Kapitel 8: Schnee und Eis

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts ist die Glaziologie, die Gletscherkunde, ein wichtiger Forschungszweig der Geographie. Wurden in den Anfängen dieser Wissenschaft die Gletscher nur erkundet und vermessen, so sind in der modernen Forschung die Auswirkungen des Gletschers auf die Umwelt (und umgekehrt) das Ziel der Gletscherforschung. Zudem ist die erosive Tätigkeit des Gletschers in Gegenwart und Vergangenheit ein wichtiger Forschungsschwerpunkt. Schnee- und Eisdecken sind empfindliche hydrologische Speicher und reagieren auf Klimaänderungen (global climate change). Das kilometerdicke Inlandeis der arktischen Insel konserviert Niederschläge aus Zehntausenden von Jahren. Die Analyse von Bohrproben bietet somit Einblicke in das einstige (Paläoklimatologie) und Ausblicke auf das künftige Klima der Erde. Der Zustand der marinen arktischen Eisbedeckung ist wichtig für die Meeresströmungen. Eine Veränderung hätte wiederum Rückkopplungswirkung auf das Klima.

Die glazialen Ablagerungen des Quartärs prägen die ehemals vereisten Landschaftsräume (z.B. Nordeuropa und -amerika). Quartäre Sedimente und Geschiebe dienen als Rohstoffe (z.B. Kiesabbau) oder auch als wichtige Trinkwasserreservoire (Grundwasserförderung). Quartärforschung ist somit Umweltforschung.

Die Hydrologie der Schneedecken und Gletscher ist eng verbunden mit der Hydrologie und Wasserwirtschaft der Gebirge und Hochlandregionen. Insbesondere Bergregionen sind sehr sensible Landschaftszonen. Das hydrologische System im Gebirge wird von Elementen der Kryosphäre, vor allem von Gletschern und jahreszeitlicher Schneebedeckung, beeinflusst. Die einzelnen Komponenten des hydrologischen Zyklus bilden Bindeglieder zwischen dem Klima und dem Leben von Berggemeinschaften; sie beeinflussen auch Flussabwärts gelegene Gebiete. Zeitpunkt und Höhe von Niederschlägen und Schneeschmelzraten sind die Zielgrößen dieser hydrologischen Systeme.

Der Schneedeckenspeicher im Gebirge wird u.a. von folgenden, mit dem Klima zusammenhängenden Faktoren beeinflusst:

Veränderungen von Gletscher- und Permafrost-Eis sind verbunden mit Veränderungen im Energiegleichgewicht auf der Erdoberfläche. Das Tempo dieser Veränderungen kann quantitativ über verschiedene Zeitintervalle bestimmt werden, was einen direkten Vergleich mit zu erwartenden Auswirkungen des anthropogenen Treibhauseffektes erlaubt (Häberli 1994). Deshalb gehören sie zu den deutlichsten natürlichen Signalen für ablaufende Erwärmungstendenzen im Zusammenhang mit dem verstärkten Treibhauseffekt (Häberli 1990, Wood 1990, WGMS 1993). Daten aus Bohrprofilen im Permafrost helfen ebenfalls, Geschwindigkeit und Ausmaß von Temperaturveränderungen zu bestimmen (Mackay 1990, Mackay 1992, von der Mühll & Holub 1995).

Trotz der begrenzten Qualität historischer Daten wurden für die meisten Gebirgsregionen Einschätzungen in verschiedenen Maßstäben der potentiellen Auswirkungen von Klimaänderungen auf Wasserressourcen, einschließlich Schneefall und Speicherung, durchgeführt. Beispiele hierfür sind die Studien von Street & Melnikov 1990, Nash & Gleick 1991, Aguado et al. 1992, Bultot et al. 1992, Leavesley 1994). Weitere Informationen zu diesem Thema liefern die angegebenen Literaturhinweise und Internet-Adressen.

Hydrologische Kenntnisse über das Verhalten von Schneedeckenspeichern und Gletschern liefern wichtige Grundlagen für die Nutzung von Wasserkraft. So können z.B. Änderungen der Abflussmaxima und -minima (Häufigkeiten, Höhen) wesentliche sozioökonomische Auswirkung haben. Nicht nur die Bergbevölkerung, sondern auch die Bevölkerung in den Ebenen der Flussunterläufe (ein Großteil der Weltbevölkerung), hängt gegenwärtig von nicht regulierten Flusssystemen ab und ist daher auf klimabezogene hydrologische Änderungen besonders anfällig.