Gletscher in den tropischen Anden

In den tropischen Anden befinden sich mehr als 99 % aller tropischen Gletscher. Davon liegen 71 % in Peru, 20 % in Bolivien, 4 % in Ecuador und 4 % in Kolumbien und Venezuela. Die gesamte Fläche der Gletscher in den tropischen Anden wird auf 1920 km² geschätzt. Die Erwärmung in den Anden ist von ähnlichem Ausmaß wie in der Arktis, aber die Konsequenzen betreffen eine wesentlich höhere Bevölkerung. Denn wichtige Anden-Länder wie Bolivien und Peru hängen in der trockenen Jahreszeit in hohem Maße vom Wasser der Gletscher ab.

Lage

70 % der tropischen Andengletscher liegen in Peru. Sie sind zugleich die am besten untersuchten tropischen Gletscher. Die ausgedehnteste tropische Vergletscherung in der Welt findet sich in der Cordillera Blanca. In Bolivien gibt es Vergletscherungen in der Cordillera Occidental, der Cordillera Oriendental und der Cordillera Real. Die Gletscher in Ecuador liegen zum einen in der Cordillera Occidental und zum anderen in der Cordillera Oriental. In den Kolumbischen Anden finden sich noch sechs Bergregionen mit Gletschern. Davon ist die Sierra Nevada de Santa Marta die nördlichste Region mit tropischen Gletschern in Südamerika. Das größte zusammenhängende Gletschergebiet Kolumbiens befindet sich in der Sierra Nevada del Cocuy im Nordwesten Kolumbiens. Ein kleineres Gletschervorkommen findet sich außerdem in dem Pico Bonpland Massif im westlichen Venezuela.

Temperaturveränderung in den tropischen Anden (1°N–23°S) zwischen 1939 und 2006

Klimaänderungen

In den höheren Lagen der tropischen Anden, d.h. in den Höhen, in denen sich die Mehrzahl der Gletscher befinden, ist der Temperaturanstieg über das 20. Jahrhundert auf 1,1 °C geschätzt worden. Dabei haben sich vor allem die Minimumtemperaturen erhöht. Die kalten Nächte sind wärmer geworden, und die extrem kalten Nächte haben in der Anzahl abgenommen. Das führte dazu, dass die Gleichgewichtslinie zwischen Zehr- und Nährgebiet in den inneren Tropen um 60 m und in den äußeren Tropen um 160 m angestiegen ist. Neben der allgemeinen Erwärmung spielen El-Niño- und La-Niña-Ereignisse mit beschleunigenden bzw. verzögernden Effekten eine Rolle. Während El-Niño-Jahren zeigen die tropischen Anden im Mittel im Sommer eine um 0,7-1,3 °C höhere Bodentemperatur als in La-Niña-Jahren. Analysen des Niño-3-Index zeigen, dass eine Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur des östlichen tropischen Pazifik um 1 °C die Frostgrenze um 76 m anhebt.

Die Änderungen der Niederschläge sind weniger eindeutig. Nördlich von 11°S gibt es in Ecuador, Nord- und Mittel-Peru eine Niederschlagserhöhung, im südlichen Peru und entlang der peruanisch-bolivianischen Grenze dagegen eine Niederschlagsabnahme. Allgemein lässt sich sagen, dass die inneren Tropen feuchter und die äußeren Tropen (Subtropen) trockener werden. Dieser Trend kann durch eine Intensivierung der Hadley-Zirkulation erklärt werden. Einerseits wird der aufsteigende Ast der Hadley-Zelle kräftiger, wodurch es zu mehr konvektiven Niederschlägen kommt. Andererseits verstärkt sich der absteigende Ast, wodurch Niederschlag und Wolkenbedeckung abnehmen. Dadurch werden die äquatornahen Tropen feuchter und die Subtropen wolkenärmer und trockener. Auch bei den Niederschlägen spielen durch ENSO bedingte Schwankungen eine wichtige Rolle. In El-Niño-Jahren sind nicht nur die Temperaturen höher; auch der Himmel ist klarer, und es fallen weniger Niederschläge.

Gletscherrückgang

In den letzten 1000 Jahren zeigten die Gletscher der tropischen Anden ihre größte Ausdehnung während der Kleinen Eiszeit. Die Temperaturen lagen in dieser Zeit in Kolumbien um 3 °C, in den anderen Gletschergebieten um 0,8-1,5 ° C unter den heutigen Werten. Wichtiger für das Wachstum der Gletscher in der Kleinen Eiszeit als die geringeren Temperaturen waren jedoch die höheren Niederschläge, die 20-30 % über denen der Gegenwart lagen. Mit dem 19. Jahrhundert begann ein stetiger Rückzug der Gletscher, der in den jüngsten Jahrzehnten deutlich an Tempo zunahm. Der Grund lag vor allem in den trockeneren Bedingungen seit etwa 1800, die bis ins 20. Jahrhundert anhielten. Anders als die Gletscher der mittleren und höheren Breiten zeigten die tropischen Anden-Gletscher daher keinen Vorstoß in der Mitte des 19. Jahrhunderts, verhielten sich aber sonst im Großen und Ganzen ähnlich wie jene.

Kummulative Massenbilanz von Gletschern in Kolumbien und Ecuador in mm Wasseräquivalent. Die Jahre sind hydrologische Jahre, September-August in Bolivien und Januar-Dezember in Ecuador.

Wesentlich besser als in früheren Zeiten ist die Gletscherveränderung im 20. Jahrhundert untersucht, vor allem in den Anden Perus. So wurden für die letzten drei bis vier Jahrzehnte bei den verschiedenen Massiven der peruanischen Anden (Cordillera Blanca, Cordillera Vilcanota, Cordillera Ampato) eine Reduktion der Gletscherflächen um 20 % bis über 30 % festgestellt. Im Huandoy-Artesonraju Massif, dem nördlichen Teil der Cordillera Blanca, nahm z.B. die Gletscherfläche von 723 km² auf 527 km² ab, wobei sich die Verluste besonders seit Ende der 1990er Jahre gesteigert haben. Insgesamt haben die Gletscher der Cordillera Blanca seit Ende der 1970er Jahre um 500-600 m Länge eingebüßt. Neben dem langjährigen Trend gab es z.T. auch stärkere jährliche Schwankungen, die vor allem durch das ENSO-Phänomen bedingt waren. In El-Niño-Jahren hat sich der Gletscherrückzug beschleunigt, in La-Niña-Jahren etwas verlangsamt. In den bolivianischen Anden, die eine Gletscherfläche von 560 km² umfassen, verlief die Entwicklung sehr ähnlich wie in Peru. Noch etwas deutlicher fiel der Gletscherverlust in den Ecuadorianischen Anden aus. So schrumpfte das Gletschergebiet um den Chimborazo schon in der Zeit von 1962 bis 1997 von 27,7 auf 11,8 km² zusammen, ein Flächenverlust von 57 %. Auch in anderen Gletschergebieten ging die Fläche um über 30 % zurück. In Kolumbien betrug die Gletscherfläche in den 1950er Jahren noch 89,3 km², in der Mitte der 2000er Jahre dagegen nur noch 43,8 %. Die kleine Venezuelanische Gletscherfläche reduzierte sich sogar von 2 auf 0,3 km².

Nicht viel anders sah es bei der Massenbilanz der tropischen Gletscher Südamerikas aus. Zwischen 1976 bis 2010 betrug der Verlust am Eisvolumen im Schnitt 0,76 m Wasseräquivalent pro Jahr. Dabei zeigte sich ein deutlicher Unterschied zwischen den höher gelegenen Gletschern (über 5400 m) und den niedriger gelegenen Gletschern (unter 5400 m) mit fehlendem dauerhaftem Akkumulationsgebiet, die doppelt so schnell an Masse verloren wie jene. Insgesamt scheinen die Gletscher der tropischen Anden eine höhere negative Massenbilanz aufzuweisen als alle anderen Gletscher in der Welt. Und es scheint so, dass die tropischen Gletscher bereits deutlich früher, nämlich in den 1970er Jahren, einen beschleunigten Gletscherschwund zeigten als die Gletscher der mittleren und höheren Breiten, die erst seit den 1990er Jahren stärker abschmolzen.

Venezuela

2011 gab es in Venezuela mit dem Humboldt-Gletscher unterhalb des Pico Humboldt (Sierra Nevada de Mérida) nur noch einen einzigen kleinen Gletscher, der höchstwahrscheinlich noch in diesem Jahrzehnt ganz verschwunden sein wird. Venezuela wird dann der erste gletscherfreie Andenstaat sein. In den letzten ca. 1000 Jahren hatten die Gletscher in Venezuela mit einer Fläche von ca. 200 km² ihre größte Ausdehnung in der Kleinen Eiszeit, als es 2-3 °C kühler war als heute und die Niederschläge um etwa 10 % höher lagen. Um 1900 betrug die Gletscherfläche nur noch etwa 10 km², reduzierte sich bis in die 1950er Jahre auf ca. 3 km² und bis 2011 auf 0,1 km². Von 10 noch in den 1950er Jahren kartographisch festgehaltenen Gletschern existierten in den 1990er Jahren nur noch fünf, die zudem deutlich kleiner geworden waren, um 2010 nur noch einer.

Der verbliebene Humboldt-Gletscher besitzt keine Akkumulationszone mehr, was zeigt, dass er sich mit dem gegenwärtigen Klima nicht im Gleichgewicht befindet. Die Frostgrenze lag schon in den 1990er und 2000er Jahren an etlichen Jahren oberhalb der Obergrenze des Gletschers (4850 m) und befand sich 2010 bei fast 5000 m. Hintergrund ist eine zunehmende Erwärmung der Atmosphäre. Zusätzlich haben sich auch die Niederschläge seit ca. 1990 deutlich verringert. Die Sierra Nevada de Mérida ist sowohl wärmer als auch trockener geworden. Beide Faktoren können als Ursache für den Gletscherschwund gesehen werden.

Kolumbien

Die Gletscherfläche während der Kleinen Eiszeit 1600-1850 wurde für ganz Kolumbien auf 374 km² geschätzt. Zahlreiche Gletscher sind seitdem verschwunden, davon allein acht Gletscher im 20. Jahrhundert. Die gesamte Gletscherfläche ist zwischen 1850 und 2000 um 60-80 % zurückgegangen. In den letzten 50 Jahren sind etwa 50 % der Fläche verloren gegangen, wobei sich die Verlustrate in den letzten 15 Jahren deutlich beschleunigt hat. 2002 betrug die Gletscherfläche 60 km² und 2007 weniger als 45 km². Der Flächenverlust 2002-2007 betrug pro Jahr ungefähr 3 km². Gegenwärtig gibt es nur noch sechs vergletscherte Gebirgszüge: die Sierra Nevada de Santa Marta (5775 m hoch), die Sierra Nevada del Cocuy (5490 m), der Volcán Nevado del Ruiz (5400 m), der Volcán Nevado de Santa Isabel (5110 m), der Volcán Nevado del Tolima (5280 m) und der Volcán Nevado del Huila (5655 m).

Die wahrscheinlichste Ursache für den Gletscherschwund in Kolumbien ist die deutliche Zunahme der Minimum- und der mittleren Temperatur. Die Minimumtemperaturen in den Anden Kolumbiens haben in den letzten 20 Jahren um 1 °C zugenommen. Für die letzten 30 Jahre wurden an den hoch gelegenen Stationen eine Erhöhung der Mitteltemperaturen um 1 °C gemessen. Bei den Niederschlägen ließen sich dagegen keine klaren Trends feststellen. Falls die gegenwärtigen klimatischen Bedingungen und die Verlustraten der Gletscher anhalten, wird es spätestens um 2022 keine Gletscher mehr in den kolumbianischen Anden geben. Möglicherweise könnte der totale Gletscherverlust aber schon im Jahrzehnt 2010-2020 eintreten. So könnte die globale Erwärmung für mehr El-Nino-artige Verhältnisse im Pazifik sorgen und damit das Abschmelzen der Gletscher beschleunigen. Auch die Umwandlung von festen (Schnee) in flüssige (Regen) Niederschläge durch die höheren Temperaturen könnte dazu beitragen. Durch weniger Schnee würde sich die Albedo verringern, was noch höhere Temperaturen in der Umgebung der Gletscher zur Folge haben könnte.

Ecuador

Die Gletscher in Ecuador liegen zum einen in der Cordillera Occidental und zum anderen in der Cordillera Oriental. Vom 16. bis zur ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es eine ausgedehnte Vergletscherung. Seitdem ist die Ausgleichslinie zwischen Ablation und Akkumulation bis heute um 250 m nach oben gewandert.
Genauere Messungen gibt es für das Antizana-Eisfeld. Es liegt ungefähr 40 km von der ecuadorianischen Hauptstadt Quito entfernt. Der Abfluss ist wichtig für die Wasserversorgung der Hauptstadt. Zwischen 1995 und 1999 wurde ein besonders schneller Gletscherrückzug beobachtet, der 7-8 Mal schneller verlief als in der vorhergehenden Periode. In der kühlen und feuchten Jahren 1999 und 2001, die durch eine anhaltende La Nina bedingt waren, wuchs der Gletscher etwas. Seit 2001 hat sich der Gletscher weiterhin schnell zurückgezogen.

Gletscher in der Cordillera Blanca, Peru

Volcano Coropuna in der Cordillera de Ampato, Peru

Peru

70 % der tropischen Andengletscher liegen in Peru. Sie sind zugleich die am besten untersuchten tropischen Gletscher. Die ausgedehnteste tropische Vergletscherung in der Welt findet sich in der Cordillera Blanca. Die größten Ausmaße hatte das Eis hier zwischen 1630 und 1680. Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts zogen sich die Gletscher deutlich zurück und verloren bis Anfang des 20. Jahrhunderts etwa 30 % ihrer Länge. Im 20. Jahrhundert setzte sich dieser Rückzug in gleichem Maße fort. Einzelne Gletscher verloren über 1000 m an Länge und über 20 % ihrer Fläche. Insgesamt ging die vergletscherte Fläche in der Cordillera Blanca von 850-900 km² in der kleinen Eiszeit auf unter 600 km² am Ende des 20. Jahrhunderts zurück. Eine ähnliche Entwicklung gab es in der Cordillera Vilcanota und auf dem Coropuna.

Bolivien

Vergletscherungen finden sich in der Cordillera Occidental, der Cordillera Oriendental und der Cordillera Real. Die meisten Informationen über die Gletscherentwicklung gibt es über die Cordillera Real. Im 17. Jahrhundert gab es die größte Ausdehnung der Gletscher. Seit dem späten 19. Jahrhundert und besonders seit den 1980er Jahren befinden sich die Gletscher auf dem Rückzug. So hat der Gletscher Charquini seit der Kleinen Eiszeit 65-78 % seiner Größe verloren. Die Ausgleichslinie ist um 160 m angestiegen. Charquini gehört zu den kleineren Gletschern. Ganz in der Nähe befindet sich der Zongo, der relativ gesehen deutlich weniger an Gletschermasse verloren hat. Vielleicht am bemerkenswertesten ist der Eisverlust des kleinen und tief liegenden Chacaltaya Gletschers, der zwischen 1940 und 1998 93 % seiner Ausdehnung verloren hat und auf 0,01 km² zusammengeschrumpft und damit so gut wie verschwunden ist. Er ist repräsentativ für viele der kleinen Gletscher der Cordillera Real.

Weblinks

• Ein Film auf Youtube über den Gletscher Pastoruri in der Cordillera Blanca von José Lozan

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Kontakt: Dieter Kasang