[DIE WELT.de] [Image] Die seltsame Wandelbarkeit des Stoffes Eis Zwölf Formen sind bekannt - Eisflächen sind die Kühlschränke der Erde - Europa drohen kalte Zeiten beim Schmelzen des Poleises von Hans-Arthur Marsiske [Gletscherfeld in Patagonien 1928 (o.) und 2004 ] Bremerhaven -  Auf Gletscherfeld in Patagonien 1928 (o.) und 2004 und ab geht zurzeit Foto: dpa  die Quecksilbersäule. Einen Tag regnet es, dann entladen sich jahreszeitenüblich wieder Massen an Schnee aus düsteren Wolkengebirgen. Die kalte Jahreszeit hat keinen guten Ruf: Eis steht für Erstarrung und Tod. Kälte gilt als lebensfeindlich. Und wer sehnt sich schon danach, in einer Eiszeit zu leben? Heinrich Miller zufolge haben wir gar keine Wahl. "Wir leben in einer Eiszeit", sagt der Gletscherkundler (Glaziologe) und stellvertretende Direktor des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Das klingt überraschend. Ist die letzte Eiszeit nicht vor 10 000 Jahren zu Ende gegangen? Miller denkt in anderen zeitlichen Dimensionen. Ihm genügt es, dass es auf der Erde überhaupt nennenswerte Eisvorkommen gibt. "Das war nur während ungefähr fünf Prozent der gesamten Erdgeschichte der Fall", sagt er. Innerhalb dieser seit etwa 43 Millionen Jahren andauernden Eiszeit können wiederum Kalt- und Warmperioden unterschieden werden. Vor diesem enger gefassten zeitlichen Hintergrund zählt unser gegenwärtiges Klima dann tatsächlich zu den wärmeren Abschnitten. Und es wird immer wärmer. Was passiert dann mit dem Eis? Das ist eine der dringlichsten Fragen, die einem Glaziologen gestellt werden. Die Existenz kompletter Staaten hängt davon ab, wie viel Festlandeis schmelzen und einen Anstieg des Meeresspiegels bewirken wird. Grund genug, sich eingehender mit Eis zu beschäftigen. Wasserflächen gefrieren bei Temperaturen unter null Grad Celsius. Aber das meiste Eis entsteht in der Luft, zunächst als Schnee. Schneeflocken sind ja selbst kleine Schneekristalle, die in unseren Breiten die Form filigraner, sechszackiger Sterne haben. In den kälteren und trockeneren Polargebieten dagegen, wo der Vorgang des Gefrierens schneller abläuft, rieseln sie als sechseckige Plättchen zu Boden. Wenn es kalt genug ist, so dass der Schnee am Boden nicht schmilzt, fallen immer neue Niederschlagsschichten übereinander. Die unteren geraten unter immer höheren Druck, der die Schneekristalle zu kompaktem Eis presst. "Ab einer Dichte von 0,86 Gramm pro Kubikzentimeter", so Miller, "sprechen wir nicht mehr von Schnee, sondern von Eis." Bei noch höheren Drücken und tieferen Temperaturen verändert sich das Eis in seiner Kristallstruktur weiter. Dann gehen die Kristalle zum Beispiel vom hexagonalen in den dichter gepackten, kubischen Zustand über, formieren sich zu kleinen Würfeln. Ein Dutzend solcher Modifikationen kennen die Wissenschaftler heute, die sie mit römischen Ziffern unterscheiden, wie etwa das erst 1996 entdeckte Eis XII. Zwischen minus 150 und minus 200 Grad Celsius und bei einem Druck von zehn Tonnen pro Quadratzentimeter gibt es zudem zwei Zustände, in denen das Eis amorph ist, also keinerlei Kristallstruktur zeigt. Bislang entstehen solche Eismodifikationen nur im Labor. Es ist möglich, dass sie auf anderen Himmelskörpern wie den von Eis bedeckten Jupitermonden Europa, Ganymed und Callisto auch auf natürliche Weise entstehen. Auf der Erde jedoch bildet sich nur das hexagonale Eis "Ih", das wiederum dafür verantwortlich ist, dass Gletscher sich relativ schnell bewegen. Die Geschwindigkeiten, mit denen sie talwärts fließen, liegen zwischen einem Zentimeter pro Stunde in den Alpen und 115 Zentimetern pro Stunde auf Grönland. "Das natürlich vorkommende Eis hat eine bevorzugte Gleitebene", erläutert Miller. "Ähnlich wie Graphit ist es in mehreren Ebenen angeordnet, innerhalb derer die Moleküle eine starke Bindung haben, zwischen denen aber nur eine schwache Bindung besteht." Wie lange ein Wassermolekül im gefrorenen Zustand ausharren muss, hängt davon ab, wo es herabrieselt. In einem alpinen Gletscher kann die Wanderung durchs Eis einige Hundert, in der Antarktis dagegen einige Hunderttausend Jahre dauern. Als im September 1991 "Ötzi" gefunden wurde, lautete die erste Vermutung daher, es könne sich um einen seit Beginn des Zweiten Weltkriegs vermissten Musikprofessor handeln. Dass der Mann tatsächlich seit über 5000 Jahren im Eis konserviert worden war, ist eine bislang einzigartige Ausnahme, die auf die besonders geschützte Lage der Felsfurche zurückzuführen ist. Knapp zwei Prozent des gesamten auf der Erde vorhandenen Wassers sind in Form von Eis gebunden, das meiste davon an den Polen und auf Grönland. "Das sind die Kühlschränke des Klimasystems", sagt Miller. "Auf Grund der weißen Oberfläche reflektieren sie die ankommende kurzwellige Sonnenstrahlung und geben in der polaren Nacht zusätzlich sehr effektiv infrarote Wärmestrahlung ab. Hinzu kommt, dass auf Grund der tiefen Temperaturen an den Polen wenig Wasserdampf in der Atmosphäre ist. Das "Fenster dieses Treibhausgases", das sonst die Infrarotabstrahlung der Erde in der Atmosphäre hält, ist also offen. Mit der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulation geht die Wärme, die in den äquatorialen Breiten generiert wird, in die Polarregionen. Das ist der Hauptmotor des globalen Wettergeschehens. Wobei die Meeresströmungen die Bedeutung von Schwungrädern haben, die wiederum vom Eis in Bewegung gehalten werden, in diesem Fall vom Meereis. "Das ist ja ein vergleichsweise dünner Deckel, der im Wesentlichen aus Süßwasser mit geringem Salzanteil besteht", erklärt Miller. Dieses Eis treibt zwischen Grönland und Spitzbergen nach Süden und schmilzt irgendwann. Wenn jedoch viel Eis schmilzt, wird der Ozean in der Grönlandsee "ausgesüßt", und es kann nicht mehr zur Bildung von salzreichem und schwerem Tiefenwasser kommen. "Derzeit", so Miller, "bildet sich dort noch Eis, es wird Salz "ausdrainiert", das Wasser wird schwerer und sinkt nach unten. Dadurch wird Platz geschaffen, so dass der Golfstrom dorthin fließen und Europa erwärmen kann. Wenn dieser Prozess gestoppt wird, weil zu viel Süßwasser entsteht, biegt der Golfstrom irgendwo bei Portugal ab - und in Europa wird es kalt. Das kann sehr schnell gehen." Das wäre etwa so, als wäre plötzlich die kontinentale Zentralheizung ausgefallen. Ein Blick nach Kanada und zum Norden der USA, die in vergleichbaren Breitengraden liegen, zeigt, wie ungemütlich es dann werden könnte. Es klingt paradox: Ohne Eis müssten wir uns warm anziehen. Wie weit dieser Prozess bereits fortgeschritten ist, lässt sich noch nicht genau sagen. Es fehlen präzise Daten über die globalen Eisvorkommen. Die soll ab Ende 2004 der europäische Fernerkundungssatellit "Cryosat" (siehe nebenstehenden Text) liefern. In 720 Kilometer Höhe umkreist er die Erde auf einer polaren Umlaufbahn. Wenn seine Daten ausgewertet sind, werden vielleicht auch die noch "störrischen" Regierungen einwilligen, aktiven Klimaschutz zu betreiben. Vielleicht wird das Eis zum Wendepunkt der Klimapolitik. Spätestens dann hätte es einen besseren Ruf verdient. Artikel erschienen am 12. Feb 2004 Artikel drucken   © WELT.de 1995 - 2004