2,5 Grad wärmer in 150 Jahren – Markanter Temperaturanstieg im sibirischen Altai

Ein schweizerisch-russisches Forschungsteam unter Leitung des Paul Scherrer Instituts (PSI) hatte im Sommer 2001 einen Eiskern aus dem sibirischen Belukha-Gletscher gebohrt und dieses gefrorene Klimaarchiv mit speziellen Methoden untersucht. Die Resultate zeigen für die zentralasiatische Gebirgsregion eine Erwärmung in den vergangenen 150 Jahren, die weit über dem Durchschnitt liegt. Nachgewiesen wurden auch stark erhöhte Konzentrationen von Luftschadstoffen, die auf die Besiedelung und Industrialisierung Sibiriens seit 1940 zurückzuführen sind.

Der Belukha ist mit 4506 Metern über Meer der höchste Gipfel des Altai-Gebirges im zentralasiatischen Vierländereck Kasachstan, Russland, Mongolei und China. Wegen seiner Höhe von über 4000 Metern ist der Belukha-Gletscher ein hervorragendes Klima- und Umweltarchiv. Bis in eine Tiefe von 139 Metern trieb die Forschungsgruppe einen Eiskernbohrer in den Gletscher. Die zweiwöchige Expedition weitab jeglicher Zivilisation hatte Margit Schwikowski vom PSI geleitet. Der Eiskern wurde anschliessend mit grossem logistischem Aufwand in die Schweiz transportiert, wo ihn Umweltforschende verschiedensten Analysen unterzogen. Nun liegen die Ergebnisse vor.

Das Altai-Gebirge befindet sich in einem Gebiet mit ausgeprägtem Kontinentalklima. Dieses ist gekennzeichnet durch starke Temperaturschwankungen im Tages- und Jahreszeitverlauf. Für kontinentale Regionen wird in Folge zunehmender Treibhausgaskonzentrationen eine besonders starke Erwärmung des Klimas vorhergesagt. Ausserdem ist das Altai-Gebiet durch enorme Umweltverschmutzungen belastet, vorwiegend aus Bergbau und Schwerindustrie in Ost-Kasachstan und West-Sibirien. Beides haben die Messungen am Eiskern auf verblüffende Weise bestätigt.

Temperaturanstieg direkt im Eiskern sichtbar

Der Verlauf der stabilen Sauerstoffisotope im Eis, einer Messgrösse, welche die Temperatur bei der Niederschlagsbildung widerspiegelt, zeigt über die vergangenen 150 Jahre hinweg eine Erwärmung um ungefähr 2,5 Grad. Dies ist fast dreimal mehr als die mittlere Erwärmung in der Nordhemisphäre von 0,9 Grad, die mithin für den regionalen Klimawandel nicht aussagekräftig ist. Der markante Anstieg der Temperatur ist auch direkt im Eiskern sichtbar, und zwar an der Zunahme von Schmelzschichten. Solche Schichten bilden sich, wenn die Lufttemperatur höher als null Grad ist und der Schnee an der Gletscheroberfläche zu schmelzen anfängt. Das Schmelzwasser sickert ein und bildet beim Gefrieren eine Eisschicht, die – im Gegensatz zu normalem, mit Luftblasen durchsetztem Gletschereis – durchsichtig ist. Solche Schmelzprozesse haben in den letzten zehn Jahren erheblich zugenommen, was die Qualität dieses Klimaarchivs unter Eis beeinträchtigt – ein Schicksal, das den meisten Hochgebirgsgletschern droht.

Erstaunlicher Rückgang der Schadstoffe

Die Konzentrationsverläufe von Luftschadstoffen wie Sulfat aus der Schwerindustrie, Nitrat aus dem Verkehr oder Blei aus der Metallverarbeitung im Belukha-Gletscher zeigen deutliche Unterschiede zu jenen in Alpengletschern. Generell sind erhöhte Konzentrationen erst ab ungefähr 1940 zu erkennen, einhergehend mit der zunehmenden Besiedelung Sibiriens sowie gesteigerten Aktivitäten in Bergbau und Industrie. Überraschenderweise nehmen die Konzentrationen der meisten Schadstoffe bereits ab 1980 wieder ab und nicht erst mit dem Zusammenbruch der Sowjetunion Ende 1991. Das deutet darauf hin, dass das Maximum der industriellen Produktivität bereits vor der Perestroika, der Neugestaltung des sowjetischen Politsystems, erreicht war.

Quelle: Journal of Geophysical Research, Volume 111, No. D3, February 2006; www.agu.org/pubs/current/jd

Für weitere Auskünfte:
PD Dr. Margit Schwikowski, Labor für Radio- und Umweltchemie, PSI,
Telefon +41 (0)56 310 41 10; margit.schwikowski@psi.ch