Gletscher verraten viel über das Klima und dessen Wandel. Denn im kalten Eis der höchsten Gipfel der Alpen sind einige tausend Jahre Klimageschichte eingelagert. In den Eisschichten, die sich aus dem über lange Zeiträume verdichteten Schnee bilden, ist auch Kohlenstoff eingeschlossen. Damit lässt sich das Alter des Eises datieren.
„Wenn wir in den untersten Schichten des am Gipfel angefrorenen Eises ein Blatt oder eine Nadel finden, können wir feststellen wie lange es den Gletscher schon gibt“, sagt Andrea Fischer, Wissenschaftlerin am Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).
Bohrungen an Österreichs zweitgrößtem Gletscher
Bald wird sich die Glaziologin wieder auf die Suche nach der sprichwörtlichen Nadel im – in ihrem Fall – Schneehaufen begeben. Fischer plant im Rahmen des vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projektes „Cold Ice“ für 2018 eine Expedition zur Weißseespitze in den Ötztaler Alpen. Das zehnköpfige Team wird am höchsten Punkt von Österreichs zweitgrößtem Gletscher, dem Gepatschferner, den Gletscher durchbohren. Das Eis des Bohrkerns wird dann im Labor analysiert und auf seine Altersstruktur hin untersucht. Ein Glücksfund, wie etwa ein makroskopischer Pflanzenrest, würde die Datierung deutlich erleichtern. Aber mit Hilfe der Mikroradiokarbonmethode kann das Alter des Eises auch durch seinen Restgehalt an 14C-Kohlenstoff-Isotopen bestimmt werden.
„Wenn wir in den untersten Schichten des am Gipfel angefrorenen Eises ein Blatt oder eine Nadel finden, können wir feststellen wie lange es den Gletscher schon gibt.“
Ein Jahr lang haben die Wissenschaftler/innen die Eisstruktur an verschiedenen Gipfeln der Ostalpen mit Georadar untersucht, um eine geeignete Bohrstelle zu finden, bis sie schließlich im Tiroler Kaunertal fündig wurden. Die Messungen, unter anderem auch der dortigen Eistemperaturen, zeigten: „Das Eis ist an dieser Stelle am Untergrund angefroren und gleichmäßig aufgebaut. Das sind die idealen Bedingungen für Bohrungen“, erklärt Fischer.
Puzzlestücke zur Rekonstruktion der Klimageschichte
Warum aber ist es überhaupt wichtig, das Eis der Alpengletscher zu erforschen? Man hat vom Klima vor dem Beginn der instrumentellen Messungen gegen Ende des 18. Jahrhunderts nur indirekte Informationen. Um also auch vor diese Zeit zurückreichende Änderungen des Klimas rekonstruieren zu können, muss man nach den Auswirkungen des Klimas suchen, die sich in den „organischen und anorganischen Archiven“ der Erde erhalten haben. Ein solches Klima-Archiv sind Gletscher. Und die Eis-Analyse ist eine relativ neue als auch eine der genauesten Methoden zur Klimadatenerfassung vergangener Zeitalter, die heute bekannt sind.
Doch Eile ist geboten. Denn die Gletscher schmelzen. Zum Ende des 21. Jahrhunderts könnten die Alpengletscher sogar völlig verschwunden sein. Mit ihnen werden auch die im Eis eingelagerten Informationen verloren gehen. Deswegen ist es heute wichtig, für das Verständnis vergangener und zukünftiger Klimaschwankungen ausreichend Messdaten zusammenzutragen, mit deren Hilfe man etwa einen Klimakalender bis zurück zur letzten Eiszeit erstellen könnte. Jede analysierte und datierte Probe kalten Eises ist also ein weiteres Puzzlestück zur Rekonstruktion der Klimageschichte der Erde.
Wissen für Anpassungsmaßnahmen in den Alpen
Die österreichischen Gletscher gehören weltweit übrigens zu den am besten dokumentierten und werden seit über hundert Jahren systematisch erforscht, auch von ÖAW-Wissenschaftlerinnen wie Andrea Fischer. Dennoch gibt es bisher nur wenige Untersuchungen am kalten Eis. Fischers Projekt „Cold Ice“ will diese Lücke nun schließen – und damit auch fundiertes Wissen für Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel vor Ort liefern.
„Bei der Erforschung des Weltklimas auf globaler Ebene ist es wichtig sich mit den Auswirkungen und Mechanismen der Klimaänderungen auf regionaler Ebene zu beschäftigen.“
„Bei der Erforschung des Weltklimas auf globaler Ebene ist es wichtig, sich mit den Auswirkungen und Mechanismen der Klimaänderungen auf regionaler Ebene zu beschäftigen“, betont Fischer. „Denn nur durch ein umfassendes Verständnis der lokalen Prozesse kann man in Folge auch konkrete Maßnahmen zur Anpassung an den globalen Klimawandel, wie etwa die Errichtung von Schutzbauten oder Dämmen, entwickeln“, so die Forscherin.
