wissenschaft

ludwig rasser
Gernot Weyss
bernhard hynek
Gernot Weyss
wolfgang schöner
wolfgang schöner
wissenschaft
Unter Beobachtung
Der Alpenraum hat sich doppelt so stark erwärmt wie die übrige Welt.
Die Ursachen wollen Forscher am 125 Jahre alten Sonnblick-Observatorium klären – dem ältesten meteorologischen Hochgebirgslabor.
D
endzeitstimmung
Der deutlich sichtbare
Eintrag von Staub aus
der Sahara beschleunigte die Schmelze
Messgerät für
die einstrahlung
der sonne
Die Analysen am
Sonnblick belegen
eine Zunahme der
Sonnenscheindauer
Von Robert Buchacher
er Fußweg auf den 3105 Meter hohen
Sonnblick ist nur geübten Wanderern
zu empfehlen. Er führt über steile,
­schmale Pfade und das so genannte Goldbergkees –
jene Schotterablagerung, die der Sonnblick-Gletscher
auf seinem Rückzug hinterlassen hat. Bis zu sechs
Stunden muss man für die Überwindung der 1500
Höhenmeter von Kolm Saigurn, dem Talschluss des
­Salzburger Rauris, auf den in Salzburg gelegenen Gipfel veranschlagen. Am ersten September-Wochenende wird es dort geführte Wanderungen zum Gipfelhaus des Alpenvereins und zur 125-Jahr-Feier des
Sonnblick-Observatoriums geben – der ältesten
Hochgebirgsbeobachtungsstation der Welt.*)
Zum Vergleich: Das Observatorium auf der bayrischen Zugspitze existiert erst seit dem Jahr 1901
und die Beobachtungsstation auf dem schweizerischen Jungfrauenjoch seit 1930. Das seit 1886 im
*) Anlässlich des 125. Jahrestages des Sonnblick-­Observatoriums finden in Salzburg und Kärnten mehrere Veranstaltungen, Symposien und
Themenwanderungen statt. Nähere Informationen dazu unter:
www.zamg.ac.at/veranstaltungen/125jahresonnblick/­index.php
Eisformation im
Gletscher
Staub- und Rußpartikel
haben eindeutigen
Einfluss auf den
Rückzug der Gletscher
Arbeiten auf der
Messplattform
Das Gebirgslabor hat
einen unvergleichlichen Datensatz über
eine Vielzahl von
Klimafaktoren
messplattform
Klimaforscher Schöner
(2. v. li.) erklärt einer
Studentengruppe die
Funktion der Strahlungsmessgeräte des
Observatoriums
Sommer wie im Winter rund um die Uhr besetzte
Sonnblick-Observatorium verfügt über die längsten
in einer Hochgebirgsregion gesammelten Wetter- und
Klimaaufzeichnungen der Welt. Diese Einzigartigkeit
unter den meteorologischen Stationen veranlasste
die Wissenschaftshistorikerin Deborah R. Coen von
der Columbia University in New York, über das Sonnblick-Observatorium eine eigene Publikation zu verfassen („The Storm Lab: Meteorology in the Austrian
Alps“, Cambridge University Press, 2009).
Einzigartig ist das Hochgebirgslabor aber nicht nur
aufgrund seines unvergleichlichen Datensatzes über
Temperatur, Luftdruck, Niederschlag, Wind, Schneedecke und Atmosphärenchemie. Es hat in den vergangenen Jahrzehnten noch zusätzlich an Bedeutung
gewonnen: Die Forscher der Wiener Zentralanstalt
für Meteorologie und Geodynamik gehen dort unter
anderem der Frage nach, warum sich der Alpenraum
seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert im Durchschnitt doppelt so stark erwärmt hat wie der übrige
Erdball, nämlich um zwei Grad Celsius gegenüber
nur rund einem Grad weltweit.
Noch haben die Wissenschafter darauf keine
schlüssige Antwort – wohl aber einen Verdacht: Es
könnte – neben der durch Messungen belegten Zu-
Gernot Weyss
Feldforschung
Analysen im Schnee
und Eis geben auch
Aufschluss über den
Grad der Luftverschmutzung
observatorium am
Gipfel Seit dem Jahr
1886 ist der Sonnblick
im Sommer wie im
Winter rund um
die Uhr besetzt
Viele Zusammenhänge,
zum Beispiel Wolkenbildung
und die Rolle des stärksten
Treibhausgases Wasserdampf, verstehen die Klimaforscher noch zu wenig.
Wärmerer Alpenraum
Die Grafik zeigt die unterschiedliche
Temperaturentwicklung in
Österreich und global.
1,0
°C
0,5
0,0
global
–0,5
–1,0
Österreich
–1,5
1768
1850
1930
2010
Quelle: ZAMG-HISTALP, CRU (Climate Research Unit) profilinfografik•noa
Mehr Wasserdampf
Die Kurve zeigt den Anstieg des
Dampfdrucks in der Luft
am Sonnblick.
4.2
4.0
3.8
3.6
Dampfdruck
in hPa
1886
1934
1976
3.4
2010
Quelle: ZAMG profilinfografik•noa
84 profi l 34 • 22. August 2011
nahme der sonnenscheindauer – an der
wolkenbildung und am vermehrten wasserdampf liegen, dem stärksten treibhausgas überhaupt. Ohne wasserdampf in der
atmosphäre wäre die erde unbewohnbar,
wir würden schlicht erfrieren. wolkenbildung und wasserdampf gehören aber neben den Meeresströmungen zu den
schwierigsten, weil komplexesten und derzeit noch am wenigsten verstandenen Kapiteln der Klimaforschung. würden die
wissenschafter die genauen Zusammenhänge von Ozeanzirkulationen, wolkenbildung, wasserdampf und temperaturverlauf verstehen, könnten sie vermutlich
die erderwärmung und die abweichung
im alpenraum schlüssig erklären.
ins allgemeine Bewusstsein gedrungen
ist allenfalls die erkenntnis, dass der erwärmungstrend in den höhenlagen stärker ausgefallen ist als in den tallagen. aber
das stimmt nicht. Denn, so erklärt der am
sonnblick forschende Klimatologe wolfgang schöner von der wiener Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik:
„wenn man die temperaturentwicklung
auf dem sonnblick, im inn- und salzachtal, im alpenvorland bis hinunter in die
Po-ebene vergleicht, zeigt sich, dass der
temperaturanstieg unten wie oben eigentlich gleich ist, es gibt keine Unterschiede.“
Den Unterschied sieht man laut schöner
erst, wenn man den temperaturverlauf im
alpenraum mit der entwicklung in größeren erdregionen wie der nordhemisphäre
oder mit dem globalen trend vergleicht.
Da sich der alpenraum samt ausläufern und Vorland über einen beträchtlichen teil Zentraleuropas erstreckt, folgt
daraus auch, dass der zentraleuropäische
Raum generell eine stärkere Klimaerwärmung verzeichnet als der übrige erdball.
Zumindest für den gegenwärtigen Zeitraum gelte dies, so schöner. Denn während die temperaturentwicklung in Zentraleuropa in den vergangenen 150 bis 200
Jahren über mehrere Zeitabschnitte parallel mit der globalen entwicklung verlaufen ist, hat sich dieses Bild seit etwa 1980
deutlich gewandelt. noch in den sechziger und siebziger Jahren des vergangenen
Jahrhunderts war der temperaturanstieg
in Zentraleuropa gleich oder sogar etwas
geringer als auf globaler ebene, aber seit
den achtziger Jahren doppelt so hoch.
Das belegen zahlreiche Messungen im
gesamten alpenraum wie auch außerhalb.
Das Observatorium auf dem sonnblick
konnte dazu zusätzliche Daten liefern. Die
hochgebirgsstation ist heute nicht nur sta-
WWW.sebastianreich.coM fÜr Profil
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Wolfgang schöner, 48,
ist Klimaforscher an der zentralanstalt für
meteorologie und geodynamik in Wien und
mitverfasser des buchs „labor über den
Wolken – die geschichte des sonnblickobservatoriums“ (Wien 2011).
tisch abgesichert, sondern durch abdichtung des Untergrunds und ein verbessertes abwassermanagement auch vor frostschäden geschützt und außerdem technisch aufgerüstet. Überdies verfügt das
„Labor über den wolken“ auch über eine
stromversorgung. Dadurch wurde es möglich, mit elektrischem strom statt mit holz
oder Kohle zu heizen, was bis dahin jede
Messung der Luftchemie oder der schneeverschmutzung ad absurdum geführt hatte. erst ohne selbst verursachte Kontamination der Luft hatte es sinn, chemische
Bestandteile der atmosphäre wie Kohlendioxid (cO2) oder diverse aerosole zu analysieren. Dabei zeigte sich, dass der anstieg
der cO2-Konzentration der atmosphäre
überall auf der welt gleich ist – egal ob
man sie in der Beobachtungsstation Mauna Kea auf hawaii oder auf dem sonnblick
misst.
anfang der achtziger Jahre begann vor
allem in Deutschland und in Österreich
die Diskussion um das so genannte waldsterben. in etlichen Regionen Deutsch-
„Wo Ötzi starb, gab es kein Eis“
Der Wiener Klimaforscher Wolfgang Schöner über die Gletscherschmelze,
Umweltbelastungen und Überraschungen der Klimaforschung.
p
rofil: Wenn die Gletscher immer kleiner werden, besteht
dann die Gefahr, dass unsere
Flüsse austrocknen?
Schöner: Nur bei extremer Erwärmung. Im sehr heißen und sehr
trockenen Sommer 2003 zum
Beispiel haben die Gletscher mit
einem erheblichen Teil ihres Abflusses die Salzach und den Inn
gespeist. In normalen Jahren ist
ihr Beitrag aber eher gering.
profil: Sind die Gletscher seit 2003
wieder ein wenig gewachsen?
Schöner: Nein, sie sind weiter im
Rückzug. Selbst wenn das Klima
gleich bliebe, würde die Pasterze
im unteren Teil verschwinden.
Eine so große Eismasse reagiert träge, sie
braucht einfach lang, um sich an die geänderten klimatischen Bedingungen anzupassen.
profil: Lässt sich beziffern, um wie viel
die Pasterze seit 1850 geschrumpft ist?
Schöner: Vom Volumen her etwa um die
Hälfte.
profil: Wenn das so weitergeht, wird die
Pasterze im Jahr 2050 verschwunden
sein?
Schöner: Sie wird nicht zur Gänze verschwunden sein, aber nur noch als sehr
kleiner Gletscher wahrnehmbar sein.
profil: Mit welcher Geschwindigkeit
zieht sich die Zunge zurück?
Schöner: Das ist von Jahr zu Jahr verschieden. Im Extremfall sind es an ein-
lands und der Alpenrepublik war eine
deutliche Braunverfärbung oder krankhafte Ausdünnung der Wipfel von Nadelbäumen erkennbar. Verursacht wurden
diese Schäden vor allem durch weiträumige Verfrachtung von Abgasen aus Kohlekraftwerken in Polen, der Tschechoslowakei, in Slowenien und Österreich. Das
dabei transportierte Schwefeldioxid wird
in der Atmosphäre in Sulfat umgewandelt
und durch den so genannten sauren Regen ausgewaschen.
Aus chemischen Analysen von Eisbohrkernen war bekannt, dass der Gipfel der
Sulfatverschmutzung bereits Ende der
zelnen Stellen 100 Meter, im Mittel etwa
15 Meter pro Jahr.
profil: Haben Sie bei Ihren Forschungen
auf dem Sonnblick feststellen können,
welche Rolle beim Gletscherschwund
Aerosole wie etwa Staub- und Rußpartikeln spielen?
Schöner: Es gibt eindeutige Hinweise
­darauf, dass das eine Rolle spielt, aber
wirklich quantifizieren lässt sich das
nicht. Im Jahr 2003 zum Beispiel war
der Rückgang deswegen so massiv, weil
es im November 2002 einen starken Eintrag an Saharastaub gab.
profil: Wie wirkt sich das aus?
Schöner: Zuerst verschwand der Sahara­
staub unter der Schneedecke. Aber irgendwann kam er an die Oberfläche, sodass die Schneedecke dunkler war, und
das beschleunigt die Abschmelzung.
profil: Weiß man, warum es den Sahara­
staub gab?
Schöner: Es kommt immer wieder vor,
dass durch eine sehr massive Südströmung Saharasand bis zu den Alpen
transportiert wird. Es gibt sogar Verfrachtungen von Saharastaub, die über
die Alpen hinweggehen, da bleibt lokal
relativ wenig liegen. Aber 2003 ist sehr
viel Saharastaub auf dem Gletscher liegen geblieben.
profil: Der mittlerweile emeritierte Innsbrucker Gletscherforscher Gernot Patzelt hat immer wieder gesagt, der Gletscherschwund irritiere ihn nicht, solange er sich im Rahmen der Ausmaße der
siebziger, Anfang der achtziger Jahre überschritten worden war. Die seit 1983 auf
dem Sonnblick durchgeführten Sulfatmessungen in der Schneedecke zeigen den
Rückgang deutlich. Denn in den ausgehenden siebziger Jahren begannen umfangreiche Luftreinhaltemaßnahmen –
etwa die Rauchgaswäsche in Industrie und
Kraftwerken – zu greifen. Dazu kam in der
Folge die Einführung des Katalysators, wodurch sich die Abgase aus dem Autoverkehr spürbar verringerten.
Autoabgase wie etwa Stickoxide setzen
sich in der Schneedecke in Form von Nitrat ab. Doch die auf dem Sonnblick ge-
vergangenen 10.000 Jahre bewege. Hat
der Gletscherschwund diesen Rahmen
schon verlassen?
Schöner: Nein, sicher nicht. Es gibt ja aus
der Pasterze ausgeaperte Baumstämme,
die zeigen, dass die Baumgrenze schon
einmal höher war und dass es daher
wärmer gewesen sein muss.
profil: Wie alt sind diese Baumstämme?
Schöner: Etwa aus der Zeit des Ötzi, einige aber auch älter. Das ist ein Beleg dafür, dass es damals dort kein Eis gab, wo
der „Eismann“ marschiert und zu Tode
gekommen ist.
profil: Gibt es eine Erklärung dafür, dass
es damals auch ohne vom Menschen erzeugte Treibhausgase offenbar wärmer
war als heute?
Schöner: Nein, die einzige Erklärung ist,
dass die natürliche Schwankungsbreite
des Klimas sehr groß ist. Aber die jetzige
Erwärmungsphase geht zu einem beträchtlichen Teil auf das Konto der vom
Menschen verursachten Treibhausgase.
profil: Es gibt auch durchaus seriöse Klimaforscher und Meteorologen, die in
Gesprächen immer wieder sagen, sie
wären nicht überrascht, wenn man irgendwann auf etwas draufkommt, was
uns sagt, dass die Dinge anders sind, als
der Mainstream derzeit denkt.
Schöner: Das würde mich auch nicht
überraschen. Denn vieles, wie etwa die
Wolkenbildung oder die Rolle des
stärksten Treibhausgases Wasserdampf,
verstehen wir einfach noch zu wenig.
Ausgerechnet Luftschadstoffe wie Schwefelpartikel
hatten lange Zeit eine
dämpfende Wirkung auf
die Erderwärmung.
22. August 2011 • profil 34 85
wissenschaft
Wetterrückschau
Das oberösterreichische Benedik­
tinerstift ­Kremsmünster verfügt
über die längste meteo­rologische
Messreihe Europas.
D
as im Jahr 777 von Bayernherzog Tassilo III. gegründete Benediktinerstift
Kremsmünster im oberösterreichischen
Bezirk Kirchdorf an der Krems ist nicht nur
ein architektonisches Juwel mit Säulengängen von Jakob Prandtauer, sondern
auch einer der bedeutendsten Orte des
Wissens in Österreich. Mit 65 Meter Länge und 160.000 Bänden besitzt das Klos­
ter eine der größten Bibliotheken der
­Alpenrepublik mit zahlreichen Handschriften und Inkunabeln. Das Stift ist
aber auch einer der wichtigsten historischen Orte der Astronomie und Meteorologie in Europa. In den Jahren 1748 bis
1759 wurde dort mit 50 Meter Höhe das
erste Hochhaus Europas errichtet, der so
genannte „Mathematische Turm“, der
­neben einer Sternwarte auch die älteste
Wetterstation Europas beherbergt. Seit
dem Jahr 1767 sammeln die Benediktinermönche dort tägliche Wetterdaten.
Damit verfügt das Stift Kremsmünster
über die längste ununterbrochene meteorologische Messreihe Europas. Das Datenwerk wird von Meteorologen und Klimaforschern bis heute als wichtige Vergleichsbasis für aktuell ermittelte
Wetter- und Klimadaten herangezogen.
Während das Sonnblick-Observatorium
weltweit über die längste Messreihe im
Hochgebirge verfügt, besitzt das Stift
Kremsmünster die weltweit älteste und
längste Messreihe im Tal.
messenen Nitratwerte weisen in den vergangenen Jahrzehnten nur eine geringe
Abnahme auf. Die Erklärung dafür ist, dass
die Einführung des Katalysators zwar eine
Reduktion der Autoabgase brachte, zugleich aber die Zahl der Fahrzeuge und die
Kubatur der Motoren – etwa aufgrund der
Geländefahrzeuge – erheblich zunahm, sodass unterm Strich die Verringerung der
Nitratbelastung aus dem Straßenverkehr
nur gering ausfiel.
Dennoch: Insgesamt zeigen die auf dem
Sonnblick gewonnenen Daten einen deutlichen Rückgang der Luftverschmutzung
und parallel dazu einen Anstieg der gemessenen Temperaturen. Sie bestätigen
damit die Theorie, dass Luftschadstoffe wie
Schwefelpartikeln lange Zeit eine dämpfende Wirkung auf die Erderwärmung hatten. Diese wirkten wie ein Vorhang, der
verhinderte, dass die Sonnenstrahlen ungehindert auf die Erdoberfläche trafen. Sobald dieser Vorhang durch wirksame Luftreinhaltemaßnahmen schwand, konnte
der Erwärmungstrend erst mit voller Wirkung einsetzen.
Weil sich Schwefelpartikeln im Gegensatz zu CO2 nicht allzu lange in der Atmosphäre halten, entfalten sie in erster Linie
regionale Wirksamkeit. Das bedeutet, dass
der Dämpfungseffekt in stark industrialisierten Regionen mit hoher Konzentration an Dreckschleudern am höchsten war
– und umgekehrt, dass der Wegfall solcher
Umweltverschmutzer im Erwärmungstrend besonders deutlich spürbar wurde.
In den Hochgebirgsregionen führt die
starke Erwärmung zu einem stetigen
Rückzug der Gletscher – eines der zentralen Forschungsgebiete des Sonnblick-Observatoriums. Im Gegensatz zur lange geltenden Annahme, dass für den Gletscherschwund die klimatischen Bedingungen
im Winter ausschlaggebend sind, zeigen
die auf dem Sonnblick gewonnenen Daten über die Kryosphäre (Schneedecke, Eis,
Permafrost), dass es die Erwärmung in den
Sommermonaten ist, die den Rückzug der
Gletscher nachhaltig vorantreibt.
Dazu kommt, dass auf dem Sonnblick
heute bei Weitem nicht mehr diese
Schneehöhen gemessen werden wie noch
in den vierziger und fünfziger Jahren des
vergangenen Jahrhunderts, wo in manchen Wintern Neuschneemengen bis zu
zwölf Metern registriert wurden. Heute ist
es kaum mehr als die Hälfte davon. Eigentlich müsste vermehrter Wasserdampf in
der Atmosphäre auch zu mehr Niederschlägen führen, aber der Erwärmungstrend wirkt offenbar dagegen.
Dass es in der Atmosphäre mehr Wasserdampf gibt, könnte eine Rückkoppelung des Erwärmungstrends sein. Denn
wärmere Luft ist in der Lage, mehr Feuchtigkeit aufzunehmen. Es häufen sich die
Anzeichen dafür, dass das tatsächlich so
ist. Das zeigen nicht nur Messungen in der
Schweiz, sondern auch auf dem Sonnblick,
die verdeutlichen, dass der Dampfdruck,
ein Teil des Luftdrucks, leicht steigende
Tendenz aufweist. Auch GPS-Satellitendaten deuten darauf hin.
Das Sonnblick-Observatorium ist nämlich auch eine GPS-Basisstation. Die vom
Satelliten ausgesendeten Wellen sind imstande, auch die Zusammensetzung der
Atmosphäre zu messen. Zwar sind diese
Datenreihen noch relativ kurz, aber sie zeigen schon Anzeichen von vermehrtem
Wasserdampf. Sollten sich diese Hinweise
in den kommenden Jahren erhärten,
könnte Klimatologe Schöner mit seiner
These Recht behalten, dass dies einer der
Schlüsselfaktoren für die stärkere Erwärmung im Alpenraum ist. ■