Eisvolumen der Schweizer Gletscher berechnet

Die Schweizer Gletscher haben in den letzten Jahren sehr viel Eis durch verstärkte Schmelze verloren. Mit steigenden Temperaturen wachsen auch die Befürchtungen, dass die Gletscher eines Tages ganz verschwinden könnten.

Wie gross das Eisvolumen in den Schweizer Alpen jedoch tatsächlich ist und wie es sich in den letzten Jahren verändert hat, konnte bisher nur grob geschätzt werden. Wissenschaftler um Martin Funk, Leiter der Abteilung Glaziologie an der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich haben nun ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit welchem das Eisvolumen eines Gletschers bestimmt werden kann. Ihre Erkenntnisse stellen sie in der aktuellen Ausgabe von Global and Planetary Change vor.

Als Grundlage für die neue Methode dient das Massenerhaltungsgesetz. Dieses besagt, dass die Oberflächenmassenbilanz durch den Eisfluss und die Eisdickenänderung ausgeglichen werden muss. So können die Wissenschaftler allein aufgrund der Topographie der Gletscheroberfläche und der geschätzten Verteilung der Oberflächenmassenbilanz das Eisvolumen berechnen. Im Gegensatz zu den bisherigen Schätzverfahren ist mit dieser neuen Methode erstmals die räumliche Verteilung der Eisdicke eines Gletschers erkennbar. „Die Berechnung des aktuellen Eisvolumens ist der wichtigste Indikator, um Voraussagen über zukünftige Veränderungen der Gletscher zu machen“, erklärt Professor Martin Funk.

74 Kubikkilometer Gletscher

Das Verfahren haben die Wissenschaftler auf jene 59 Schweizer Gletscher angewandt, die grösser als drei Quadratkilometer sind. Für die übrigen 1'400 Gletscher, die in der Schweiz zu finden sind, leiteten sie das Eisvolumen von einem empirischen Flächen-Volumen-Ansatz ab. Für den Gletscherstand im Jahr 1999 berechneten sie so ein Gesamtvolumen von 74 km3. Die Unschärfe dieses Resultats liegt bei ± 9 km3. Alle Gletscher der Schweiz hatten bereits damals zusammen ein kleineres Volumen als der Genfersee, der über ein Wasservolumen von 89 km3 verfügt. Die vergletscherte Landesfläche der Schweiz umfasste 1'063 km2 und hatte eine mittlere Eisdicke von 70 Metern.

Die Wissenschaftler konnten ausserdem zeigen, dass rund 88% des Eises in den 59 grössten Gletscher gespeichert ist. „Damit wird klar, dass zur Bestimmung eines regionalen Eisvolumens vor allem jene Gletscher ins Gewicht fallen, die grösser als drei Quadratkilometer sind“, erklärt Funk. Die Gletscher im Aletschgebiet (Ober-, Mittel- und Grosser Aletschgletscher) fassen zusammen allein 24% des Eises. Die Fläche des Grossen Aletschgletschers entspricht in etwa der Gesamtfläche aller Schweizer Gletscher, die kleiner als ein Quadratkilometer sind. Gesamthaft weisen diese aber zwanzigmal weniger Eisvolumen auf als der Grosse Aletschgletscher.

Volumen sank um zwölf Prozent

Die Studie der ETH Zürich macht auch Aussagen über die Veränderung des Eisvolumens seit 1999. In der letzten Dekade – der wärmsten der letzten 150 Jahre – haben die Schweizer Gletscher 9 km3 Eis (-12%) verloren. Allein im Jahrhundertsommer 2003 waren es 2,6 km3 (-3,5%). Diese Zahlen beunruhigen insofern, als sich das Klima weiter erwärmt und für die Schweizer Alpen ein Temperaturanstieg von 1,8 Grad im Winter und 2,7 Grad im Sommer bis ins Jahr 2050 erwartet wird.

Gletscherrückgang seit 1850

Die Entwicklung der Schweizer Gletscher wird bereits seit 1880 beobachtet und dokumentiert. Die jetzigen Berechnungen beziehen sich auf die im Jahr 1999 erfassten Daten. Damals ist das Schweizer Gletscherinventar via Satelliten-Aufnahmen, kombiniert mit einem geografischen Informationssystem und einem digitalen Höhenlinienmodell, letztmalig aktualisiert worden. Die Gletscherbestände der Erde zählen bei den Klimaprognosen zu den „unsicheren“ Faktoren. Es ist schwierig, das Eisvolumen genau zu bestimmen und seine Auswirkungen – etwa auf den Meeresspiegelanstieg – sind deshalb mit Unsicherheiten behaftet. Das Abschmelzen der Gletscher trägt aber nicht nur zum Meeresspiegelanstieg bei. Es verkleinert die Trinkwasserressourcen und verändert das Landschaftsbild und das Ökosystem nachhaltig.

Weitere Informationen
ETH Zürich
Daniel Farinotti
Versuchanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW)
Tel. +41 44 632 66 11
E-Mail: farinotti@vaw.baug.ethz.ch