„Und sie schmelzen doch…“

Vortrag über Geodäsie und Gletscherschutz

Wer vor zwanzig Jahren einen Gletscher in den Alpen besucht hat und heute zurückkehrt, erkennt ihn kaum wieder. Viele sind zu schmalen Resten geschrumpft oder wie der südliche Schneeferner an der Zugspitze ganz verschwunden. Dieser Eindruck ist messbar: Seit dem Jahr 2000 sind rund 40 Prozent des Gletschereises in Mitteleuropa verloren gegangen. Über die Massenverlust von Gletschern durch Messung der lokalen Gravitation hielt der Geodät Dr. Christian Gerlach von der Bayerischen Akademie der Wissenschaften am vergangenen Donnerstag im Postsaal einen öffentlichen Vortrag.

Das Abschmelzen der Gletscher bedeutet nicht nur den Verlust einer ergreifenden Naturerscheinung. Wenn Gletscherteile plötzlich abrutschen, können ganze Dörfer gefährdet sein. Zugleich sind Millionen Menschen auf das in Gletschern gespeicherte Wasser angewiesen – weltweit bezieht etwa ein Drittel der Bevölkerung sein Trinkwasser daraus. Allein das Eis, das die Alpengletscher jedes Jahr verlieren, würde genügen, Deutschland zweieinhalb Monate lang mit Wasser zu versorgen.

Aufhalten lässt sich dieser Verlust kaum. Zwar gab es bereits in den 1980er Jahren erfolgreiche Versuche, Gletscher lokal mit Folien vor Sonneneinstrahlung zu schützen. Doch im globalen Maßstab ist dies kaum finanzierbar. Die einzige realistische Möglichkeit, noch bestehende Gletscher zu erhalten, ist eine rasche und vollständige Reduktion der Treibhausgasemissionen. Für die Alpen dürfte es ohnehin bereits zu spät sein: Bis zur Mitte dieses Jahrhunderts werden ihre Gletscher weitgehend verschwunden sein.

Bekannt ist all dies, weil Gletscher weltweit seit Jahrzehnten mit immer ausgefeilteren Methoden vermessen werden. Neben Bohrkernen und direkten Messungen vor Ort kommen Satellitenbeobachtungen zum Einsatz. Beim sogenannten „DEM differencing“ wird dasselbe Gebiet aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen. Aus diesen perspektivischen Unterschieden lässt sich die Entfernung zur Oberfläche berechnen – ähnlich wie das menschliche Gehirn beim stereoskopischen Sehen mit beiden Augen Entfernungen abschätzt, nur ungleich präziser. Auch die Altimetrie, also die Messung der Entfernung zwischen Satellit und Erdoberfläche mit Laser oder Radar, zeigt deutlich, dass das Eis jedes Jahr dünner wird.

Doch die abnehmende Dicke allein sagt noch nichts über die Masse der Gletscher aus – zu unterschiedlich ist die Dichte von Schnee und Eis. Daher wird zusätzlich die Gravitationskraft gemessen, die sich über einem Gletscher vom umliegenden Gelände unterscheidet. Wenn die Eismassen schmelzen, nimmt ihre Anziehungskraft ab. Solche Messungen erfolgen entweder global mit Satellitenmissionen wie GRACE oder lokal mit transportablen, hochpräzisen Gravimetern – dem Spezialgebiet von Dr. Gerlach.

Die Gravimetrie vor Ort bringt jedoch Herausforderungen mit sich: Die gemessene Gravitation hängt nicht nur von der Eismasse, sondern auch von der Höhe des Messpunkts ab. Da Gletscher langsam talwärts fließen, verändern sich diese Positionen im Laufe der Zeit. Zudem wirkt sich eine sinkende Oberfläche und die dadurch abnehmende Höhe ebenfalls auf die gemessene Gravitationskraft aus. Erst durch die Kombination mit präziser Navigation u.a. durch GPS und Galileo lassen sich diese verschiedenen Einflüsse voneinander trennen.

Eine besonders interessante neue Methode hat Gerlach gemeinsam mit norwegischen Forschern entwickelt. In Norwegen werden viele Gletscher zur Wasserkraftnutzung genutzt. Für diesen Zweck werden sie untertunnelt, damit das Schmelzwasser zum Kraftwerk fließt. Im Winter, wenn kein Schmelzwasser vorhanden ist, können die Forscher diese Tunnel betreten, dort feste Messpunkte unter dem Gletscher einrichten, um ihre Messungen durchzuführen. Zwar lassen sich so nur einzelne Punkte entlang der Tunnel vermessen, doch mit hoher Genauigkeit und vergleichsweise geringem Aufwand – eine wertvolle Ergänzung zu den bisherigen Verfahren.

Geowissenschaftler entwickeln immer ausgefeiltere Methoden, um den Verlust der Gletscher mit höchster Präzision zu messen. Aus den so gewonnen Daten und Fakten die Konsequenzen zu ziehen, bleibt jedoch eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe.