Gletscher auf Spitzbergen

Terra MODIS Satellitenbild von Nordaustlandet, Spitzbergen

Die norwegische Inselgruppe Spitzbergen ist über die Hälfte mit Eis bedeckt.

Klima

Die zu Norwegen gehörende Inselgruppe Spitzbergen liegt auf halbem Wege zwischen dem norwegischen Festland und dem Nordpol zwischen dem 74. und dem 81. Grad nördlicher Breite. Neben der Hauptinsel Spitzbergen und den größeren Inseln Nordostland (Nordaustlandet), Barentsøya und Edgeøya gehören etwa 400 weitere Inseln zu dem Archipel.

Die Jahresmitteltemperatur von Spitzbergen reicht von -5 °C an der Westküste der Hauptinsel bis -15 °C auf den höchsten Eiskappen. Es gibt darüber hinaus einen deutlichen Temperaturabfall von Westen nach Osten: Der warme Nordatlantikstrom transportiert warmes Wasser an die Westküsten, während das Meer vor den Ostküsten stark mit Eis bedeckt ist, das sich im Nordosten teilweise bis in den Sommer hält.

Gletscherbedeckung

Eisbedeckung (rot) auf Spitzbergen

In den späten 2000er Jahren war die von Gletschern bedeckte Fläche Spitzbergens 33 775 km² groß, was 57 % der totalen Landesfläche entsprach. Es gab 350 Gletscher mit einer Fläche über 10 km², die zusammen 93 % der gesamten Gletscherfläche bedeckten. Die Gletscherlänge reichte von 200 m bis 60 km. Spitzbergen weist die unterschiedlichsten Gletscherformen auf, von Talgletschern über Eiskappen bis hin zu Eisfeldern. Talgletscher finden sich vor allem auf der alpin geprägten Hauptinsel, die auf Deutsch wie die ganze Inselgruppe ebenfalls Spitzbergen heißt. Die flacheren Inseln im Osten und Nordosten der Hauptinsel Edgeøya, Barentsøya and Nordaustlandet sind dagegen mehr von Eiskappen und Eisfeldern bedeckt. 197 Gletscher bzw. 68 % der vergletscherten Fläche mündeten waren Gezeitengletscher, die auf einer Front von insgesamt 740 km Länge im Meer endeten. Auf der am stärksten vergletscherten Insel Nordaustlandet ist der Anteil der Gezeitengletscher mit 80 % am höchsten.

Änderung der Eisbedeckung

Während der Kleinen Eiszeit wuchsen die Gletscher Spitzbergens bis zum Beginn der 1920er Jahre. In den 1920er und 1930er Jahren kam es dann zu einem ersten stärkeren Eisverlust, der sich jedoch in den folgenden Jahrzehnten nicht fortsetzte. Die vergletscherte Fläche verringerte sich dann aber wieder in den letzten ca. 30 Jahren, und zwar um ca. 80 km² pro Jahr bzw. um 7 %. Den stärksten Gletscherschwund wiesen dabei die beiden kleineren Inseln Edgeøya und Barentsøya mit 18 % bzw. 14 % der vergletscherten Fläche auf, während das am weitesten im Norden gelegene Nordaustlandet mit ca. 4 % den geringsten Gletscherverlust zu verzeichnen hatte.

Eine Untersuchung der Dicke von sechs wichtigen Gletschern auf Spitzbergen zwischen 1961 und 2005 ergab eine durchschnittliche Abnahme der Gletschermächtigkeit um 59 cm pro Jahr. Dabei war die Reduktion der Gletscherdicke vor 1990 mit 52 cm/Jahr geringer als danach mit 76 cm/Jahr. Die Rate der Gletscherabnahme verstärkte sich damit nach 1990 um 46 %. Die Reduzierung der Oberflächenhöhe ist mit 2,5 m/Jahr grundsätzlich zwar stärker in den tieferen Lagen. Die Abnahmerate beschleunigte sich aber vor allem in den höheren Bereichen der Gletscher.

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Entwicklung der Oberflächenmassenbilanz der Gletscher auf Spitzbergen 1979-2013 und ihrer Komponenten (Niederschlag, Schmelzwasserabfluss sowie Sublimation und Verdunstung)

Lang et al. (2015) haben mit Hilfe von Regionalmodellen zum erstenmal eine vollständige Untersuchung der Oberflächenmassenbilanz der Gletscher vorgelegt, die allerdings die Eisdynamik nicht erfasst. Sie kamen zu dem Ergebnis einer relativ geringen Veränderung der Eismassen auf Spitzbergen in den letzten 30 Jahren. Danach verloren die Gletscher Spitzbergens zwischen 1979 und 2013 pro Jahr 1,6 Gt Eis, bei großen Schwankungen von Jahr zu Jahr, was einem Wasseräquivalent von 54 mm w.e./Jahr entspricht. Der Verlust durch Kalben wird auf 4,5 Gt/Jahr geschätzt, während der Verlust durch Schmelzwasserabfluss etwa acht Mal so groß ist. Deutlichere Verluste zeigten die Gletscher in Küstennähe und weiter im Süden, Gewinne dagegen Gletscher im Landesinnern in höheren Lagen der Hauptinsel und im Norden auf Nordaustlandet. Diese Untersuchung konnte keine Beschleunigung der Oberflächenschmelze in diesen 35 Jahren feststellen, was im Gegensatz zu der Eisschmelze auf Grönland steht, wo seit 2006 eine Rekordschmelze beobachtet wurde.

Ursachen

Während der 1920er und 1930er Jahre nahmen die Sommertemperaturen dramatisch zu. Es folgte eine kältere Periode von den 1940er bis zu den 1960er Jahren und ein erneuter Temperaturanstieg zwischen 1989 bis 2011 um 0,5 °C pro Jahrzehnt, der zu einem verstärkten Gletscherverlust geführt hat.

Nach James et al. (2012) haben den Massenverlust der Gletscher vor allem zwei Faktorenbeeinflusst, eine Temperaturzunahme im Sommer um 1,8 °C zwischen 1961 bis 2005 und die Abnahme der Winterniederschläge. Der Temperaturanstieg war dabei nach 1990 nahezu dreimal so stark wie davor. Auch die Abnahme der Winterniederschläge war mit 4,4 mm/Jahr besonders stark in der Zeit nach 1990. Dabei fiel auch immer mehr Niederschlag in Form von Regen statt als Schnee, und zwar ebenfalls besonders seit 1990, wodurch die Akkumulationsrate von Schnee und damit die Eisbildung im Winter deutlich abnahm. Ein weiterer Faktor ist der Rückgang der Oberflächenalbedo. Eine geringere Schneedecke reduzierte auch die Albedo, da eine Eisoberfläche dunkler ist als frisch gefallener Schnee, und förderte damit eine stärkere Absorption der Sonneneinstrahlung. Möglicherweise spielten auch Rußablagerungen eine Rolle für die geringere Schneealbedo, zumindest bei zwei Gletschern, die in der Nähe aktiver Kohleabbaugebiete liegen.

Nach Lang et al. (2015) ist in den letzten 35 Jahren die Jahresmitteltemperatur auf Spitzbergen um 2,8 °C angestiegen, die Sommertemperatur dagegen nur um 0,79 °C. Ohne das besonders warme Jahr 2013 wäre der Anstieg der Sommertemperaturen kaum signifikant. Grund ist nach diesen Autoren die jüngste Änderung der atmosphärischen Zirkulation, die im Sommer eine Nordwestströmung nach Spitzbergen bewirkte und damit hier klimatische Bedingungen schuf, die im Widerspruch zur allgemeinen arktischen Erwärmung stehen. Das Eis auf Spitzbergen scheint am wenigsten empfindlich gegenüber der aktuellen arktischen Erwärmung zu sein. Ursache dafür war ein ausgedehntes Hochdruckgebiete über Grönland und der kanadischen Arktis, durch das Grönland im Gegensatz zu Spitzbergen seit 2006 unter den starken Einfluss von südlichen Winden im Sommer geriet. 2013 allerdings änderte sich die atmosphärische Zirkulation für die Region Spitzbergen zu einer süd-südwestlichen Strömung, was zu einer Rekordschmelze von 20,4 Gt/Jahr und hohen Sommertemperaturen führte.

Ähnliche Zirkulationsverhältnisse gab es auch schon in früheren Jahrzehnten. Sie sind mit einer negativen Nordatlantischen Oszillation (NAO) und einem starken Eisexport aus dem Nordpolarmeer durch die Barentssee und die Framstraße und einer Verringerung des arktischen Meereises verbunden. Für den Beweis einer Verbindung mit der globalen Erwärmung reicht die Datenlage nicht aus und beruht das Klima der Region auf zu vielen und zu komplexen Wechselwirkungen. Allerdings könnte das Abschmelzen des arktischen Meereises zur Häufung von Hochdruckgebieten über Grönland beigetragen haben, die wiederum die Verringerung der Meereisbedeckung mitbewirkt haben könnte – eine positive Rückkopplung.

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Kontakt: Dieter Kasang