RAOnline EDU: Gletscher - Eisvolumen der Schweizer Gletscher berechnet

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Schweizer Gletscher Eisvolumen berechnet 2009

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Schweizer Gletscher auf dem Rückzug

Juni 2009

Eisvolumen der Schweizer Gletscher berechnet

Die Gletscher in der Schweiz haben seit 1999 zwölf Prozent ihres Eisvolumens verloren. Das konnten Forschende der ETH Zürich mit einem neuen Verfahren erstmals belegen. Das heute in den Gletschern gespeicherte Wasser entspricht noch zwei Dritteln des Genfersees.

Rottalgletscher (Kanton Bern)

Die Schweizer Gletscher haben in den letzten Jahren sehr viel Eis durch verstärkte Schmelze verloren. Mit steigenden Temperaturen wachsen auch die Befürchtungen, dass die Gletscher eines Tages ganz verschwinden könnten (siehe: Prognosemodell der EPFL).

Wie gross das Eisvolumen in den Schweizer Alpen jedoch tatsächlich ist und wie es sich in den letzten Jahren verändert hat, konnte bisher nur grob geschätzt werden.

Wissenschaftler um Martin Funk, Leiter der Abteilung Glaziologie an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich haben nun ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit welchem das Eisvolumen eines Gletschers bestimmt werden kann. Ihre Erkenntnisse stellen sie in der aktuellen Ausgabe von Global and Planetary Change vor.

Als Grundlage für die neue Methode dient das Massenerhaltungsgesetz. Dieses besagt, dass die Oberflächenmassenbilanz durch den Eisfluss und die Eisdickenänderung ausgeglichen werden muss. So können die Wissenschaftler allein aufgrund der Topographie der Gletscheroberfläche und der geschätzten Verteilung der Oberflächenmassenbilanz das Eisvolumen berechnen. Im Gegensatz zu den bisherigen Schätzverfahren ist mit dieser neuen Methode erstmals die räumliche Verteilung der Eisdicke eines Gletschers erkennbar. "Die Berechnung des aktuellen Eisvolumens ist der wichtigste Indikator, um Voraussagen über zukünftige Veränderungen der Gletscher zu machen", erklärt Professor Martin Funk.

74 Kubikkilometer Gletscher im Jahr 1999

Das Verfahren haben die Wissenschaftler auf jene 59 Schweizer Gletscher angewandt, die grösser als drei Quadratkilometer sind. Für die übrigen 1'400 Gletscher, die in der Schweiz zu finden sind, leiteten sie das Eisvolumen von einem empirischen Flächen-Volumen-Ansatz ab.

Für den Gletscherstand im Jahr 1999 berechneten sie so ein Gesamtvolumen von 74 km³. Die Unschärfe dieses Resultats liegt bei ± 9 km³. Alle Gletscher der Schweiz hatten bereits damals zusammen ein kleineres Volumen als der Genfersee, der über ein Wasservolumen von 89 km³ verfügt.

Die vergletscherte Landesfläche der Schweiz umfasste 1'063 km² und hatte eine mittlere Eisdicke von 70 Metern.

Die Wissenschaftler konnten ausserdem zeigen, dass rund 88% des Eises in den 59 grössten Gletscher gespeichert ist.

"Damit wird klar, dass zur Bestimmung eines regionalen Eisvolumens vor allem jene Gletscher ins Gewicht fallen, die grösser als drei Quadratkilometer sind", erklärt Funk.

Die Gletscher im Aletschgebiet (Ober-, Mittel- und Grosser Aletschgletscher) fassen zusammen allein 24% des Eises. Die Fläche des Grossen Aletschgletschers entspricht in etwa der Gesamtfläche aller Schweizer Gletscher, die kleiner als ein Quadratkilometer sind. Gesamthaft weisen diese aber zwanzigmal weniger Eisvolumen auf als der Grosse Aletschgletscher.

Volumen der Schweizer Gletscher sank um zwölf Prozent

Die Studie der ETH Zürich macht auch Aussagen über die Veränderung des Eisvolumens seit 1999.

	In der letzten 10 Jahren - dem wärmsten Jahrzehnt der letzten 150 Jahre (siehe: WMO 1998-2007: Wärmstes Jahrzehnt ) haben die Schweizer Gletscher 9 km³ Eis (-12%) verloren.

	Allein im Jahrhundertsommer 2003 waren haben die Schweizer Gletscher 2,6 km³ (-3,5%) ihrer Eismassen verloren.

	Für die Schweizer Alpen wird ein Temperaturanstieg von 1,8 Grad im Winter und 2,7 Grad im Sommer bis ins Jahr 2050 erwartet. (siehe: IPCC-AG I: Phys. Grundlagen der Klimaerwärmung)

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Gletscherrückgang seit 1850

Die Entwicklung der Schweizer Gletscher wird bereits seit 1880 beobachtet und dokumentiert. Die jetzigen Berechnungen beziehen sich auf die im Jahr 1999 erfassten Daten. Damals ist das Schweizer Gletscherinventar via Satelliten-Aufnahmen, kombiniert mit einem geografischen Informationssystem und einem digitalen Höhenlinienmodell, letztmalig aktualisiert worden. Die Gletscherbestände der Erde zählen bei den Klimaprognosen zu den "unsicheren" Faktoren.

Es ist schwierig, das Eisvolumen genau zu bestimmen und seine Auswirkungen - etwa auf den Meeresspiegelanstieg - sind deshalb mit Unsicherheiten behaftet. Das Abschmelzen der Gletscher trägt aber nicht nur zum Meeresspiegelanstieg bei. Es verkleinert die Trinkwasserressourcen und verändert das Landschaftsbild und das Ökosystem nachhaltig.

Quelle: Text ETH Zürich, Versuchanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW), Juni 2009

Firnalpligletscher (Kanton Obwalden, Schweiz)

OBWALDEN

BILDERARCHIV

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Ablation

Unter Ablation versteht man alle Vorgänge, die dem Gletscher Eis entziehen. Dazu gehören das Abschmelzen von Eis, das Kalben von Eisbergen, die Verdunstung, die Eisabbrüche und die Sublimation. Die gesamte jährliche Volumenabnahme eines Gletschers wird als Ablation bezeichnet.

Gesamtmassenbilanz

Die Gesamtmassenbilanz berücksichtigt, den Eiszuwachs bzw. die Eisverluste an der Oberfläche, den Abbruch von Eisbergen an der Gletscherkante und das Schmelzen von Gletschereis bei Kontakt mit dem Meerwasser.

Oberflächenmassenbilanz

Die Oberflächenmassenbilanz beinhaltet alle auf die Oberfläche begrenzten Vorgänge, welche zum Anwachsen oder Abschmelzen einer Eisfläche beitragen.
Die Oberflächenmassenbilanz berücksichtigt die Kombination aus abgeschmolzenem Oberflächeneis, Verdunstung, Abfluss und Niederschlägen.

Sublimation

Die direkte Umwandlung eines Festkörpers in ein Gas wird als Sublimation bezeichnet. Bei einer Sublimation verwandelt sich Eis in Wasserdampf, ohne dass sich bei diesem Vorgang der Zustandsänderung flüssiges Wasser bildet