1 subscription and 0 subscribers
Article

Ruß lässt Gletscher schneller schmelzen

190325 1638 948 0900 194814 260317gletscher

Aktivisten tragen symbolisch Atemschutzmasken, Autofahrer pochen auf ihr Recht, in die Innenstädte zu fahren - wie wenig andere Themen schafft es Feinstaub regelmäßig, zum Aufreger zu werden. Leidenschaftlich wird darüber diskutiert, was Fahrverbote bewirken können und was nicht. Doch die winzigen Partikel machen nicht nur Metropolen zu schaffen, sondern schaden auch dort, wo es kaum Menschen gibt. Vom Wind über große Strecken getragen, erreichen sie selbst entfernte Gletscher und beschleunigen dort die Schmelze.

Besonders wirksam ist Ruß: feine schwarze Partikel, die bei der Verbrennung von Diesel, Öl, Kohle und Holz entstehen. Werden sie vom Schnee aufgenommen und auf dem Gletscher abgelagert, verringert sich dessen Fähigkeit, Sonnenstrahlen zurückzustrahlen. Dadurch erwärmt sich das Eis stärker, es taut.

Das Rückstrahlvermögen, auch als Albedo bezeichnet, ist eine wichtige Eigenschaft von Gletschern. Neuschnee hat eine Albedo von rund 90 Prozent, zusammengedrückter und teils nasser Sommerschnee kommt auf rund 60 Prozent, Eis mit Ruß hat nur noch 40 Prozent, sagt Konrad Steffen, Glaziologe und Direktor der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im schweizerischen Birmensdorf. "Je mehr Partikel angeweht werden, umso dunkler wird der Gletscher und damit anfälliger fürs Schmelzen."

Besonders in der Arktis nehme die Menge an Ruß seit einiger Zeit zu, sagt Steffen. So habe es im vergangenen Jahr große Waldbrände in Alaska gegeben, deren Ruß bis nach Grönland flog und dort die Albedo des Eisschildes um fünf Prozent verringert habe. Dieser Effekt dürfte sich künftig verstärken, schätzt der Forscher.

Durch den Klimawandel würden die Böden im Sommer trockener, was Wald- und Torfbrände begünstigt. "Damit ist mehr Ruß in der Luft, der auf Gletscher niedergehen kann", sagt Steffen. "Die Verringerung der Albedo ist nach der Abnahme der Meereisbedeckung einer der wichtigsten Verstärkungsfaktoren beim Klimawandel in den arktischen Gebieten, wie auch in den Alpen." Die Folgen sind bekannt. In den Alpen rechnen Fachleute mit einem Rückgang der Gletscher von 60 bis 90 Prozent bis zum Ende des Jahrhunderts. Sie sind damit deutlich stärker betroffen als andere Regionen der Erde.

Einer der Gründe: Bei den Alpengletschern sei der staubbedingte Rückgang der Albedo sogar noch ausgeprägter als beim grönländischen Eisschild, sagt Steffen. Zum einen würden die Sommer trockener, wodurch es seltener Neuschnee gäbe, der die Eismassen aufhellt. Zum anderen gäbe es diverse Feinstaubquellen in der Umgebung: Industrieanlagen, Siedlungen, wo Autos und Heizungen betrieben werden, sowie Landwirtschaft, wo Boden aufgewirbelt wird.

Gegen natürlichen Feinstaub lässt sich wenig tun, anders verhält es sich beim Ruß, der meist durch menschliche Aktivitäten entsteht. "Immerhin, die Gesamtmenge an Ruß im Alpenraum ist heute geringer als noch zu Beginn und Mitte des 20. Jahrhunderts", sagt die Umweltchemikerin Margit Schwikowski vom Paul-Scherrer-Institut in Villigen (Schweiz). Anhand von Kohlenstoffisotopen wisse man, dass die meisten Partikel von fossilen Brennstoffen herrühren. "Je weniger Ruß auf den Gletschern landet, umso besser", sagt der WSL-Direktor Konrad Steffen. "Denn allein durch die steigenden Temperaturen sind die Eismassen bereits beträchtlich bedroht."

Als Gegenmaßnahme werden sie mitunter im Sommer mit Planen abgedeckt, um sie vor den Sonnenstrahlen zu schützen. "Wenig durchdacht" findet das der Forscher. "Die Planen werden mit Helikoptern heraufgeschafft, der CO2-Abdruck dieser Aktionen ist gewaltig." Außerdem zersetze das UV-Licht der Sonne den Kunststoff, wodurch Mikroplastik entsteht, das durch Niederschläge in die Umwelt gelangt. "In Ausnahmefällen mag das gut sein", sagt Steffen. Etwa wenn der Mast eines Lifts auf dem Gletscher steht und dessen Fundament möglichst lange stabil bleiben soll. "Bei großen Flächen ist eine Abdeckung nicht sinnvoll."

Noch größer als in den Alpen ist das Rußproblem im Himalaja. Mittelbar hängen dort zwei Milliarden Menschen von den Niederschlägen ab, die entweder direkt abfließen oder als Schnee und Eis vorübergehend gespeichert werden. Die Entwicklung der Gletscher ist daher besonders wichtig für die Region. Anhand von Eisbohrkernen haben Forscher um Margit Schwikowski gezeigt, dass der Rußeintrag in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts deutlich zugenommen hat. "Seit 1975 hat Ruß etwa dreimal stärker zur Gletscherschmelze beigetragen als in der vorindustriellen Zeit", sagt die Forscherin.

Bis zum Jahr 1990 registrierte sie in den Proben von der Westflanke des Mount Everest einen steigenden Rußgehalt, danach verharrte er auf hohem Niveau. "Wir erklären das mit den steigenden Emissionen aus Südasien, die zum Teil durch den sinkenden Schadstoffausstoß in Osteuropa und der ehemaligen Sowjetunion kompensiert werden." Für die Forscherin ist klar: Je mehr diese Emissionen gesenkt werden, umso deutlicher könne die Gletscherschmelze gebremst werden.

Es gibt nämlich noch einen weiteren Effekt, der bisher wenig beachtet wird. Die Albedo wird nicht allein von Partikeln beeinflusst, auch Eisalgen verringern das Rückstrahlvermögen. Sie sind an das Leben in der extremen Umwelt angepasst und bilden Pigmente, um sich vor der UV-Strahlung zu schützen. Unter günstigen Bedingungen vermehren sie sich massiv und es kommt beispielsweise zum Phänomen des "Blutschnees". Das Resultat ist dasselbe, die Oberfläche wird dunkler und die Gletscher anfälliger fürs Schmelzen.

"Der Stoffwechsel der Algen basiert auf der Fotosynthese", sagt Birgit Sattler von der Universität Innsbruck, die das mikrobielle Leben auf dem Jamtalferner erforscht. "Ihre Nährstoffe erhalten sie aus abgestorbenen Zellen anderer Organismen, die auf dem Gletscher zersetzt werden, sowie über angewehten Gesteinsstaub, der teilweise Phosphorverbindungen enthält, die sie nutzen können." Höhere Temperaturen begünstigten die Algen, sagt die Biologin. Dadurch entstehe mehr Schmelzwasser, das mehr Nährstoffe heranführt. Die Folge: Sie vermehren sich rapide und färben das Eis. "Hinzu kommt, dass die Tausaison länger anhält und damit die sogenannte Bioalbedo länger wirksam ist."

Auf Grönland wird das Phänomen schon länger erforscht. Es zeigte sich, dass die Algen das Rückstrahlvermögen um bis zu 13 Prozent verringern können. "In den Alpen sind die Forschungen noch sehr jung", sagt Sattler. "Unsere Untersuchungen am Jamtalferner legen aber nahe, dass der Effekt hier sicher die gleiche Größenordnung erreicht."

Erschienen am 26.03.2019


Original