EAWAG news 58d (Dezember 2004)

Eisige Entdeckungen (Gesamtes Heft) 2 MB

 

Editorial: Ein eisiger Blick zurück in die Zukunft
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Martina Bauchrowitz
 
 
Leitartikel
 
Eis und Klima
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Jürg Beer
Etwa 80% des globalen Süsswasservorkommens liegen in Form von Eis an den beiden Polregionen fest. Dieses Eis ist ein aussergewöhnliches Umweltarchiv, das wertvolle Hinweise zum Klima der vergangenen Jahrhunderttausende enthält. Klimarelevante Informationen lassen sich zudem aus der Analyse historischer Aufzeichnungen zur Eisbedeckung von Seen entnehmen, wie sie beispielsweise für den St. Moritzer See und den Baikalsee vorliegen. Eine eher rätselhafte Substanz, die aussieht wie Eis, ist Methanhydrat. Sie lagert in den Sedimenten der Tiefsee, kann aber bei geringen Umweltveränderungen an die Oberfläche kommen. Dann wäre es möglich, dass grosse Mengen des Treibhausgases Methan in die Atmosphäre gelangen, was eine gravierende Beschleunigung der Klimaerwärmung zur Folge hätte.
 
 
Forschungsberichte
 
Ein weiter Weg: Vom Grönlandeis zur Messung in Zürich
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Sylvia Bollhalder und Irene Brunner
Aus Spuren in Umweltarchiven kann man Rückschlüsse auf vergangene Umweltveränderungen ziehen. Eine solch heisse Spur verfolgen wir bei unseren Untersuchungen des 3 km langen Grönland-Eisbohrkerns. Eisschicht für Eisschicht wird dabei unter anderem die Konzentration des Radionuklids Beryllium-10 (10Be) bestimmt. Anhand solcher Daten ist es möglich, Aussagen über weit zurückliegende Klimaänderungen zu machen. Etwa 10 000 Eisproben sind in den letzten Jahren in den Labors der EAWAG aufgearbeitet und im ETH/PSI-Beschleuniger-Massenspektrometer gemessen worden.
 
Sonne und Klima: Heisse Geschichten aus dem Eis
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Maura Vonmoos
Dank der Paläoklimaforschung wissen wir heute, dass das Klima in der Vergangenheit nicht stabil, sondern zum Teil starken Schwankungen unterlegen war. Sonne, Vulkanismus und interne Systemschwankungen waren in den letzten gut 10 000 Jahren die wichtigsten natürlichen Klimafaktoren. Seit der industriellen Revolution mischt auch der Mensch tüchtig mit und ist in den letzten 20 Jahren wohl der Hauptverursacher der steigenden Temperaturen. Um das komplexe Klimasystem verstehen und den Einfluss des Menschen auf das Klima abschätzen zu können, müssen zunächst die einzelnen natürlichen Klimafaktoren genauer unter die Lupe genommen werden. So untersucht die EAWAG, wie stark die Sonnenaktivität in der Vergangenheit variierte.
 
Wieso kam es am Ende der letzten Eiszeit zu einem erneuten Kälteeinbruch?
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Raimund Muscheler
Grossräumige Klimawechsel im nordatlantischen Raum werden oft mit veränderten Ozeanströmungen in Zusammenhang gebracht. Das gilt auch für die letzte, als Jüngere Dryas bezeichnete Kaltphase der Würm-Eiszeit. Damals kam es zu einem erneuten Kälteeinbruch und die nordatlantische Region fiel innerhalb weniger Jahrzehnte von einem gemässigten Klima zurück in eiszeitliche Bedingungen. Klimaindikatoren lieferten jedoch bisher widersprüchliche Informationen über die Ursachen dieser Kaltphase. Die EAWAG spürte daher nach zusätzlichen Indizien in einem Eisbohrkern aus Grönland.
 
Der Kompass im Eis
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Jürg Beer
Jedermann weiss, dass sich eine bewegliche Magnetnadel nach Norden ausrichtet und daher als Orientierungshilfe in unbekannten Gebieten oder bei schlechten Sichtverhältnissen sehr nützlich ist. Seit mehr als 2000 Jahren ist das Prinzip des Magnetkompasses bereits bekannt und hat der Menschheit unschätzbare Dienste bei der Navigation geleistet. Auch Zugvögel und andere Tiere scheinen über einen eingebauten Magnetkompass zu verfügen, der es ihnen erlaubt, ihr Ziel sehr genau anzusteuern. Hätte es den Magnetkompass jedoch schon vor Jahrtausenden gegeben, hätte er nicht immer zum Nordpol gezeigt. Im Laufe der Erdgeschichte kam es nämlich immer wieder zu Umpolungen des Erdmagnetfelds.
 
Kosmische Strahlung und Wolken
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Jürg Beer
Eisbohrkerne liefern eine Fülle von Informationen über vergangene Umweltveränderungen. Sie sind aber auch geeignet, ganz spezifische Fragen zu klären oder Hypothesen zu testen. Eine solche Hypothese behauptet, dass Klimaänderungen primär durch Änderungen der Intensität der kosmischen Strahlung verursacht werden. Falls richtig, spielt der Treibhauseffekt nur eine untergeordnete Rolle. Eine politisch sehr brisante Hypothese, die einer genaueren Analyse bedarf.
 
Eisbedeckung von Seen und Flüssen - Klimatrends aus historischen Aufzeichnungen
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David M. Livingstone
Seen frieren früher zu und tauen umso später wieder auf, je kälter und länger der Winter ist. Dies ist uns intuitiv klar, auch wenn wir uns nicht für die komplexen meteorologischen Zusammenhänge interessieren, die dahinter stehen. Die EAWAG wollte es genauer wissen und analysierte historische Aufzeichnungen zum Gefrier- und Auftauzeitpunkt, wie sie z.B. für den St. Moritzer See und den Baikalsee in Sibirien vorliegen. Basierend auf diesen Datenreihen ist es möglich, Aussagen über vergangene und zukünftige Klimatrends zu machen.
 
Klimaphänomen: Nordatlantische Oszillation - Beeinflusst sie den Auftauzeitpunkt von Seen auf der Nordhalbkugel?
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David M. Livingstone
Die Nordatlantische Oszillation, ein grossräumiges Klimaphänomen, bestimmt das Klima in weiten Teilen der nördlichen Hemisphäre. Da sie vor allem im Winterhalbjahr auf das Klima wirkt, ging die EAWAG der Frage nach, ob die Nordatlantische Oszillation den Auftauzeitpunkt von Seen auf der Nordhalbkugel beeinflusst. Dabei zeigte sich, dass sich der Wirkungsbereich der Nordatlantischen Oszillation in den letzten 130 Jahren verschoben hat. Heute ist ihr Einfluss bis nach Sibirien spürbar, hat dafür aber in Nordamerika abgenommen.
 

Brennendes Eis - Methanemissionen in die Atmosphäre
Gefahr vom Meeresboden?
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Carsten Schubert
Seefahrer vergangener Jahrhunderte berichteten immer wieder von brennenden Eisbergen. Lange als Aberglaube abgetan, konnte ihre Existenz endlich gegen Ende des letzten Jahrhunderts bestätigt werden. Es handelt sich um Methanhydrat, eine Verbindung aus Eis und Methan, die in den Meeressedimenten lagert. Gelegentlich gelangen grössere Brocken Methanhydrat an die Meeresoberfläche. Werden sie während eines Gewitters durch einen Blitz entflammt, meint man tatsächlich, brennendes Eis vor sich zu haben. Etwa 10 000 Milliarden Tonnen Methan sind in Form solcher Gashydrate in den Sedimenten der Weltmeere gebunden. Im EU-Projekt CRIMEA untersucht die EAWAG die Methanvorkommen im Schwarzen Meer.

 
In Kürze
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Wünsche und Anregungen sind an die EAWAG news Redaktion Martina Bauchrowitz zu richten.


©EAWAG, last update 13.01.2005 Martina Bauchrowitz, back to top