Klimawandel und Klimafolgen

Über 99 % aller tropischen Gletscher befinden sich in den tropischen Anden. 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.³ In Afrika gibt es ausschließlich tropische Gletscher auf wenigen Gipfeln der ostafrikanischen Gebirgsmassive Mount Kilimandscharo (5895 m hoch), Mount Kenia (5199 m) und dem Ruwenzori-Gebirge (5109 m). Außerhalb Südamerikas und Afrikas gibt es nur noch auf Neuguinea auf dem 4884 m hohen Puncak Jaya (auch Carstensz-Pyramide genannt) Gletscherreste.

Tropische Gletscher sind aufgrund der allgemein hohen Temperaturen auf isolierte hohe Berggipfel von 4000 m und mehr beschränkt. Die Temperaturen sind das ganze Jahr über nahezu gleichbleibend, und der Unterschied zwischen Tages- und Nachttemperaturen ist größer als der zwischen den Jahreszeiten. Die Jahreszeiten sind nicht durch die Temperatur, sondern durch die Aufeinanderfolge von feuchten und trockenen Perioden gekennzeichnet, die durch die Wanderung der Innertropischen Konvergenzzone (ITZ) bedingt sind. Aufgrund dieser klimatischen Bedingungen erfolgt das Abschmelzen (Ablation) von Eis nicht wie in den mittleren Breiten im Sommer, sondern das ganze Jahr über, die Bildung (Akkumulation) von Eis dagegen nur in den feuchten Jahreszeiten. Die Ablation geschieht hauptsächlich durch Sublimation (direkte Umwandlung von Eis in Wasserdampf ohne vorherige Schmelzwasserbildung) aufgrund direkter Sonneneinstrahlung. Schmelzprozesse durch Temperaturen über 0 °C gibt es vor allem am unteren Gletscherende. Die Akkumulation ist wie überall eine Folge von Niederschlag in Form von Schnee.

Abb. 1: Tropische Gletscher

Tropische Gletscher und Klimaänderungen

Aufgrund ihrer prekären Lage sind tropische Gletscher besonders sensibel gegenüber klimatischen Änderungen. Geringe Änderungen der Temperatur können die 0-Grad-Grenze und damit die Gleichgewichtsgrenze zwischen Ablation und Akkumulation leicht um mehrere 100 m nach oben oder unten verschieben. Änderungen der atmosphärischen Zirkulation können zu mehr oder weniger Niederschlag führen und damit das Wachstum oder die Abnahme tropischer Gletscher erheblich beeinflussen. Die Wolkenbildung beeinflusst die Sonneneinstrahlung und damit die Sublimation. Dabei ist die Wirkung der Solarstrahlung auch stark von der Albedo der Eisoberfläche abhängig, die durch frisch gefallenen Schnee gegenüber Alteis, aber auch durch Rußablagerungen stark variieren kann.¹ Tropische Gletscher sind zwar überall auf dem Rückzug. Es ist jedoch umstritten, ob dafür bei allen tropischen Gletschergebieten in gleichem Maße der Klimawandel verantwortlich ist. Besonders der Gletscherschwund am Kilimandscharo hat eine Debatte über die Ursachen ausgelöst.² Kompliziert wird die Frage auch dadurch, dass die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung tropischer Gletscher von der Wassertemperatur der benachbarten Ozeane abhängt. So werden die Andengletscher durch das ENSO-Phänomen³ und der Kilimandscharo durch die Wassertemperatur des Indischen Ozeans beeinflusst.⁴

Die globale Erwärmung durch steigende Treibhausgaskonzentration lässt die Temperaturen in größeren Höhen stärker ansteigen als in tieferen Lagen. Besonders stark ist diese vertikale Verstärkung in den Tropen. Das liegt vor allem an der hohen Feuchtigkeit der tropischen Atmosphäre und der starken Wasserdampf-Rückkopplung. Eine wärmere Atmosphäre kann mehr von dem Treibhausgas Wasserdampf durch Verdunstung aufnehmen, für die in den Tropen ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Die Projektionen von Klimamodellen zeigen eine doppelt so starke Erwärmung in der mittleren bis oberen Troposphäre der Tropen als am Erdboden. So wird in 7000-8000 m Höhe über den tropischen Anden eine Temperaturzunahme von 5,5-6,5 °C prognostiziert, in 2000 m Höhe nur von 3,0-3,5 °C.⁵

Anmerkungen
1. Mölg, T., D.R. Hardy, N.J. Cullen, and G. Kaser (2008): Tropical Glaciers, climate change, and society: Focus on Kilimanjaro (East Africa). In: Orlove, B., E. Wiegandt, and B. Luckman (eds.): The Darkening Peaks: Glacial Retreat in Scientific and Social Context. University of California Press: Berkeley, London, pp. 168-182
2. Thompson, L.G., H.H. Brecher, E. Mosley-Thompson, D.R. Hardy, and B.G. Mark, 2009. Glacier loss on Kilimanjaro continues unabated. Proc. Nat. Acad. Sci., v. 106, p. 19770-19775, doi:10.1073/pnas.0906029106; Kaser (2008): Gletscherschwund am Kilimandscharo, Spektrum der Wissenschaft, Januar 2008, 62-69↑
3. Rabatel, A., et al. (2012): Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi-century perspective on glacier evolution and climate change, The Cryosphere, 7, 81–102
4. Kaser (2008): Gletscherschwund am Kilimandscharo, Spektrum der Wissenschaft, Januar 2008, 62-69↑
5. Thompson, L:G., et al. (2012): Tropical glaciers, recorders and indicators of climate change, are disappearing globally, Annals of Glaciology 52, 23-34