FAQ 4.2 | Verschwinden Gletscher aus den Bergregionen?

In vielen Gebirgen auf der ganzen Welt schwinden Gletscher als Folge des Temperaturanstiegs in der Atmosphäre in den letzten Jahrzehnten. Es gibt Berichte über schwindende Gletscher in der kanadischen Arktis und den Rocky Mountains, den Anden, in Patagonien, den europäischen Alpen, dem Tien Shan, den tropischen Gebirgen Südamerikas, Afrikas und Asiens und an anderen Orten. In diesen Regionen sind in den letzten Jahrzehnten mehr als 600 Gletscher verschwunden. Auch wenn es keine weitere Erwärmung gibt, werden viele weitere Gletscher verschwinden. Es ist auch wahrscheinlich, dass einige Gebirge die meisten, wenn nicht alle, ihrer Gletscher verlieren werden.

In allen Gebirgsregionen, in denen es heute Gletscher gibt, hat das Gletschervolumen in den letzten 150 Jahren deutlich abgenommen. In diesem Zeitraum sind viele kleinere Gletscher verschwunden. Mit einigen lokalen Ausnahmen war der Gletscherschwund (Flächen- und Volumenverringerung) bereits während der 1940er Jahre weltweit verbreitet und während dieser Zeit sowie seit den 1980er Jahren besonders stark. Allerdings gab es während der 1890er, 1920er und 1970er Jahre auch Phasen relativer Stabilität, wie Langzeitbeobachtungen der Längenänderungen und Modellierungen der Massenbilanz zeigen. Konventionelle In-situ-Messungen – und zunehmend luft- und satellitengestützte Messungen – bieten in den meisten Gletscherregionen belastbare Belege dafür, dass die Abnahmegeschwindigkeit der Gletscherfläche in den letzten zwei Jahrzehnten größer war als früher, und dass die Gletscher weiterhin kleiner werden. In einigen Regionen jedoch verhalten sich einzelne Gletscher anders und sind vorgestoßen, während die meisten anderen zurückschmolzen (z. B. an den Küsten Neuseelands, Norwegens, Südpatagoniens (Chile) oder im Karakorum-Gebirge in Asien). Grundsätzlich sind diese Zuwächse die Folge spezieller topographischer und/oder klimatischer Bedingungen (z. B. erhöhter Niederschläge).

Es kann einige Jahrzehnte dauern, bis sich die Ausdehnung eines Gletschers auf eine unmittelbare Klimaänderung anpasst, weswegen die meisten Gletscher zurzeit größer sind, als sie es wären, wenn sie sich im Gleichgewicht mit dem aktuellen Klima befänden. Weil die Anpassungszeit eines Gletschers mit seiner Größe zunimmt, werden große Gletscher in den nächsten Jahrzehnten weiterhin schwinden, selbst wenn sich die Temperaturen stabilisieren sollten. Auch kleinere Gletscher werden weiter schrumpfen, aber sie werden ihre Ausdehnung schneller anpassen, und viele werden letztendlich vollständig verschwinden.

Viele Faktoren beeinflussen die zukünftige Entwicklung jedes Gletschers, und ob er verschwindet, hängt beispielsweise von der Größe, der Neigung, dem Höhenbereich, der Flächenverteilung mit der Höhe und den Oberflächeneigenschaften (z. B. Menge an Schuttdecke) ab. Diese Faktoren unterscheiden sich erheblich von Region zu Region, aber auch zwischen benachbarten Gletschern. Externe Faktoren, wie die Topografie der Umgebung und die klimatischen Verhältnisse, sind ebenfalls wichtig für die zukünftige Gletscherentwicklung. Auf kürzeren Zeitskalen (ein oder zwei Jahrzehnte) reagiert jeder Gletscher im Detail individuell und unterschiedlich auf den Klimawandel.

Über Zeiträume von mehr als etwa 50 Jahren ist die Reaktion der Gletscher einheitlicher und weniger abhängig von lokalen Umweltdetails. Dies bedeutet, dass langfristige Trends der Gletscherentwicklung gut modelliert werden können. Solche Modelle basieren auf dem Verständnis von grundlegenden physikalischen Prinzipien. Beispielsweise würde ein Anstieg der mittleren lokalen Lufttemperatur bei gleichbleibendem Niederschlag eine Verschiebung der Gleichgewichtslinie (englisch: equilibrium line altitude, ELA) um 150 m nach oben pro Grad Celsius atmosphärischer Erwärmung verursachen. Diese Verschiebung nach oben und ihre Konsequenzen für Gletscher verschiedener Größe und Höhenbereiche sind in FAQ 4.2, Abbildung 1 dargestellt.

Anfangs haben alle Gletscher eine Akkumulationszone (weiß) oberhalb und eine Ablationszone (hellblau) unterhalb der ELA (FAQ 4.2, Abbildung 1a). Wenn sich die ELA nach oben verschiebt, wird die Akkumulationszone kleiner und die Ablationszone dehnt sich aus. Somit wächst das Gebiet, in dem Eis durch Schmelzen verloren geht (FAQ 4.2, Abbildung 1b). Dieses Ungleichgewicht führt zu einem Netto-Verlust an Eis. Nach einigen Jahren zieht sich die Gletscherfront zurück und die Ablationszone wird kleiner, bis der Gletscher seine Ausdehnung an das neue Klima angepasst hat (FAQ 4.2, Abbildung 1c). Wo der Klimawandel ausreichend stark ist, um die Gleichgewichtslinie dauerhaft über den höchsten Punkt des Gletschers anzuheben (FAQ 4.2, Abbildung 1b, rechts), verschwindet der Gletscher letztendlich vollständig (FAQ 4.2, Abbildung 1c, rechts). Höher gelegene Gletscher, die ihre Akkumulationszone behalten, werden schrumpfen, aber nicht verschwinden (FAQ 4.2, Abbildung 1c, links und Mitte). Ein großer Talgletscher könnte große Teile seiner Gletscherzunge verlieren, wodurch wahrscheinlich ein See an deren Stelle zurückbliebe (FAQ 4.2, Abbildung 1c, links). Neben der Lufttemperatur beeinflussen auch Änderungen der Menge und der jahreszeitlichen Verteilung von Niederschlägen die Verschiebung der Gleichgewichtslinie. Die Gletscherdynamik (z. B. Fließgeschwindigkeit) spielt ebenfalls eine Rolle, wird in diesem vereinfachten Schema jedoch nicht berücksichtigt.

Viele Beobachtungen haben bestätigt, dass verschiedene Gletschertypen tatsächlich unterschiedlich auf den aktuellen Klimawandel reagieren. Zum Beispiel zeigen momentan die flachen, tiefliegenden Gletscherzungen großer Talgletscher (wie z. B. in Alaska, Kanada oder den Alpen) die stärksten Massenverluste, größtenteils unabhängig von der Hangrichtung, Beschattung oder Schuttdecke. Dieser Gletschertyp passt seine Ausdehnung nur langsam an neue Klimabedingungen an und wird meistens dünner, ohne dass sich die Gletscherfront wesentlich zurückzieht. Im Gegensatz dazu passen sich kleinere Berggletscher mit einigermaßen gleichmäßigem Gefälle schneller an das neue Klima an, indem sie die Größe ihrer Ablationszone schneller verändern (FAQ 4.2, Abbildung 1c, Mitte).

Die langfristige Reaktion der meisten Gletschertypen kann mit dem in FAQ 4.2, Abbildung 1 dargestellten Ansatz sehr gut bestimmt werden. Die kurzfristige Reaktion von Gletschern oder die langfristige Reaktion von komplexeren Gletschertypen zu modellieren (z. B. solcher, die mit einer mächtigen Schuttdecke bedeckt sind, durch den Schnee von Lawinen wachsen, vom Akkumulationsgebiet abgekoppelt sind, sogenannte galoppierende Gletscher sind oder ins Wasser kalben), gestaltet sich jedoch schwierig. In diesen Fällen wird detailliertes Wissen über andere Gletschereigenschaften benötigt, wie beispielsweise die Massenbilanz, die Eisdickenverteilung und die interne Hydraulik. Für den Großteil der weltweiten Gletscher sind solche Daten nicht vorhanden, und ihre Reaktion auf den Klimawandel kann daher über das vereinfachte Schema in FAQ 4.2, Abbildung 1 nur annähernd beschrieben werden.

Beispielsweise hat das Karakorum im Himalaya-Gebirge eine große Anzahl verschiedener Gletschertypen und klimatischer Bedingungen, und die Gletschereigenschaften sind immer noch nur wenig bekannt. Dies macht es besonders unsicher, ihre zukünftige Entwicklung zu bestimmen. Allerdings wird erwartet, dass die Wissenslücken in den nächsten Jahren erheblich abnehmen werden, da zunehmend Satellitendaten (z. B. zur Erstellung von Gletscherinventaren oder zur Herleitung von Fließgeschwindigkeiten) genutzt werden und das bodengestützte Messnetz ausgebaut wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Schicksal der Gletscher unterschiedlich sein wird, abhängig sowohl von ihren speziellen Eigenschaften als auch den zukünftigen Klimabedingungen. Weitere Gletscher werden verschwinden, andere werden einen Großteil ihrer tiefliegenden Bereiche verlieren, und wieder andere werden sich vielleicht kaum verändern. Wo die ELA bereits über dem höchsten Punkt eines bestimmten Gletschers liegt, wird dieser Gletscher zwangsläufig vollständig verschwinden, sofern das Klima sich nicht abkühlt. Ebenso werden alle Gletscher in Regionen verschwinden, in denen sich die ELA zukünftig über deren höchsten Punkt verschiebt. 

FAQ 4.2, Abbildung 1 | Schematische Darstellung von drei Gletschertypen, die auf unterschiedlichen Höhen liegen, und ihre Reaktion auf eine Verschiebung der Gleichgewichtslinie (englisch: equilibrium line altitude, ELA) nach oben. (a) Bei einem gegeben Klima hat die ELA eine bestimmte Höhe (ELA1) und alle Gletscher haben eine bestimmte Größe. (b) Durch einen Temperaturanstieg verschiebt sich die ELA nach oben auf eine neue Höhe (ELA2), was zunächst zu geringeren Akkumulations- und größeren Ablationszonen bei allen Gletschern führt. (c) Nachdem die Gletschergröße sich an die neue ELA angepasst hat, verliert der Talgletscher (links) seine Gletscherzunge und der kleine Gletscher (rechts) ist komplett verschwunden.

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Diese deutsche Übersetzung sollte zitiert werden als:

IPCC 2014: Klimaänderung 2013: Naturwissenschaftliche Grundlagen. Häufig gestellte Fragen und Antworten – Teil des Beitrags der Arbeitsgruppe I zum Fünften Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) [T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex und P.M. Midgley (Hrsg.)]. Deutsche Übersetzung durch die deutsche IPCC-Koordinierungsstelle und Klimabüro für Polargebiete und Meeresspiegelanstieg, Bonn, 2017.