 100m Auflast um ca. 0,07°C sinkt.

Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Gletschers

GletscherbewegungDer Gletscher bewegt sich aufgrund seines großen Gewichts entlang dem Sohlgefälle.

- Eisfließen/Deformationsfließen: Überschreitung der Schubspannung zwischen gefrorenen Eisschichten

- Basales Gleiten (selten): bei „temperierten“ Gletschern (knapp unter 0°C, übliche Temperatur bei -1,9°C bis -32°C) werden Eisschichten durch den hohen Druck zum schmelzen gebracht, da hier der Schmelzpunkt je 100m Auflast um ca. 0,07°C sinkt.→ Der Gletscher gleiten auf dem Wasserfilm.

Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Gletschers

GletscherbewegungDer Gletscher bewegt sich aufgrund seines großen Gewichts entlang dem Sohlgefälle.

- Eisfließen/Deformationsfließen: Überschreitung der Schubspannung zwischen gefrorenen Eisschichten

- Basales Gleiten (selten): bei „temperierten“ Gletschern (knapp unter 0°C, übliche Temperatur bei -1,9°C bis -32°C) werden Eisschichten durch den hohen Druck zum schmelzen gebracht, da hier der Taupunkt je 100m Auflast um ca. 0,07°C sinkt.→ Der Gletscher gleiten auf dem Wasserfilm.

Bewegungsgeschwindigkeiten reichen von wenigen Millimetern bis z.B. 150 Metern am Tag.

Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Gletschers

WasserhaushaltDurch die Gletscherbewegung talwärts gelangt dieser in Bereiche, in denen nicht mehr genügend Schnee fällt um ihn weiter aufzubauen.

Unterscheidung dieser Gebiete:

WasserhaushaltDurch die Gletscherbewegung talwärts gelangt dieser in Bereiche, in denen nicht mehr genügend Schnee fällt um ihn weiter aufzubauen.

Unterscheidung dieser Gebiete:

-Akkumulationsgebiet (Nährgebiet)

Akkumulationsgebiet

WasserhaushaltDurch die Gletscherbewegung talwärts gelangt dieser in Bereiche, in denen nicht mehr genügend Schnee fällt um ihn weiter aufzubauen.

Unterscheidung dieser Gebiete:

-Akkumulationsgebiet (Nährgebiet)

-Ablationsgebiet (Zehrgebiet)

AkkumulationsgebietAblationsgebiet

WasserhaushaltDurch die Gletscherbewegung talwärts gelangt dieser in Bereiche, in denen nicht mehr genügend Schnee fällt um ihn weiter aufzubauen.

Unterscheidung dieser Gebiete:

-Akkumulationsgebiet (Nährgebiet)

-Ablationsgebiet (Zehrgebiet)

getrennt durch die Gleichgewichtslinie.

AkkumulationsgebietAblationsgebiet

Gleichgewichtslinie

WasserhaushaltAkkumulation: -Schneefall (-Regen)Ablation: -Schmelzwasser fließt auf, in oder unter dem Gletscher ab -Sublimation -Abbrechen von Gletscherteilen in Randbereichen

WasserhaushaltUm einen Gletscher Objektiv beurteilen zu können muss die Wasserbilanzbetrachtet werden, da ein Gletscherrückgang oder –Vorstoß keine eindeutigen Aussagen liefern:

Akkumulation - Ablation = POSITIV → GletscherwachstumAkkumulation - Ablation = NEGATIV → Gletscherschwinden

Wechselwirkung mit dem Klima

Klima ↔ GletscherAufgrund der Klimaerwärmung ist ein deutlicher Trend im Gletscherrückgang zu erkennen, wobei es zeitgleich immer noch Gletscher gibt, die wachsen (z.B. der Perito Moreno, Südamerika →).

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher bedecken nur kleinen Teil der Erdoberfläche (ca. 15 Mio.km²), beeinflussen aber dennoch das globale und besonders das lokale Klima.Hierbei spielen zwei physikalische Eigenschaften wichtige rollen:

Die Albedo der Gletscheroberfläche ist deutlich höher als die der üblichen Erdoberfläche (solange dieser nicht ausapert). Gletscheralbedo ~ 0,9.

Albedo: Maß für das Rückstrahlvermögen von Oberflächen

Ein einmal ausgedehnter Gletscher hat daher die Tendenz sich abzukühlen und zu wachsen.

Lokal betrachtet entstehen über großen Gletschern bei niedrigen Temperaturen Hochdruckgebiete.

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher bedecken nur kleinen Teil der Erdoberfläche (ca. 15 Mio.km²), beeinflussen aber dennoch das globale und besonders das lokale Klima.Hierbei spielen zwei physikalische Eigenschaften wichtige rollen:

Die Albedo der Gletscheroberfläche ist deutlich höher als die der üblichen Erdoberfläche (solange dieser nicht ausapert). Reflexion bis zu 90%.

Veraperung des Gletschers→ die Albedo sinkt!

Ein einmal ausgedehnter Gletscher hat daher die Tendenz sich abzukühlen und zu wachsen.

Lokal betrachtet entstehen über großen Gletschern bei niedrigen Temperaturen Hochdruckgebiete.

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher sind die größten Süßwasserspeicherder Erde. Es ist als Eis in dem Gletscher eingelagert und damit dem Wasserreservoir der Welt vorrübergehend entzogen.

Mit dem Abschmelzen der Gletscher durch die Klimaerwärmung kann es zum Meeresspiegelanstieg kommen.

Die Wirkung des erhöhten Schmelzwassereintrags in die Meere mit dessen Effekten ist Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher sind die größten Süßwasserspeicherder Erde. Es ist als Eis in dem Gletscher eingelagert und damit dem Wasserreservoir der Welt vorrübergehend entzogen.

Mit dem Abschmelzen der Gletscher durch die Klimaerwärmung kann es zum Meeresspiegelanstieg kommen.

Die Wirkung des erhöhten Schmelzwassereintrags in die Meere mit dessen Effekten ist Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.

Mögliche Auswirkungen auf den Golfstrom:

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher sind die größten Süßwasserspeicherder Erde. Es ist als Eis in dem Gletscher eingelagert und damit dem Wasserreservoir der Welt vorrübergehend entzogen.

Mit dem Abschmelzen der Gletscher durch die Klimaerwärmung kann es zum Meeresspiegelanstieg kommen.

Die Wirkung des erhöhten Schmelzwassereintrags in die Meere mit dessen Effekten ist Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.

Mögliche Auswirkungen auf den Golfstrom:-sinkender Salzgehalt ~ sinkende Dichte

Wechselwirkung mit dem KlimaGletscher sind die größten Süßwasserspeicherder Erde. Es ist als Eis in dem Gletscher eingelagert und damit dem Wasserreservoir der Welt vorrübergehend entzogen.

Mit dem Abschmelzen der Gletscher durch die Klimaerwärmung kann es zum Meeresspiegelanstieg kommen.

Die Wirkung des erhöhten Schmelzwassereintrags in die Meere mit dessen Effekten ist Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.

Mögliche Auswirkungen auf den Golfstrom:-sinkender Salzgehalt ~ sinkende Dichte-absinken der Wassermassen bei Island gestört (!?)

Wechselwirkung mit dem Klima

Sollten die Effekte so Groß sein, dass sie den Golfstrom beeinflussen und dessen Wirkung schmälern würde sich das Klima in Europa (deutlich!?) abkühlen.

Wodurch zumindest die Gletscher in Europa vielleicht wieder eine Chance zu wachsen hätten.

Wechselwirkung mit dem Klima

Sollten die Effekte so Groß sein, dass sie den Golfstrom beeinflussen und dessen Wirkung schmälern würde sich das Klima in Europa (deutlich!?) abkühlen.

Wodurch zumindest die Gletscher in Europa vielleicht wieder eine Chance zu wachsen hätten.

Quellen:• http://de.wikipedia.org/wiki/Gletscher• http://de.wikipedia.org/wiki/Gletscherschmelze• http://de.wikipedia.org/w/index.php?

title=Datei:Wasserverteilung_auf_der_Erde.png&filetimestamp=20100322231144• http://kolenda.de/pdf/USemA_Glazio_LF.pdf• http://www.nationalgeographic.de/reportagen/fotostrecke-groenlands-eis-

schmilzt-dahin?imageId=6• http://www.fotocommunity.de/pc/pc/display/22479387• http://de.wikipedia.org/w/index.php?

title=Datei:McCarty_Glacier.jpg&filetimestamp=20111101021015• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/

Glacier_Mass_Balance_Map_German.png• http://www.reinhardhaase.de/Kipppunkte.html