Wissenschaftler entdecken unerwartetes Abkühlungsphänomen im Himalaya während der Erwärmung
Wenn wärmere Temperaturen auf bestimmte hoch gelegene Eismassen treffen, löst dies eine überraschende Reaktion aus, die robuste kalte Winde die Hänge hinunterbläst, so die am 4. Dezember in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlichte Studie.
Die Erwärmung des Klimas führt zu einem größeren Temperaturgefälle zwischen der Umgebungsluft über den Gletschern des Himalaya und der kühleren Luft, die direkt mit der Oberfläche der Eismassen in Berührung kommt, erklärte Francesca Pellicciotti, Professorin für Glaziologie am Institute of Science and Technology Austria und Hauptautorin der Studie.
"Dies führt zu einem Anstieg des turbulenten Wärmeaustauschs an der Gletscheroberfläche und zu einer stärkeren Abkühlung der Oberflächenluftmasse", sagte sie in einer Pressemitteilung.
Wenn die kühle, trockene Oberflächenluft kälter und dichter wird, sinkt sie ab. Die Luftmasse strömt die Hänge hinunter in die Täler und bewirkt eine Abkühlung in den unteren Bereichen der Gletscher und den angrenzenden Ökosystemen.
Da Eis und Schnee aus dem Gebirge in 12 Flüsse fließen, die fast 2 Milliarden Menschen in 16 Ländern mit Süßwasser versorgen, ist es wichtig herauszufinden, ob die Himalaya-Gletscher diesen selbst erhaltenden Kühleffekt aufrechterhalten können, da die Region in den nächsten Jahrzehnten mit einem Temperaturanstieg rechnen muss.
Gletscherschmelze
Ein Bericht vom Juni, über den CNN bereits berichtet hat, zeigt, dass die Gletscher im Himalaya in den 2010er Jahren 65 % schneller geschmolzen sind als im Jahrzehnt davor, was darauf hindeutet, dass die steigenden Temperaturen bereits Auswirkungen auf die Region haben.
"Die wichtigste Auswirkung des Temperaturanstiegs auf die Gletscher ist eine Zunahme der Eisverluste aufgrund der verstärkten Schmelze", sagte Fanny Brun, Wissenschaftlerin am Institut des Géosciences de l'Environnement in Grenoble, Frankreich. Sie war nicht an der Studie beteiligt.
"Die Hauptmechanismen sind die Verlängerung und Intensivierung der Schmelzsaison. Sie führen dazu, dass die Gletscher schrumpfen und sich zurückziehen, was zu entgletscherten Landschaften führt, die aufgrund der größeren Energieabsorption durch die Oberfläche zu einem weiteren Anstieg der Lufttemperatur führen", so Brun.
Diese Energieabsorption an der Oberfläche wird durch den so genannten Albedo-Effekt bestimmt. Helle oder "weiße" Oberflächen wie sauberer Schnee und Eis reflektieren mehr Sonnenlicht (hohe Albedo) im Vergleich zu "dunklen" Oberflächen wie dem Land, das durch den Rückzug der Gletscher freigelegt wird, dem Boden und den Ozeanen (niedrige Albedo). Im Allgemeinen, so Brun, wird dieses Phänomen als positive Rückkopplungsschleife interpretiert, d. h. als ein Prozess, der eine Veränderung verstärkt, aber es ist insgesamt schlecht untersucht und schwer zu quantifizieren.
Am Fuße des Mount Everest schienen die Messungen der durchschnittlichen Gesamttemperatur jedoch merkwürdigerweise stabil zu sein, anstatt zu steigen. Eine genaue Analyse der Daten brachte ans Licht, was wirklich geschah.
"Während die Minimaltemperaturen stetig anstiegen, gingen die Oberflächentemperaturen im Sommer kontinuierlich zurück", so Franco Salerno, Mitverfasser des Berichts und Forscher beim Nationalen Forschungsrat Italiens (CNR).
Doch selbst diese kühlenden Winde reichen nicht aus, um den steigenden Temperaturen und der Gletscherschmelze aufgrund des Klimawandels vollständig entgegenzuwirken. Thomas Shaw, der zusammen mit Pellicciotti in der ISTA-Forschungsgruppe arbeitet, erklärt, dass die Gründe für das rasche Abschmelzen dieser Gletscher komplex sind.
"Die Abkühlung ist lokal, aber vielleicht noch nicht ausreichend, um die größeren Auswirkungen der Klimaerwärmung zu überwinden und die Gletscher vollständig zu erhalten", sagte Shaw.
Pellicciotti erklärte, dass die allgemeine Knappheit an Daten in hoch gelegenen Gebieten auf der ganzen Welt dazu führte, dass sich das Studienteam auf die einzigartigen Bodenbeobachtungsdaten einer Station im Himalaya konzentrierte.
"Der Prozess, den wir in der Studie aufzeigen, ist potenziell von globaler Bedeutung und kann auf jedem Gletscher weltweit auftreten, wenn die Bedingungen erfüllt sind", sagte sie.
Die neue Studie motiviert dazu, mehr hoch gelegene Langzeitdaten zu sammeln, die dringend benötigt werden, um die neuen Erkenntnisse und ihre breiteren Auswirkungen zu belegen, so Pellicciotti.
Eine Fundgrube an Daten
Die Klimastation des Pyramid International Laboratory/Observatory befindet sich auf einer vergletscherten Höhe von 5.050 Metern an den Südhängen des Mount Everest. Das Observatorium zeichnet seit fast 30 Jahren detaillierte meteorologische Daten auf.
Auf der Grundlage dieser detaillierten meteorologischen Beobachtungen kamen Pellicciotti, Salerno und ein Forscherteam zu dem Schluss, dass die Erwärmung der Temperaturen die so genannten katabatischen Winde auslöst.
Diese kalten Winde, die durch abwärts strömende Luft entstehen, treten in der Regel in Gebirgsregionen auf, so auch im Himalaya.
"Katabatische Winde sind ein häufiges Merkmal der Himalaya-Gletscher und ihrer Täler und sind wahrscheinlich schon immer aufgetreten", sagte Pellicciotti. "Was wir jedoch beobachten, ist eine signifikante Zunahme der Intensität und Dauer der katabatischen Winde, was darauf zurückzuführen ist, dass die Temperaturen der Umgebungsluft in einer sich erwärmenden Welt gestiegen sind.
Außerdem beobachtete das Team höhere bodennahe Ozonkonzentrationen in Verbindung mit niedrigeren Temperaturen. Dies beweist, dass katabatische Winde wie eine Pumpe funktionieren, die kalte Luft aus höheren Lagen und atmosphärischen Schichten ins Tal transportiert, erklärte Pellicciotti.
"Nach dem derzeitigen Kenntnisstand schneiden die Gletscher im Himalaya in Bezug auf die Massenverluste etwas besser ab als die Durchschnittsgletscher", so Brun.
Gletscherschwund in Asien vs. Europa
Brun erklärte, dass die Gletscher im Zentralhimalaya in den letzten zwei Jahrzehnten im Durchschnitt um etwa 9 Meter geschrumpft sind.
"Das ist viel weniger als bei den Gletschern in Europa, die im gleichen Zeitraum um etwa 20 Meter geschrumpft sind, aber mehr als in anderen Regionen Asiens (z. B. in der Karakoram-Region) oder in der Arktis", so Brun.
Zu verstehen, wie lange diese Gletscher in der Lage sind, den Auswirkungen der globalen Erwärmung lokal entgegenzuwirken, könnte von entscheidender Bedeutung sein, um unsere sich verändernde Welt wirksam zu gestalten.
"Wir glauben, dass die katabatischen Winde die Reaktion gesunder Gletscher auf den globalen Temperaturanstieg sind und dass dieses Phänomen dazu beitragen könnte, den Permafrost und die umliegende Vegetation zu erhalten", so Nicolas Guyennon, Mitautor der Studie und Forscher am Nationalen Forschungsrat von Italien.
Es sind jedoch noch weitere Analysen erforderlich. Als Nächstes will das Studienteam die Gletschereigenschaften ermitteln, die den Kühleffekt begünstigen. Laut Pellicciotti gibt es nirgendwo mehr langfristige Bodenstationen, um diese Hypothese zu testen.
"Selbst wenn die Gletscher sich nicht ewig selbst erhalten können, so könnten sie doch die Umwelt um sie herum für einige Zeit bewahren", sagte sie. "Daher fordern wir mehr multidisziplinäre Forschungsansätze, um die Bemühungen zur Erklärung der Auswirkungen der globalen Erwärmung zu bündeln."
In einem separaten Bericht aus dem Jahr 2019 wird festgestellt, dass selbst im optimistischsten Fall, in dem die durchschnittliche globale Erwärmung auf nur 1,5 Grad Celsius (2,7 Grad Fahrenheit) über den vorindustriellen Temperaturen begrenzt wird, die Himalaya-Region mindestens ein Drittel ihrer Gletscher verlieren würde.
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Quelle: edition.cnn.com
