Mount Everest's Unusual Climate Mystery: Wie Himalaya-Gletscher sich gegen steigende Temperaturen zur Wehr setzen

Nachts wird das Pyramiden-Observatorium zu einem wichtigen Aktivposten für Forscher des Institute of Science and Technology Austria (ISTA). Die Klimastation erfasst stündlich meteorologische Daten und das bereits seit fast drei Jahrzehnten. Von diesem Standort aus ziert die Pracht des Pumori-Gipfels in Nepal den Horizont. Bildnachweis: Franco Salerno

Die robusten Gletscher des Himalaya wehren sich und streben danach, ihre eisige Integrität zu bewahren. Eine Frage bleibt jedoch: Wie lange können sie der zunehmenden Hitze standhalten? Diese Frage steht im Mittelpunkt eines internationalen Forscherteams unter der Co-Leitung von Professorin Francesca Pellicciotti vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA). Ein bemerkenswertes Phänomen wurde entdeckt: Die steigenden globalen Temperaturen haben eine reaktionäre Abkühlung der Luft rund um die Eisoberflächen der Himalaya-Gletscher ausgelöst. Diese kalten Winde können möglicherweise zur Erhaltung der Gletscher und der von ihnen unterstützten Ökosysteme beitragen. Diese Erkenntnisse, die im gesamten Himalaya-Gebirge vorhanden sind, werden in Nature Geoscience veröffentlicht.

Könnte die globale Erwärmung das Abschmelzen der Himalaya-Gletscher beschleunigen, ähnlich wie das Schmelzen von Eis an einem glühend heißen Sommertag? Zuvor hatten Wissenschaftler gezeigt, dass sich die globale Erwärmung stärker auf Berggipfel auswirkt und diese schneller aufheizt. Eine hochgelegene Klimastation am Fuße des Mount Everest in Nepal entdeckte jedoch ein unerwartetes Ereignis. Die aufgezeichneten durchschnittlichen Oberflächenlufttemperaturen blieben seltsamerweise stabil, anstatt wie erwartet zu steigen. Wie sind diese Daten zu verstehen?

Himalaya-Gletscher reagieren auf die globale Erwärmung. Ein schematisches Diagramm bietet eine visuelle Darstellung der Luftkühlung rund um diese Gletscher. Bildnachweis: Salerno/Guyennon/Pellicciotti/Nature Geoscience

Die Klimastation Pyramid International Laboratory/Observatory, die sich auf einer eisigen Höhe (5050 m) an den Südhängen des Mount Everest neben den Khumbu- und Lobuche-Gletschern befindet, verfolgt seit fast drei Jahrzehnten systematisch stündliche meteorologische Daten. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der neuen ISTA-Professorin Francesca Pellicciotti und der Forscher Franco Salerno und Nicolas Guyennon vom Nationalen Forschungsrat Italiens (CNR) hat den Code geknackt.

Steigende globale Temperaturen lösen eine Abkühlungsreaktion in den Gletschern aus und regen dazu an, dass kalte – katabatische – Winde bergab strömen. Doch wie lange können die Gletscher die Auswirkungen der globalen Erwärmung durch Abkühlung ausgleichen? Und welche Eigenschaften ermöglichen es ihnen?

Der Teufel steckt im Detail

Um das Phänomen zu verstehen, war es wichtig, die Daten sorgfältig zu sichten. „Wir kamen zu dem Schluss, dass die Gesamttemperaturdurchschnitte aus einem einfachen Grund stabil erschienen. Während die Tiefsttemperaturen allmählich anstiegen, sanken die sommerlichen Oberflächentemperaturmaxima kontinuierlich“, erklärt Salerno.

Die Gletscher reagieren auf steigende Temperaturen, indem sie ihren Wärmeaustausch mit der Oberfläche verstärken, erklärt Pellicciotti. Aufgrund des erhöhten Temperaturkontrasts zwischen der wärmeren Umgebungsluft über dem Gletscher und der Luftmasse, die die Gletscheroberfläche direkt berührt, wird die Oberflächenluftmasse deutlich kühler.

„Der verstärkte turbulente Wärmeaustausch an der Gletscheroberfläche und die zunehmende Abkühlung der Oberflächenluftmasse führen dazu, dass dichte, kühle, trockene Oberflächenluftmassen bergab strömen und die unteren Gletscherabschnitte und nahegelegenen Ökosysteme abkühlen“, sagt Pellicciotti. Über die ausschließlich bei Pyramid verfügbaren Bodenbeobachtungen hinaus interpretierte das Team die globale Klima- und Wetter-Reanalyse ERA5-Land. Die Interpretation bestätigte, dass sich das Phänomen der durch die globale Erwärmung verursachten katabatischen Winde über den Mount Everest hinaus auf das gesamte Himalaya-Gebirge erstreckte.“

Von links nach rechts: Nicolas Guyennon (IRSA-CNR), Francesca Pellicciotti (ISTA) und Thomas Shaw (ISTA) diskutieren ihre Ergebnisse. Bildnachweis: Franco Salerno

Letztendlich wollen die Forscher verstehen, welche Gletscher in der Lage sind, auf die globale Erwärmung auf diese Weise zu reagieren, und wie lange sie dies tun können. „Während einige Gletscher derzeit mit erheblichen Veränderungen konfrontiert sind, sind die Gletscher im Hochgebirge Asiens, dem Dritten Pol, riesig und enthalten mehr Eismassen, was zu längeren Reaktionszeiten führt. Wir haben möglicherweise das Glück, die Möglichkeit zu haben, diese zu „retten“. Gletscher.“

Deshalb werden Pellicciotti und ihr Team bald untersuchen, ob die weltweit einzigen stabilen oder wachsenden Gletscher im Pamir- und Karakorum-Gebirge, nordwestlich des Himalaya, auch auf die globale Erwärmung reagieren, indem sie kalte Winde ihre Hänge hinunterblasen. „Die Hänge der Pamir- und Karakorum-Gletscher sind im Allgemeinen flacher als im Himalaya. Daher gehen wir davon aus, dass die kalten Winde eher dazu dienen könnten, die Gletscher selbst zu kühlen, als tiefer in die Umgebung vorzudringen. Das werden wir in den nächsten Jahren sagen können“, sagt Pellicciotti.

„Wir glauben, dass die katabatischen Winde die Reaktion gesunder Gletscher auf steigende globale Temperaturen sind und dass dieses Phänomen dazu beitragen könnte, den Permafrost und die umgebende Vegetation zu erhalten“, sagt Guyennon. Gletscher sind in der Tat von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Wassersicherheit in ihren Ökosystemen.

Das Pyramiden-Observatorium ist mit Schnee bedeckt. Wichtig für die Forscher des Institute of Science and Technology Austria (ISTA): Die Klimastation zeichnet seit fast drei Jahrzehnten stündlich meteorologische Daten auf. Bildnachweis: Franco Salerno

Doch wie lange können sich gesunde Gletscher wehren? Die Gletscher an den Südhängen des Himalaya sind klassische Beispiele für „Akkumulations-Ablations-Gletscher“: Sie sammeln in großen Höhen durch die Sommermonsune des indischen Subkontinents Masse an und verlieren gleichzeitig Masse durch das kontinuierliche Schmelzen.

Allerdings verschieben die katabatischen Winde nun dieses Gleichgewicht: Die von den Gletschern herabströmenden kälteren Luftmassen senken die Höhe, in der Niederschläge stattfinden. Dies führt dazu, dass den Gletschern ein wichtiger Masseneintrag entgeht, während sie weiter schmelzen. Daher sind wahrgenommene kühle Temperaturen, die von Gletschern herabfließen, eher eine Notfallreaktion auf die globale Erwärmung als ein Indikator für die langfristige Stabilität der Gletscher.

Bedeutet das, dass sich die Gletscher ihrem Erhaltungs-Kipppunkt nähern? „Sie sind an manchen Orten, aber wir wissen nicht wo und wie“, sagt Pellicciotti. Dennoch lässt sie sich nicht so leicht entmutigen: „Auch wenn die Gletscher sich nicht für immer erhalten können, könnten sie doch die Umwelt um sie herum für einige Zeit schützen. Daher fordern wir mehr multidisziplinäre Forschungsansätze, um die Bemühungen zur Erklärung der Auswirkungen der globalen Erwärmung zu bündeln“, schließt sie. Diese Bemühungen könnten sich als entscheidend erweisen, um den Verlauf des vom Menschen verursachten Klimawandels zu ändern.