Wissenschaftler versuchen, Eisbohrkerne zusammen mit lang gefrorenen Aufzeichnungen über Klimazyklen zu sammeln, während die globale Erwärmung Gletscher und Eisschilde schmilzt. Manche sagen, dass ihnen die Zeit davonläuft. Und in manchen Fällen ist es schon zu spät.
Ende letzten Jahres versuchten die in Deutschland geborene Chemikerin Margit Schwikowski und ein Team internationaler Wissenschaftler, Eisbohrkerne vom Grand-Combine-Gletscher hoch an der schweizerisch-italienischen Grenze für eine von den Vereinten Nationen unterstützte Klimaüberwachung zu sammeln.
2018 hatten sie das Gelände per Helikopter erkundet und einen flachen Testkern gebohrt. Der Kern sei in gutem Zustand, sagte Frau Schwikowski: Er hatte gut erhaltene atmosphärische Gase und chemische Beweise für vergangene Klimata, und bodendurchdringendes Radar zeigte einen tiefen Gletscher. Nicht alle Gletscher in den Alpen bewahren sowohl den Sommer- als auch den Winterschneefall; Wenn alles wie geplant verlaufen wäre, wären diese Kerne die ältesten gewesen, die dies getan haben, sagte sie.
Aber in den zwei Jahren, die es dauerte, bis die Wissenschaftler mit einer vollständigen Bohrausrüstung zurückkehrten, waren einige der Informationen, die im Eis gefangen waren, verschwunden. Frost-Tau-Zyklen hatten im gesamten Gletscher eisige Schichten und Schmelzwasserpools geschaffen, die ein anderes Teammitglied als wasserbeladenen Schwamm bezeichnete, was den Kern für die grundlegende Klimaforschung unbrauchbar machte.
Die plötzliche Verschlechterung „zeigt uns genau, wie empfindlich diese Gletscher sind“, sagt Frau Schwikowski, Leiterin der Gruppe Analytische Chemie am Paul Scherrer Institut in Villigen, Schweiz. “Wir waren nur zwei Jahre zu spät.”
Die Mission auf dem Grand Combin unterstreicht die große Herausforderung, vor der Wissenschaftler heute beim Sammeln von Eisbohrkernen stehen: Einige Gletscher verschwinden schneller als erwartet. Die Erkenntnis führt zu neuer Dringlichkeit, was diejenigen, die sich auf das Gewinnen von Eisbohrkernen spezialisiert haben, dazu veranlasst, Missionen zu beschleunigen, zu überdenken, wo sie als nächstes zielen, und die Lagerkapazität zu erweitern.
Fast alle Gletscher der Welt schrumpfen nach Angaben der Vereinten Nationen. In ihrem bisher umfassendsten Klimabericht, der im August veröffentlicht wurde, kam die UN zu dem Schluss, dass „der menschliche Einfluss sehr wahrscheinlich der Hauptgrund für den nahezu universellen Rückzug der Gletscher weltweit seit den 1990er Jahren ist“. Der Bericht sagte auch, dass die durchschnittliche globale Temperatur ohne sofortige, groß angelegte Maßnahmen innerhalb von 20 Jahren 1,5 ° C über dem vorindustriellen Temperaturdurchschnitt erreichen oder überschreiten wird.
Auch das Tempo, mit dem Gletscher an Masse verlieren, nimmt zu. Eine im April im Wissenschaftsjournal Nature veröffentlichte Studie ergab, dass Gletscher zwischen 2000 und 2004 jährlich 227 Gigatonnen Eis verloren haben, nach 2015 jedoch durchschnittlich 298 Gigatonnen pro Jahr. Eine Gigatonne entspricht einer Milliarde Tonnen. Eine Gigatonne Eis würde den New Yorker Central Park füllen und 341 Meter hoch sein.
Laut dem National Snow and Ice Data Center in Boulder, Colorado, sind derzeit etwa 10 Prozent der Landfläche der Erde mit Gletschereis bedeckt.
Wenn ein Gletscher schmilzt und keinen Schnee mehr ansammelt, bedeutet dies, dass er auch keine atmosphärischen Gase von heute einfängt, die Wissenschaftler in Zukunft untersuchen können.
Vor zwei Jahren verlor der Südgipfel des schwedischen Kebnekaise seine Bezeichnung als höchster Punkt des Landes, nachdem ein Drittel seines Gipfelgletschers geschmolzen war.
Für Frau Schwikowski ist das Verschwinden der Gletscher nicht nur ein beruflicher Schlag; es ist auch ein emotionaler Hit. „Die Berge sehen ohne sie anders aus, karg“, sagte sie. In den Alpen seien die Berge ohne Gletscher „absolut erschreckend“.
Im vergangenen September stand Frau Schwikowski gebündelt in Schneeausrüstung, als nasse Eiszylinder aus den Bohrlöchern des Grand Combin geholt wurden. Die Nässe habe sie überrascht, sagte sie. Kaltes Schmelzwasser, das aus Eiskernstücken abgelassen wurde, die fest hätten sein sollen. Und der Kern, der durchscheinend sein sollte, hatte Abschnitte, die vollkommen klar waren.
Eisbohrkerne wie die von Grand Combin haben Wissenschaftlern geholfen, den Einfluss der Menschheit auf das Erdklima zu veranschaulichen, indem sie eine Aufzeichnung von Treibhausgasen liefern, die weit vor der Industrialisierung zurückreicht. Das Eis bewahrt winzige Luftbläschen – ein direkter Beweis für vergangene Atmosphären. Ice erfasst auch Luftschadstoffe, Pollen und andere Temperatur- und Niederschlagsmessungen in einem einzigen Archiv, alle auf derselben Zeitskala, manchmal mit der Auflösung einzelner Jahreszeiten.
Ein weiteres Mitglied der Grand-Combine-Expedition, der italienische Klimaforscher Carlo Barbante, sagte, die Geschwindigkeit, mit der das Eis auf dem Alpenmassiv in den letzten Jahren geschmolzen sei, sei “viel höher als zuvor”. Das Auffinden der nassen Kerne sei ein „voller Schock“, sagte er.
Daraufhin beschleunigten Herr Barbante und andere Wissenschaftler – darunter Frau Schwikowski – die Pläne, einen Kern aus dem Colle Gnifetti-Gletscher auf dem Gipfel des Alpengipfels Monte Rosa, einige hundert Meter höher als der Grand Combin, zu gewinnen. Im Juni, einige Monate früher als ursprünglich geplant, starteten sie. Die beiden Kerne, die sie bohrten, waren von guter Qualität, sagte Barbante.
Barbante sagte, er hoffe auch, im nächsten oder übernächsten Jahr eine Reise zum Kilimanjaro, Afrikas höchstem Berg und der einzig möglichen Eisbohrkernstelle des Kontinents, organisieren zu können. Eine im jüngsten UN-Bericht zitierte Studie berechnete, dass die heutige Erwärmung bereits ein Schmelzen in Gang gesetzt hat, das bis 2060 alle Gletscher auf dem Berg beseitigen wird.
Eine 2009 von dem amerikanischen Wissenschaftler Douglas Hardy entdeckte mumifizierte Überreste eines Schweins aus dem 19. „Das bedeutet, dass wir die aufgezeichnete Zeit der letzten 200 Jahre verloren haben“, sagte Hardy.
Herr Barbante und Frau Schwikowski sind Teil einer von Wissenschaftlern geleiteten Gruppe namens Ice Memory, die versucht, ein Archiv von Eisbohrkernen von Gletschern auf der ganzen Welt aufzubauen. Ice Memory wird von der wichtigsten Kulturbehörde der Vereinten Nationen, der Organisation der Vereinten Nationen für Bildung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO), unterstützt.
Bisher haben sie in Europa, Bolivien und Russland gebohrt. Die Kerne werden vorübergehend in Europa gelagert, aber es ist geplant, sie zur Langzeitlagerung in die Antarktis zu verschiffen, da der Standort nicht von Strom abhängig wäre, der einen Ausfall erleiden könnte.
„In hundert Jahren, wenn die Alpengletscher vollständig verschwunden sind, werden wir die Proben für zukünftige Generationen von Wissenschaftlern haben“, sagte Barbante.
Abgesehen von Treibhausgasen sagen Wissenschaftler, dass sie Eisbohrkerne verwenden könnten, um die DNA alter Bakterien und Viren zu untersuchen, die bei der Erwärmung der Welt wieder auftauchen könnten. Gefrorene Insekten und Pflanzenpollen könnten auch die Geschichte der Wälder der Welt und ihrer Feuerzyklen aufdecken.
Ein weiteres Team von Wissenschaftlern, dessen Ergebnisse im Juli in der Fachzeitschrift Microbiome veröffentlicht wurden, fand fast 15.000 Jahre alte Viren in zwei Eisbohrkernen, die vom tibetischen Plateau in China entnommen wurden. Die Ergebnisse identifizierten genetische Codes für 33 Viren, von denen mindestens 28 für Wissenschaftler neu waren.
Zu diesem Wissenschaftlerteam gehörten die in den USA ansässigen Paläoklimatologen Lonnie Thompson und Ellen Mosley-Thompson, die Ehemann und Ehefrau sind.
Lonnie Thompson sagte, die Geschwindigkeit, mit der das Eis verschwindet, habe Pläne zur Erweiterung seiner Eiskernlager an der Ohio State University vorangetrieben, für die er letztes Jahr Spenden gesammelt hatte. Er hofft, 7 Millionen Dollar (5 Millionen Pfund) zu sammeln. Laut dem Byrd Polar and Climate Research Center der Schule hat er bisher etwa 475.000 US-Dollar (343.000 GBP) durch Spenden und Zusagen gesammelt. Durch die Renovierung wird die Lagerkapazität der Anlage auf mehr als 13.550 Meter Eiskerne verdoppelt.
Einige der Kerne, die Herr Thompson und sein Team gesammelt haben, sind das einzige verbleibende Eis von einigen Gletschern. Zwei der sechs Eisbohrkerne auf dem Kilimanjaro in Afrika, die sein Team im Jahr 2000 gebohrt hatte, sind verschwunden. So haben sie im Jahr 2010 in Papua, Indonesien, Bohrungen gebohrt. Andere werden wahrscheinlich innerhalb von 50 Jahren verschwunden sein, sagte Thompson.
In einigen Fällen bildeten sich Seen auf den Gletscheroberflächen, als das Eis schmolz. Er sagte, es sei ein Weckruf, dass die Kerne so schnell wie möglich geerntet werden müssten.
„Eis hat ein wunderbares Archiv nicht nur des Klimas, sondern auch der Klimaeinflüsse“, sagte Thompson. “Diese Geschichten sind gefährdet, wenn sich die Erde erwärmt und sich die Gletscher zurückziehen.”
Reuters