Schlagwortarchiv für: Klimawandel

Eisstau – Überflutungsgefahr durch angestautes Eis

Ende Dezember 2023 sowie Anfang des neuen Jahres war es bei uns in Mitteleuropa ungewöhnlich mild und es regnete länger andauernd. Im Thema des Tages vom 18. Januar 2024 wurde auf diese milde und feuchte Witterungsperiode näher eingegangen und der hydro-klimatologische Bericht vorgestellt (siehe ). Als sich die Witterung Anfang Januar umstellte und in Deutschland eisige Frostnächte vorhergesagt wurden, erreichten uns zahlreiche Anfragen, wie sich der Frost auf das Hochwasser in Teilen Deutschlands auswirken würde. Im Zuge dessen wurden Erinnerungen an lang zurückliegende Winter wach, in denen Eisstaus auf Flüssen bei uns in Deutschland mit Beginn einer milden Witterungsphase zu Überflutungen führten (siehe ).

Gefriert das Wasser eines Flusses im Winter und steht zum Ende der Jahreszeit die warme Witterung bevor, steigt die Gefahr für Eisstau und das Risiko für Überflutungen in der Umgebung. Eisstaus entstehen, wenn die Eismassen in einem Fluss dessen Transportkapazität übersteigen. Der Prozess beginnt, wenn ein Fluss in strengen Wintern komplett von einer dicken Eisschicht überzogen wird. Das von Ufer zu Ufer reichende Eis wächst weiter und kann Tage, Wochen oder sogar Monate bestehen bleiben. Natürlich verändert es sich mit jeder Wetteränderung, dehnt sich aus oder schmilzt.

Durch folgende Prozesse bricht diese massive Eisschicht im Verlauf des Winters/Frühlings auf und die Eisschmelze setzt ein: Zum einen sorgen steigende Temperaturen und die zunehmende solare Einstrahlung dafür, dass das Eis zu tauen beginnt. Zum anderen lassen aufkommender Regen sowie Schneeschmelze den Wasserstand steigen, was wiederum Druck auf das Eis ausübt und zu einem Aufbrechen der Eisfläche führt.

Manchmal taut das Eis durch längere Wärmeperioden nur allmählich, bricht auf, fließt ab und stellt für das Flusssystem sowie die Infrastruktur keine größere Gefahr dar. Zuweilen kann es aber auch passieren, dass die Eisschmelze weniger organisiert erfolgt. Dann kann es zum sogenannten “Eisstau” kommen. Eisschollen türmen sich im Fluss und an den Ufern auf und es kommt nicht selten zu Überflutungen in der näheren Umgebung.

Wie genau passiert diese unorganisierte Eisschmelze?

Wenn das Eis zu schmelzen beginnt, bricht es in große Schollen auf und bewegt sich mit dem fließenden Wasser flussabwärts. Es kann über die Ufer treten, wodurch sich die Eismenge im Fluss verringert. Gelangt es aber an Engstellen im Fluss, wie einer Flussbiegung, stößt es an Brückenpfeiler oder rutscht es über sehr flache Stellen des Gewässers mit geringem Gefälle, können die Eisschollen verkanten, dadurch ihre Geschwindigkeit verringern und letztlich sogar komplett stoppen. Das Wasser fließt hingegen weiter und transportiert weitere Eisschollen, die sich dann nach und nach zurückstauen. Findet das Wasser im Flussbett keinen Weg mehr unter dem Eis hindurch und an den Eisschollen vorbei, staut es sich flussaufwärts und ergießt sich über das angrenzende Land. Dies führt schlussendlich zu Hochwasser im Fluss und kann in schwerwiegenden Überschwemmungen in der Umgebung münden, da Wasser, Eis und Geröll aus dem Flussbett verdrängt werden.

DWD Eisstau Ueberflutungsgefahr durch angestautes Eis

Ein Eisstau kann sich nur durch Abschmelzen oder durch genug Druck aufgrund steigender Wasserpegel auflösen. Bis das Eis nicht komplett abgeschmolzen ist, kann ein Eisstau jedoch immer wieder entstehen. Setzt sich das aufgestaute Eis beim Abtauen sehr plötzlich in Bewegung, ist die Gefahr einer aufkommenden Flutwelle recht groß. Dass es beim Auflösen eines Eisstaus nur kaum oder gar keine Auswirkungen gibt, ist aber ebenfalls durchaus möglich.

Eisstaus kommen bei uns in Deutschland selten vor. Die Winter sind oft zu mild. In Kanada oder den USA hingegen sind Eisstaus mit Überschwemmungen im Winter häufiger an der Tagesordnung, wie jüngst in kleinerem Umfang nahe Florence, Colorado/USA (siehe ).

Dipl.-Met. Julia Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 26.01.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Die Farbe der Ozeane verändert sich

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology und des nationalen Zentrums für Ozeanografie in England stellten fest, dass sich die Farbe der Ozeane in den vergangenen 20 Jahren signifikant verändert hat. Diese Veränderung lässt sich jedoch nicht mit den üblicherweise während eines Jahres auftretenden Schwankungen in Verbindung bringen, sondern ist vielmehr auf den menschengemachten Klimawandel zurückzuführen.

In ihrer Studie fassten die Forschenden zusammen: Auf mehr als der Hälfte der Fläche der Weltmeere ist eine für das menschliche Auge nicht erfassbare Farbveränderung festzustellen. Diese Fläche ist größer als die gesamte Landfläche der Erde. Des Weiteren sind die Ozeane insbesondere in subtropischen und tropischen Regionen in der Nähe des Äquators im Laufe der Zeit immer grüner geworden.

Eine Veränderung der Ozeanfarbe weist auf eine Veränderung der Ökosysteme an der Meeresoberfläche hin. Denn die Farbe der Ozeane ist ein visuelles Produkt der Organismen und Materialien, die sich im Wasser befinden. Eine tiefblaue Farbe deutet auf sehr wenig Leben hin, grüne Gewässer hingegen zeigen das Vorhandensein von Ökosystemen und vor allem von Phytoplankton an. Plankton stellt nicht nur die Grundlage der marinen Nahrungskette dar, es spielt auch eine wichtige Rolle bei der Fähigkeit des Ozeans, Kohlendioxid zu binden und zu speichern. Durch Photosynthese wandelt Phytoplankton Kohlendioxid in Sauerstoff um.

DWD Die Farbe der Ozeane veraendert sich

Derzeit können die Wissenschaftler noch nicht sagen, in wie fern sich die marinen Ökosysteme verändern, um die Farbänderungen widerzugeben. In einem Punkt sind sie sich aber sicher: Der wahrscheinlichste Grund dafür ist der durch den Menschen verursachte Klimawandel. Doch wie fanden die Forscher dies heraus?

Hierzu wurden Messungen der Ozeanfarben der letzten 20 Jahre – vor allem in (sub-)tropischen Regionen – ausgewertet. Diese wurden mit dem Radiospektrometer MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) auf dem Aqua-Satelliten aufgenommen. Das Ergebnis ist eindeutig. Es ergibt sich ein klarer Trend der Farbveränderung, der über die typische jährliche Variabilität hinausgeht. Denn aufgrund der nicht vorhandenen Jahreszeiten in den Tropen und Subtropen variieren die Farben an sich nicht so sehr, wodurch Langzeitveränderungen eher sichtbar werden.

Um abzuschätzen, in wie fern der menschengemachte Klimawandel dazu beigetragen hat, wurde ein Modell verwendet, das die Farbveränderungen zum einen MIT und zum anderen OHNE den Einfluss von Treibhausgasen berechnet hat. Bei der Simulation inklusive Treibhausgasen ergab sich ein Trend innerhalb von 20 Jahren, der Veränderungen der Ozeanfarbe auf mindestens 50 Prozent der Ozeanoberfläche zeigt. Dies entspricht in etwa dem, was die Wissenschaftler der Studie bei der Auswertung der realen Daten herausfanden.

Die Forschenden kamen somit zu folgendem Ergebnis: Die Farbe der Ozeane hat sich verändert. Noch ist aber nicht bekannt, wie dies von statten geht. Allerdings spiegeln die Veränderungen der Farbe Veränderungen in den Planktongemeinschaften wider, welche wiederum alles beeinflussen, was sich von Plankton ernährt. Des Weiteren verändert sich die Fähigkeit des Ozeans, Kohlenstoff zu speichern, da unterschiedliche Arten von Plankton diesbezüglich unterschiedliche Fähigkeiten haben. Computermodelle simulierten schon seit Jahren Farbveränderungen der Ozeanoberfläche, nun zeigt sich in realen Daten, dass diese Prozesse tatsächlich stattfinden.

Diplom-Meteorologin Julia Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.10.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Warum schmilzt das Schelfeis?

Der Eisschild der Antarktis ist die weltweit größte, permanent vereiste Fläche. Erwärmt sich das Meer um nur 0,5 Grad, schmilzt das Schelfeis von unten und bricht an den Kanten.

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Weitere Informationen

Der Eisschild der Antarktis ist die weltweit größte, permanent vereiste Fläche. Sie enthält genügend Wasser, um den Meeresspiegel um rund 58 Meter ansteigen zu lassen. Das Eis wandert nach außen bis hinein ins Meer, wird aber an Ankerpunkten festgehalten. Dieser Teil des Eispanzers, der ins Meer ragt, das Schelfeis hat die Funktion eines Damms. Erwärmt sich das Meer um nur 0,5 Grad, schmilzt das Schelfeis von unten und bricht an den Kanten. Die Ankerpunkte des Eisdammes brechen ab, und das gesamte Eis vom Kontinent kommt in Bewegung.

Ganze Doku zum CC-Clip: ZDFmediathek: Steigende Pegel – Wenn das Wasser kommt

cc.xlargeby.xlarge Urheberrechtlich geschütztes Werk unter Creative Commons-Lizenz („CC BY 4.0“) ©3sat/nano/mobyDOK/Alexander Lahl/Max Mönch/Jean Schablin/Robert Coellen/Mirko Tribanek/Mandy Blaurock,Susan Kreher/Jochen Schmidt

QUELLE:

https://www.awi.de/forschung/klimawissenschaften/physikalische-ozeanographie/schwerpunkte/ozean-schelfeis-wechselwirkung.html

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