Plus zwei Grad

Die Gletscher schmelzen dahin

Besonders deutlich vor Augen geführt bekommt man den Klimawandel, wenn man im Hochgebirge der Alpen unterwegs ist. Wer regelmäßig in den Gletscherregionen wandert, konnte in den letzten Jahrzehnten den starken Rückgang der alpinen Gletscher und den Zerfall der Gletscherzungen beobachten. Gletscher sind ein gutes Maß für den Klimawandel, weil sie aufgrund ihrer Trägheit nur auf längerfristige Veränderungen reagieren. Ihre Trägheit hängt von der Größe der Gletscher ab: je größer, desto langsamer reagieren sie. Die großen alpinen Gletscher mit einigen zehn Quadratkilometern Eisfläche brauchen mehrere Jahrzehnte, bis sie sich auf veränderte klimatische Verhältnisse eingestellt haben.

Gletscher stellen ein „Förderband“ dar, das Winterschnee aus jenen Bereichen des Gletschers, wo der Schnee aus dem Winterhalbjahr im Sommer nicht vollständig abschmilzt (Nährgebiet) und zu Eis wird, in tiefere Lagen transportiert, wo es im Sommer schmilzt (Zehrgebiet). Ein Gletscher ist im Gleichgewicht (die Massenbilanz ist ausgewogen), wenn während des Sommers im Mittel gleich viel Eis schmilzt, wie neuer Schnee im Nährgebiet liegen bleibt. Damit hängt die Entwicklung eines Gletschers nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch von den Niederschlagsverhältnissen. Dies erklärt auch die teilweise unterschiedliche Reaktion von Gletschern in bestimmten Regionen der Erde. Im Alpenraum ist der wichtigste Faktor für die Gletscherentwicklung die Temperatur im Sommer während der Abschmelzperiode, und diese hat sich in den letzten Jahrzehnten stark erhöht. Seit Mitte der 1980er-Jahre sind die Massenbilanzen der alpinen Gletscher negativ und das hat die Eisreserven stark reduziert. Dadurch sinkt die Fließgeschwindigkeit der Gletscher und der Nachschub für die Gletscherzungen fehlt. Man kann derzeit von Jahr zu Jahr zusehen, wie die Gletscherzungen zerfallen und wegschmelzen.

Gletscher sind nicht nur ein optischer Aufputz für unsere Alpengipfel. Ihr Rückgang hat auch vielfältige Auswirkungen auf die Natur und uns Menschen. Wo sie sich zurückziehen, bleiben Schotterflächen zurück. Dieses lockere Geröll wird durch Niederschläge mobilisiert und erhöht den Geschiebeanteil (feiner Sand und Steine) im Abfluss. Dies führt zu mehr Materialeintrag in hochalpine Speicherseen und damit zu Mehrkosten für häufigeres Ausbaggern. Bei extremen Starkniederschlägen kann es auch vermehrt zu Murenabgängen kommen.

Ebenso wie die Gletscher verschwinden auch die Permafrostböden. Das sind Böden, die das ganze Jahr über gefroren bleiben. Wenn sie auftauen, führt dies häufig zum Abgang von lockerem Geröll. Es kann aber auch vorkommen, dass das Eis des Permafrostes der einzige Stabilisator für ganze Hänge ist, die dann beim Auftauen instabil werden. Der erhöhte Steinschlag führt bereits zu Behinderungen und Gefährdungen. Zahlreiche klassische Kletter- und Wanderrouten im Alpenraum mussten deswegen schon geschlossen oder umgeleitet werden. Laufende Kontrolle auf lockere Gesteinsmassen hin und deren Entfernung ist kostenintensiv.

Aber nicht nur die Gebiete direkt rund um die Gletscher sind von deren Rückgang betroffen. Gletscher spielen auch eine wesentliche Rolle für die Stabilisierung des Abflussverhaltens alpiner Flüsse. Gletscher geben ihr Wasser überwiegend während hochsommerlicher Hitzewellen frei. Der ganze Jahresniederschlag am Gletscher wird faktisch in diesen wenigen Wochen an die Flüsse abgegeben. Dies findet gerade dann statt, wenn andere Wasserquellen abnehmen oder ganz versiegen. Damit verhindern Gletscher, dass im Sommer der Wasserstand der Flüsse zu stark absinkt. Dies hat vielfältige Auswirkungen auf die Lebewesen im Wasser, aber auch auf die Trinkwasserversorgung, die touristische Nutzung der Flüsse, die Wasserkraftproduktion und für die Bereitstellung von Kühlwasser für industrielle Prozesse sowie kalorischer Kraftwerke.

Im Sommer 2003 konnte man in Tirol ein interessantes Phänomen beobachten: Aufgrund der heißen Temperaturen und des nicht vorhandenen Niederschlags im August trockneten die nördlichen Zubringer des Inns, die aus den nicht vergletscherten Kalkalpen kommen, faktisch ganz aus. Urlauber verwechselten die Bäche teilweise mit Wanderwegen. Die südlichen Zubringer vom vergletscherten Alpenhauptkamm hingegen führten teilweise sogar so viel Wasser wie bei einem Hochwasserereignis, das im Mittel einmal im Jahr erreicht wird. Und dies nur durch das starke Abschmelzen! In Summe führte dies dazu, dass der Inn keinen außergewöhnlich niedrigen Wasserstand aufwies. Dramatischer war die Situation beim Po in Italien. Dort reichte die Gletscherschmelze nicht mehr aus, um einen starken Rückgang der Wasserführung zu verhindern und einige Kraftwerke mussten zu einer Zeit vom Netz genommen werden, als der Strombedarf für Kühlung maximal war. In Frankreich trat ein dramatischer Energieengpass auf, weil das Kühlwasser für die Kohle- und Kernkraftwerke fehlte. Strom musste teuer von Deutschland zugekauft werden.

Die ausgleichende Wirkung der Gletscher auf die Wasserführung alpiner Flüsse kommt überwiegend von den Gletscherzungen. Diese schmelzen aber rasch ab, weil sie sich in Regionen mit höheren Temperaturen befinden. Vom unteren Teil der Gletscherzunge der Pasterze, dem größten Gletscher der Ostalpen, schmelzen zum Beispiel pro Sommer bis zu zehn Meter Eis ab. In zehn bis 20 Jahren werden die Gletscherzungen der Ostalpen verschwunden sein und die Zungen der Westalpen werden bald danach folgen. Das sommerliche Tauwasser bleibt dann aus. Diese gravierende Folge des Gletscherrückgangs im Alpenraum wird eintreten, lange bevor die Gletscher vollkommen verschwunden sind. Dafür braucht es auch kaum mehr einen Temperaturanstieg, nur den Rückzug der Gletscher auf ihr derzeitiges Gleichgewichtsniveau. Die Wirkung der niedrigen Wasserführung im Hochsommer bleibt dabei nicht auf die Alpenregion beschränkt. Durch die großen alpinen Flüsse Donau, Po, Rhein und Rhone sind mehr als 100 Millionen Menschen direkt von den Auswirkungen des alpinen Gletscherrückgangs betroffen, wobei hier die Energie- und Trinkwasserversorgung im Sommer sicherlich die größten Probleme darstellen werden.

Weltweit kann man einen Rückgang der Gletscher beobachten, der sich in den letzten Jahren deutlich beschleunigt hat. Nur wenige Ausnahmen – etwa die Gletscher in Skandinavien – zeigen keinen Rückgang. In diesen Regionen wird ein Anstieg des Niederschlags beobachtet, der den Effekt der Erwärmung kompensieren kann. Mit weiterem Fortschreiten der Erwärmung werden aber auch diese Gletscher zurückgehen.

Nicht jede Migration kann durch Grenzzäune verhindert werden!

Eine häufig von der Bevölkerung bemerkte Veränderung stellt die Einwanderung neuer Pflanzen und Tierarten bei uns dar. Dabei ist es natürlich nicht neu, dass – beabsichtigt durch Import oder unbeabsichtigt als blinde Passagiere in Frachtcontainern, Lkw, im Ballastwasser von Schiffen oder im Laderaum von Flugzeugen – hier nicht heimische Pflanzen und Tiere zu uns kommen. Durch den Klimawandel gelingt es verschiedenen Arten aber immer häufiger, sich langfristig zu etablieren, weil sie auch die Wintermonate überstehen und sich sukzessive ausbreiten können.

Die wohl bekannteste neu eingewanderte Pflanze ist die Ambrosia, auch als Ragweed bekannt. Diese Pflanze stammt ursprünglich aus Nordamerika und wurde bereits im 19. Jahrhundert durch verunreinigtes Saatgut nach Europa importiert. Da die Ambrosia eine wärmeliebende Pflanze ist, konnte sie sich ursprünglich nur im mediterranen Raum etablieren. Durch die Erwärmung im 20. Jahrhundert und speziell in den letzten Jahrzehnten breitete sie sich von Südosteuropa kommend in Richtung Mitteleuropa aus. Österreich erreichte sie um die Jahrtausendwende und hat inzwischen schon alle Flachlandregionen und auch einige alpine Täler besiedelt. Die Ambrosia bleibt nicht unbemerkt, da viele Menschen durch ihr Vorkommen beeinträchtigt werden: Sie ist eine hoch allergene Pflanze. Aufgrund ihrer Wärmeliebe blüht sie auch sehr spät, meist im August. Damit sind nicht nur viele Menschen betroffen, es geschieht auch zu einer Zeit, in der Pollenallergiker in der Regel bereits das Schlimmste überstanden haben. Dass auch die Bauern sich über dieses neue Unkraut nicht freuen, versteht sich.

Andere bekannte neue Pflanzenarten sind der Riesenbärenklau und die Robinie. Der Riesenbärenklau ist aus dem Kaukasus eingewandert und kam ursprünglich als Zierpflanze zu uns. Diese bis zu drei Meter große Pflanze verursacht bei Hautkontakt verbrennungsähnliche Reizungen und kann besonders für Kinder gefährlich werden. Auch muss bei der Bekämpfung Hautkontakt unbedingt vermieden und daher Schutzkleidung getragen werden. Die Robinie oder auch falsche Akazie stammt ursprünglich aus Nordamerika und wurde in Europa als Bienenfütterung in Parkanlagen angepflanzt. Durch die Fähigkeit der Robinie, Luftstickstoff zu binden, kann sie sich auf mageren und trockenen Standorten gut etablieren und ganze Wälder bilden. Dies ist aber meist unerwünscht, da in Mitteleuropa viele seltene Arten nur auf diesen Trockenrasenstandorten vorkommen und durch die Robinie verdrängt werden.

Bei den neu zugewanderten Tierarten ist die rote Spanische Wegschnecke am bekanntesten und am unbeliebtesten. Ihr Ursprungsgebiet liegt vermutlich an der Atlantikküste. Durch die wärmer gewordenen Winter in Mitteleuropa konnte sie sich aber auch hier stark ausbreiten und verursacht Gartenliebhabern jedes Jahr Kopfzerbrechen, wie man ihrer Herr werden kann. Auch den Asiatischen Marienkäfer kann man im Garten finden. Diese Marienkäferart wurde ursprünglich als Schädlingsbekämpfer in Glashäusern eingesetzt und hat sich von dort aus verbreitet. Er ist durch seine hohe Geburtenrate und Gefräßigkeit nicht nur für die heimischen Marienkäferarten eine Gefahr, sondern auch für Schweb- und Florfliegenarten. In Österreich wurde der Asiatische Marienkäfer erstmals 2006 im Freiland nachgewiesen; inzwischen ist er schon einer der häufigsten Käferarten überhaupt geworden.

Besonders bei den Insekten gibt es eine Vielzahl an Arten, die durch die Erwärmung bei uns heimisch geworden sind. Diese Arten wandern einerseits aus dem südosteuropäischen Raum ein, wo sie an heiße trockene Sommer angepasst sind, andererseits auch aus den Atlantischen Küstenregionen. Diese Arten wiederum profitieren von den wärmer gewordenen Wintern. Am bekanntesten ist sicherlich die Verbreitung der Gottesanbeterin. Diese bis zu 7,5 cm große Fangschrecke stammt ursprünglich aus Afrika und hat sich über den Mittelmeerraum und Südosteuropa bis in die wärmsten Regionen Mitteleuropas ausgebreitet. Auch die Dornfingerspinne erlangte eine gewisse Berühmtheit, da sie eine der wenigen Spinnenarten ist, deren Biss durch die menschliche Haut geht und dadurch Schmerzen verursachen kann.

Problematischer als diese beiden Arten ist die Ausbreitung diverser Stechmückenarten und des Maiswurzelbohrers. Einige Stechmücken sind in der Lage, gefährliche Krankheiten zu übertragen. Am bekanntesten ist die asiatische Tigermücke, aber auch Sandmücken spielen hierbei eine Rolle. Durch die gute medizinische Versorgung in Mitteleuropa ist jedoch die Gefahr, die von diesen Mückenarten ausgeht, deutlich geringer als in ihren Ursprungsgebieten. Für die Verbreitung der meist viralen oder bakteriellen Erkrankungen müssen Mücken mit dem infizierten Blut erkrankter Wirtstiere beziehungsweise erkrankter Menschen in Kontakt kommen. Diese werden bei uns jedoch sofort behandelt und bei Bedarf auch isoliert, wodurch eine Verbreitung unterbunden wird.

Der Maiswurzelbohrer wurde im Rahmen des Balkankrieges in den 1990er-Jahren durch US-Militärmaschinen nach Serbien eingeschleppt und seither verbreitet er sich von dort Richtung Mitteleuropa. In Österreich wurde er erstmals im Jahr 2002 nachgewiesen. Die Larven des Maiswurzelbohrers fressen die Wurzeln der Maispflanze und können große Schäden anrichten. Besonders anfällig sind hierbei Maismonokulturen, wenn über mehrere Jahre hinweg auf denselben Flächen ausschließlich Mais angebaut wird.

Die Rückkehr der großen Säugetiere in den Alpenraum wie Bär, Wolf, Luchs und Biber hat hingegen nichts mit dem beobachteten Klimawandel zu tun. Diese profitieren einerseits von aktiven Wiederansiedelungsversuchen, andererseits von der Extensivierung der Landwirtschaft in vielen Gebirgsregionen der Alpen.

Neben dem Zuzug neuer Tier- und Pflanzenarten beobachten wir auch ein geändertes Verhalten heimischer Arten. Die Verschiebung der phänologischen Phasen bei den Pflanzen wurde schon am Beispiel der Apfelblüte aufgezeigt (siehe Abbildung 2-2). Aber auch Tiere sind von den Veränderungen betroffen. Am besten beobachtet ist das Verhalten der Zugvögel. Immer häufiger kommt es vor, dass Zugvögel nicht mehr oder nicht mehr so weit in den Süden ziehen wie in der Vergangenheit. Immer mehr Amseln und Stare überwintern in Mitteleuropa. Auch Kraniche warten häufig die Witterungsentwicklung des Winters ab und machen sich nur bei sehr kalten Temperaturen auf den Weg.

Neben den Zugvögeln gibt es auch andere Tiere, die ihr Winterverhalten verändern. Bei einigen Tierarten, die in einen Winterschlaf oder in die Winterruhe fallen, konnte in den letzten Jahren eine Tendenz zu einem kürzeren Winterschlaf beobachtet werden, und die Winterruhe wurde bei längeren Warmphasen im Winter öfter unterbrochen als früher. Auch bei Tieren, die einen Farbwechsel bei ihrem Fell vornehmen, wie etwa Schneehasen, verschiedenen Wieselarten und dem Polarfuchs, wird bei Populationen, die in nun schneelosen Regionen leben, die Weißfärbung im Winter seltener.

Verändert sich das Wetter oder nehmen wir es nur anders wahr?

Viel wird auch über die Veränderung des Witterungscharakters gesprochen und in den Medien geschrieben. Gerne wird dann von Wetterkapriolen und von den schlimmsten Ereignissen seit „Menschengedenken“ geschrieben. Liegt dies wirklich am Klimawandel oder liegt es auch in der menschlichen Natur, dass gerade erlebte Naturereignisse als besonders dramatisch dargestellt werden? Natürlich spielen unsere kommerzialisierte Medienlandschaft und auch die Dynamik der sozialen Medien eine Rolle: Je dramatischer ein Ereignis dargestellt werden kann, umso höher ist der „Nachrichtenwert“. Die sozialen Medien wiederum erlauben es der ganzen Welt, „live“ dabei zu sein, wenn irgendwo auf der Erde ein Mensch mit einem Smartphone von einem Naturphänomen, sei es ein tropischer Wirbelsturm auf den Philippinen, ein Sandsturm in der Sahara oder einfach der „Salzburger Schnürlregen“, beeindruckt ist und dieses via Twitter oder Facebook mit der ganzen Welt teilt. Diese Entwicklung hat durchaus auch positive Auswirkungen. Durch die flächige Verfügbarkeit von hochauflösenden Kameras in Smartphones und die Bereitstellung der Bilder im „World Wide Web“ werden viel mehr Naturphänomene zeitlich und räumlich korrekt dokumentiert und gespeichert. Dies gilt besonders für kleinräumige und kurzfristige Ereignisse wie etwa Tornados.

Man kann aber auch anhand objektiver Messungen feststellen, dass gewisse Entwicklungen und Ereignisse wirklich sehr außergewöhnlich sind und teilweise das erste Mal auftreten, seit es die zivilisierte Menschheit gibt. Beispiele dafür sind warme Temperaturextreme. Das derzeitige globale Temperaturniveau wurde höchstwahrscheinlich während er letzten 5.000 Jahre nicht erreicht. Bei Niederschlagsanomalien wird eine Einordnung schon schwieriger. Von großflächigen Hochwasserereignissen, bei denen die großen Flüsse wie der Rhein oder die Donau aus den Ufern treten, wissen wir aus historischen Analysen, dass sehr große Ereignisse mit einer Wiederkehrwahrscheinlichkeit von tausend Jahren oder mehr vorgekommen sind. Ob und wenn ja, in welche Richtung sich derartig seltene Ereignisse durch den Klimawandel verändern, kann man derzeit noch nicht abschätzen. Dazu ist die Erwärmungsphase einfach noch zu kurz. Bei kleinräumigen, kurzfristigen Starkniederschlägen, also starken Gewittern, hingegen muss man von einer Zunahme der Niederschlagsintensität ausgehen. Dies liegt daran, dass bei Gewittern der Wasserdampf, der lokal in der Atmosphäre ist, zum Abregnen gebracht wird. Die Luft kann bei höheren Temperaturen mehr Wasserdampf enthalten. Wer jemals in Italien oder gar in den Tropen in einen Gewitterregen gekommen ist, kann dieses physikalische Gesetz sicherlich durch eigene Erfahrung bestätigen.

Ein weiteres Phänomen kann und wird zu einer Veränderung der Witterungsabläufe in den mittleren und hohen Breiten der Nordhalbkugel führen: Dies ist der starke Verlust an arktischem Meereis, den wir in den letzten dreißig Jahren beobachten mussten. Dieser beträgt seit 1980 rund 15 Prozent während des Wintermaximums im März und beinahe 50 Prozent während des Minimums im September. Dabei geht es um Eisflächen von der Ausdehnung von mehreren Millionen Quadratkilometern. Diese Umwandlung von eisbedecktem Meer in eisfreie Wasserflächen spielt eine wesentliche Rolle im Klimasystem. Während des Sommerhalbjahres wird auf den eisfreien Wasserflächen viel mehr Sonnenstrahlung aufgenommen und in Wärme umgesetzt als auf den eisbedeckten Gebieten. Im Winterhalbjahr geben diese eisfreien Flächen wiederum diese Wärme an die Atmosphäre ab. Diese sich verändernden räumlichen Wärmequellen wirken sich auf die Lage und Beständigkeit der großräumigen Hoch- und Tiefdruckgebiete aus. Diese Hochs und Tiefs steuern aber den Wetterablauf der ganzen mittleren und hohen Breiten und damit auch das Wetter bei uns in Mitteleuropa. Derzeit sind die Untersuchungen, wie sich der arktische Meereisabbau auf die Witterung auswirkt, erst in den Anfangsstadien und die Ergebnisse sind noch nicht gut abgesichert. Es könnte jedoch sein, dass wir durch den Eisverlust zukünftig mit länger anhaltend gleichem Wetter zu tun haben werden. Eine derartige Entwicklung würde sich auf die Häufigkeit von Extremereignissen auswirken, da die Schwankungsbreite des Wetters zunehmen würde. Dass sich der Eisverlust auf den Witterungsverlauf auf der Nordhemisphäre auswirken wird, ist sicher, nur wissen wir noch nicht genau wie.

Durch die Erwärmung treten auch Veränderungen ein, mit denen wir im Allgemeinen gar nicht rechnen oder an die wir vor einigen Jahren noch gar nicht gedacht haben. Ein Beispiel dafür ist der weltweite Saatguttresor im arktischen Svalbard. Dieses Samenlager wurde im Jahr 2008 angelegt, um die Biodiversität der Erde sicherzustellen. Für das Lager wurden 200 Meter lange Stollen in den Permafrostboden von Svalbard gebohrt, in denen bis zu 4,5 Millionen Samenproben bei konstant niedrigen Temperaturen sicher gelagert werden können. In diesem Lager sollen sie vor Naturkatastrophen oder Kriegen geschützt werden, um bei Bedarf die genetische Vielfalt der Erde wiederherstellen zu können. Ende 2016 kam es in Svalbard zu einer ungewöhnlich warmen Wetterphase, die im Bereich der Stollen zu Schmelzwasserbildung führte. Derartige Prozesse waren bei der Planung der Anlage nicht berücksichtigt worden, weil es diese davor so nicht gegeben hat. Daher musste die Anlage mit Wasserpumpen und wasserdichten Schutzwänden nachgerüstet werden.

Ein weiteres Beispiel für Veränderungen, an die man nicht sofort denkt, wenn man von Erwärmung spricht, sind die Probleme beim Schutz von Kulturgütern in historischen Gebäuden. Durch die Erwärmung und den höheren absoluten Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre ändert sich auch das Innenraumklima alter Kirchen, Klöster und Schlösser. Ein stabiles Innenraumklima mit möglichst konstanter Temperatur und Luftfeuchte ist aber essenziell für den Schutz der Mauerfresken, Gemälde, Textilien, Bücher und Skulpturen. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass speziell im Mittelmeerraum und in Mitteleuropa mit einem Anstieg der Schimmelbildung aufgrund des steigenden Wasserdampfgehaltes in der Luft gerechnet werden muss. Lösungen für diese Probleme müssen für jedes Gebäude individuell gefunden werden und sind manchmal wegen der Kosten nicht umsetzbar. Dann kann man nur die Originalkunstwerke in Sicherheit bringen und vor Ort durch Reproduktionen ersetzen. Viele nicht so bedeutende Kunstwerke werden aber dem Klimawandel zum Opfer fallen.