Gletscher im Himalaya

Abb. 1: Topografische Karte von Zentralasien

Die Region

Die Gletscher im Himalaya werden häufig im Zusammenhang mit den Gletschern in angrenzenden Gebirgen betrachtet. So wird teilweise auch der westlich vom Himalaya liegende Karakorum einbezogen oder zusätzlich auch der Hindukusch und der Pamir. Das die Gletschergebiete weltweit klassifizierende Randolph Glacier Inventory (RGI) fasst den Himalaya mit den Gebirgszügen Mittelasiens zu der Region Hochgebirgs-Asien (High Mountain Asia) zusammen, wozu dann u.a. auch der Tien Shan, der Kunlun und andere Gebirgszüge gehören. In diesem Artikel des Klimawiki werden primär die Gletscher des Himalaya berücksichtigt; wenn es die Quellen gebieten, in Einzelfällen auch die von angrenzenden Hochgebirgen.

In der Region befinden sich die größten Gletscher der Erde außerhalb der Polarregionen. Viele der großen Flüsse Süd- und Südostasiens wie Indus, Ganges und Brahmaputra, die Wasser für fast eine Milliarde Menschen liefern, entspringen in den Gebirgen zwischen Hindukusch und Himalaya. Das Schmelzwasser der Gletscher ist extrem wichtig im Indusbecken und wichtig im Einzugsgebiet des Brahmaputra. Aufgrund der Bedeutung für die Wasserversorgung in den großen und dicht besiedelten Flusstälern werden die Hochgebirge Zentralasiens auch als „Wasserschloss Asiens“ bezeichnet.

Das Klima

Himalaya und Karakorum stehen unter dem Einfluss von drei Windsystemen: 1. Der Westwindzone der mittleren Breiten, 2. des indischen Sommermonsuns und 3. des südostasiatischen Monsuns. Im Karakorum und z.T. auch noch im westlichen Himalaya stammen mehr als 50 % der Niederschläge, die vor allem im Winter fallen, aus Störungen in den Westwindströmungen. Die Schneefälle in höheren Lagen werden zu Zweidritteln den Westwinden zugeschrieben. In der Mitte und im Osten bringt südlich des Hauptkamms der Gebirge der Monsun die Hauptniederschläge im Sommer, während nördlich des Hauptkamms auch hier winterliche Niederschläge vorherrschen, die jedoch im Windschatten der Hauptgebirgszüge eher gering sind. Im Südosten sind die Schneefälle zu mehr als 80 % durch den südostasiatischen Monsun bedingt und fallen entsprechend im Sommer.

Wenig ist über die regionale und vertikale Verteilung der Niederschläge bekannt. Die nur über kurze Zeiträume in die Vergangenheit zurückreichenden Daten lassen im südwestlichen Karakorum bei 5000 m Höhe 1600-1800 Niederschlag vermuten. Die Winterniederschläge im Karakorum haben zugenommen, über die Niederschläge im Himalaya bestehen nur über einzelne Regionen gesichertere Erkenntnisse (s.u.). Auch die Temperaturveränderung lässt sich nur grob einschätzen. Die wenigen Wetterdaten zeigen eine aktuelle Erwärmung im Himalaya, jedoch nicht im Karakorum. Fast alle Wetterstationen befinden sich jedoch weit unterhalb der Untergrenzen der Gletscher, weshalb ihre Daten für das Verhalten der Gletscher wenig aussagekräftig sind.

Abb. 2: Gletschergebiete im Karakorum sowie im West-, Zentral- und Ost-Himalaya. Die unterschiedlichen Farben verweisen auf verschiedene Quellen. Einzelne große Gletscher sind benannt (von West nach Ost): Bia=Biafo, Yin=Yinsugaiti, Bal= Baltoro, Sia=Siachen, Miy=Miyar, BaS=Bara Shigri, Gan=Gangotri, Ngo=Ngozumpa, Zem=Zemu

Abb. 3: Abschätzungen des Gletschervolumens in der Karakorum-Himalaya-Region und in den vier Untergebieten nach verschiedenen Methoden (Quellen in der oberen Reihe (Blautöne): Abschätzung nach dem Verhältnis von Fläche und Eismächtigkeit, in der unteren Reihe (lila, orange, gelb): Ableitung aus Hangneigung und vertikalen Gletschererstreckung sowie zwei Modellberechnungen)

Die Gletscher

Die Gletscher der Region sind bei einer mittleren Höhenlage von etwas über 5000 m größtenteils schwer zugänglich, weshalb die meisten Gletscher erst in den letzten 10-15 Jahren durch Satelliten kartiert worden sind. Auch Satellitenaufnahmen sind jedoch oft nicht zuverlässig, da zahlreiche Gletscher im unteren Bereich mit Schutt bedeckt sind. Außerdem lassen sich in den großen Höhen der Akkumulationsgebiete reine Schneefelder von Gletscherflächen nur schwer unterscheiden. Insgesamt beträgt die Anzahl der Gletscher im Karakorum und Himalaya nach unsicheren Schätzungen ca. 28 000 (in der Mehrzahl sehr kleine Gletscher), die eine Fläche von rund 44 000 km² einnehmen. Dabei befinden sich die meisten Gletscher im westlichen Himalaya, die größte Gletscherfläche jedoch im Karakorum, weil hier die Gletscher im Mittel eine größere Ausdehnung besitzen (s. Abb. 2). In Hinblick auf die großen, im Himalaya und Karakorum entspringenden Ströme befinden sich die meisten Gletscher (18 500) und die größte vergletscherte Fläche (21 200 km²) im Einzugsgebiet des Indus. Die sehr kleinen Gletscher machen mehr als 70 % aller Gletscher aus, während die größten 3 % der Gletscher mehr als 50 % der Fläche einnehmen.

Noch schwieriger, als die Anzahl und die Fläche festzustellen, ist die Abschätzung des Volumens bzw. der Masse der Gletscher der Region. Die Schätzungen einer jüngeren Untersuchung beläuft sich auf 2900 bis 4700 km³, wobei 50-60 % des Gletschervolumens sich im Karakorum befinden, wo die Eisdicke im Mittel bei 94-158 m liegt, während die Gletscher im Himalaya nur 54-83 m dick sind. Die große Bandbreite ist durch die unterschiedlichen Methoden zur Bestimmung des Gletschervolumens bedingt: Die Ableitung der Eisdicke erfolgt in vielen Untersuchungen 1. aus der Fläche, 2. aus der Hangneigung und vertikalen Gletschererstreckung und 3. nach Modellberechnungen, die z.T. auf der Beziehung zwischen Gletscherdicke und Fließgeschwindigkeit des Eises beruhen. Die Ableitung des Volumens aus der Fläche führt zu einer systematischen Überschätzung der Werte, während die Ergebnisse der beiden anderen Methoden dicht beieinander liegen und ein Volumen von etwas über 3000 km³ ergeben.

Abb. 4:Veränderung der Höhe der Gletscheroberfläche zwischen 2003 und 2008 nach Satellitenmessungen. Gelbe und rote Kreise bedeuten eine Höhenabnahme, blaue eine Zunahme. Die gelben Linien markieren die Einzugsgebiete großer Flüsse. Die schwarzen durchgezogenen und gestrichelten Linien markieren benannte Gletschergebiete (Hindu Kush, Spiti Lahaul etc.).

Veränderung der Gletscherfläche

Wegen fehlender Daten lassen sich keine Aussagen über eine langfristige Flächenänderung der gesamten Region machen. Nur für wenige einzelne Gletscher gibt es Messungen, die einige Jahrzehnte zurückreichen. So zeigen im indischen Himalaya die beobachteten Gletscher einen Rückgang der Länge seit dem 19. Jahrhundert. Im Karakorum ist dagegen das Bild nicht einheitlich: Im Allgemeinen zeigen die Gletscher ebenfalls eine Längenabnahme über das 20. Jahrhundert, während der letzten 40-50 Jahre jedoch in manchen Fällen auch eine Zunahme. Bei einzelnen Gletschern wurden auch kurzzeitige schnelle Vorstöße beobachtet. Das unterschiedliche Verhalten bei einzelnen Gletschern geht teilweise auf die Schuttbedeckung der Gletscher zurück. Schon eine Schuttauflage von wenigen Zentimetern und mehr isoliert das Eis darunter und verringert die Eisschmelze.

Veränderung des Gletschervolumens

Noch schwierige ist es, die Änderungen der Gletschermasse festzustellen. Zur Bestimmung der Massenänderung der Gletscher in den schwer zugänglichen asisatischen Hochgebirgen werden die folgenden Methoden angewendet:

1. Vor-Ort-Messungen der Massenbilanz, von denen es nur sehr wenige gibt,
2. Satellitengestützte Gravimetermessungen (Schwerefeldmessungen)
3. Satellitengestützte Altimetermessungen (Höhenabschätzungen)
4. Eis-Modell-Simulationen

Massenbilanzmessungen vor Ort gibt es für nur ganz wenige Gletscher und für nur ca. 10 Jahre. Die beobachteten Gletscher im westlichen Himalaya und in Nepal zeigen dabei durchweg Massenverluste. Neuere Methoden stützen sich auf Messungen der Höhendifferenz der Gletscheroberflächen durch Satelliten, die bis 2000 zurückreichen. In dem rund 80 000 km² umfassenden Pamir-Karakorum-Himalaya Gebiet betrug zwischen 2003 und 2008 die jährliche Abnahme der Gletscherhöhe 0,37 m. Dabei wurden die stärksten Abnahmen im Osten mit ca. 1 m/Jahr geschätzt, die geringsten Abnahmen bzw. sogar Zunahmen im Nordwesten des westlichen Teils der Region (Karakorum, W-Kunlun-Shan). Die Gletscher in Gebirgen unter dem Einfluss der Westwinde mit winterlicher Akkumulation zeigen die geringsten Höhenabnahmen bzw. sogar Zunahmen. Die geringen Abnahmen bzw. Zunahmen auf der Nordseite des westlichen Gebirgszuges hängen wahrscheinlich mit zunehmenden Niederschlägen zusammen.

Allgemein zeigen die Gletscher in den Gebieten, deren Niederschläge durch den Sommermonsun bestimmt sind, Höhenabnahmen, also Volumenverluste. So beruht die starke Abnahme im Osten auf starken langfristigen Abnahmen der Niederschläge. Zusammen haben die Gletscher des Indus-, Ganges- und Brahmaputra-Einzugsgebiets um 23,7 Gt/Jahr an Masse verloren, was 10 % des gesamten Gletscheranteils am Meeresspiegelanstieg ausmacht.

Einzelne Gebiete und einzelne Gletscher

Abb. 5: Der Sagamartha-Nationalpark am Mt. Everest; blau: vergletscherte Gebiete

Der Sagamartha-Nationalpark am Mt. Everest

Eine gut untersuchtes Gebiet ist der Sagarmatha-Nationalpark (Sagarmatha ist der nepalesische Name für den Mt. Everest) auf der Südseite des Mt. Everest in Nepal, auch weil es hier eine Reihe von Wetterstationen in höheren Lagen gibt. Seit 1993 wurden sieben Stationen in Höhenlagen zwischen 2660 und 5600 aufgebaut, die Temperatur- und Niederschlagsdaten aufzeichnen. Am Südhang des Mt. Everest entstand in 7986 m Höhe die höchste Wetterstation der Welt.

Der Nationalpark erstreckt sich südwestlich des Mt. Everest über eine Fläche von 1148 km² und reicht von 2845 m Höhe bis hinauf zum Mt. Everest in 8848 m. Die eisbedeckte Fläche wird auf ca. 400 km² geschätzt und nimmt etwa ein Drittel des Parks ein (Abb. 5). Sie ist zu 32 % mit Schutt bedeckt. Die Anzahl der Gletscher liegt nach einer Schätzung aus dem Jahr 2009 bei 278, wobei die 40 größten Gletscher rund 70 % der Fläche bedecken. In keinem Gebiet der Hindukusch-Himalaya-Region gibt es so viele glaziale Seen, deren Gesamtzahl sich auf 624 beläuft, wovon bei weitem die meisten unter dem Gletschereis liegen. Das gesamte Gletschergebiet erstreckt sich von etwa 4300 m Höhe bis über 8000 m. Die mittlere Gletscherhöhe liegt bei 5720m und dürfte damit die höchste der Welt sein.

Die Gletscher gehören zum Sommer-Akkumulations-Typ des Himalayas, d.h. sie erhalten ihren Niederschlag von im Jahresmittel 516 mm zu fast 90 % durch den indischen Sommermonsun von Juni bis September. Allerdings kann es auch im Winter zu heftigem Schneefall durch Tropische Zyklonen und Störungen der Westwinddrift kommen.

Zwischen 1962 und 2011 wurde ein Verlust der vergletscherten Fläche von 13 % bzw. 52,8 km² festgestellt, wobei der Flächenverlust in jüngster Zeit zugenommen hat. Dabei haben die kleineren Gletscher stärker an Fläche abgenommen als die größeren. Ein Grund dafür kann darin liegen, dass die Akkumulationszone der größeren Gletscher höher gelegen ist als die der kleineren Gletscher. Mit der Flächenabnahme einher ging ein Rückzug der Gletscherzunge von im Mittel 403 m für den gesamten Zeitraum bzw. 8,2 m jährlich. Außerdem wanderte auch die Schneegrenze um 182 m von 5289 m auf 5471 m nach oben, und zwar besonders stark seit den 1990er Jahren. Die Höhenverschiebung der Schneegrenze ist ein Indikator für den Massenverlust der Gletscher.

Grundsätzlich können als Ursache für das Schrumpfen der Gletscher eine steigende Temperatur, geringere Niederschläge oder eine zunehmende Solarstrahlung angenommen werden.

Eine Station in 5035 m Höhe am Mt. Everest zeigt bei den Minimumtemperaturen von 1994 bis 2013 im Jahresmittel einen Anstieg von 1,44 °C über diese 20 Jahre. Die Maximumtemperaturen stiegen dagegen mit 0,18 °C deutlich geringer an als die Minimumtemperaturen, so dass die Mitteltemperatur im Jahresdurchschnitt um 0,88 °C von 1994 bis 2013 zunahm. Die stärksten Anstiege der Temperatur finden sich im Jahresverlauf im Winter, während in der sommerlichen Monsunzeit ein leichter Abfall der Temperatur zu beobachten ist. Die Niederschläge wiesen dagegen in den letzten Jahren für alle Monate eine fallende Tendenz auf, und zwar um 13,7 mm jährlich bzw. um 273 mm über 20 Jahre. An der erwähnten Mt. Everest-Station betragen sie in der Monsunzeit nur noch etwa die Hälfte der Niederschläge von vor 20 Jahren.

Für die teilweise starke Erwärmung ist einerseits die globale Erwärmung in Kombination mit dem Eis-Albedo-Effekt verantwortlich. Es wurde aber auch die Absorption der Solarstrahlung durch die hohe Aerosolkonzentration (insbesondere von Ruß) in der Vormonsunzeit dafür als Ursache angeführt, die wiederum möglicherweise durch die zunehmende Industrialisierung und offene Feuer in Südasien verursacht worden ist. Die zunehmende Aerosolbelastung, allerdings vor allem die Sulfataerosole, in der mittleren Troposphäre über Südasien wird auch für die abnehmenden Niederschläge verantwortlich gemacht, weil dadurch der niederschlagsbringende Sommermonsun geschwächt wird. Die Beziehungen zwischen Aerosolkonzentration und Monsun sind jedoch kompliziert. Von manchen Forschern wird auch die in jüngster Zeit beobachtete Abschwächung der Aerosolbelastung über Asien und eine damit verbundene stärkere Solareinstrahlung für einen schwächeren Monsun als Ursache genannt.

Salerno et al. (2015) schreiben dem Temperaturanstieg nur einen geringen Einfluss auf die Gletscherschmelze der Region zu. Die Zunahme der Minimumtemperatur überschreitet in der Höhenlage der Gletscher nicht die 0 °C-Grenze und ist deshalb für die Gletscherschmelze unwirksam. Bei der Maximumtemperatur spielt aber auch nur die Erwärmung im April eine relevante Rolle für die Gletscherschmelze, während die Temperaturerhöhung in den Wintermonaten die 0 °C-Isotherme nur geringfügig über die Gletscherfronten hebt und in der Monsunzeit im Sommer die Temperaturen leicht sinken. Die beobachtete Verringerung der Gletschermasse muss daher hauptsächlich auf die sinkenden Niederschläge in den letzten 20 Jahren zurückgeführt werden. Die in den letzten 20 Jahren um 11 % abgenommene Wahrscheinlichkeit von Schneefall hat allerdings auch mit der steigenden Temperatur zu tun.

Der Siachen- und der Gangotri-Gletscher

Abb. 6: Rückzug des Gangotri-Gletschers 1780-2001. Nach 2001 hat sich der Rückzug stark verlangsamt.

Der Siachen-Gletscher liegt im südöstlichen Karakorum im indisch-pakistanischen Grenzgebiet. Er ist mit einer Länge von 74 km der zweitlängste Gletscher außerhalb der Polargebiete (nach dem Fedtschenko-Gletscher im Pamir in Tadschikistan mit 77 km Länge) und der längste Gletscher Indiens. Zwischen 1862 und 1909 ist der Siachen um 700 m vorgestoßen, hat sich zwischen 1929 und 1958 um 400 m zurückgezogen und zeigte in den letzten 50 Jahren so gut wie keine Bewegung am Ende der Gletscherzunge. Das bisherige Verhalten lässt jedenfalls nicht den Schluss zu, dass der Gletscher in 50 Jahren oder so verschwunden sein wird.

Der Gangotri-Gletscher ist 30 km lang und der größte Gletscher im Zentral-Himalaya. Er liegt westlich von Nepal und speist den Bhagirathi-Fluss, der wiederum einer der Hauptzuflüsse des Ganges ist. Der Gletscher zeigte bis zum Jahr 2000 einen starken Rückzug um im Mittel 20 m pro Jahr. Danach verlangsamte sich der Rückgang aber deutlich und ist zwischen 2007 und 2009 praktisch zum Stillstand gekommen.

Weblinks

• Mayer, C. & A. Lambrecht (2015): Die Gletscher der Hindukusch-Himalaya Region. In: Lozán, J. L., H. Grassl, D. Kasang, D. Notz & H. Escher-Vetter (Hrsg.). Warnsignal Klima: Das Eis der Erde. pp. 130-137.

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