IPCC-Arbeitsgruppe 1: Bericht, Dienstag, 22. Juli 2014 09:42

Kein Schnee von gestern

Neuere Forschung: Warum rekonstruieren Wissenschaftler für Sibirien die Schneebedeckung der vergangenen sechs Jahrzehnte? Sie wollen herausfinden, welche Rolle die Schneebedeckung für die Temperaturentwicklung spielt. Denn was in Sibirien geschieht, hat Auswirkungen auf den gesamten Globus.

Von Felix Schreyer

Sibirien ist ein Hot-Spot in der Debatte um die globale Erwärmung. Nicht nur, dass die Durchschnittstemperatur in den letzten Jahrzehnten hier besonders stark angestiegen ist. Ein Auftauen des lokalen Permafrostbodens würde auch zusätzliche Treibhausgase freisetzen. Die tauenden Permafrostböden sind einer der gefährlichen Kippschalter im Klimasystem. Kommt das Auftauen hier so richtig in Gang, würde das einen sich selbst verstärkenden Prozess auslösen, der die globale Erwärmung wesentlich antreibt. Denn die Böden speichern riesige Mengen des Klimagases Methan. Taut der Boden, gelangt es in die Atmosphäre und verstärkt den Treibhauseffekt.

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Sommerliches Sibirien. Hier ist der Klimawandel besonders zu spüren. (Foto: Nick Reimer)

Eben deshalb ist es wichtig, genau zu beobachten, was sich in Sibirien tut, zum Beispiel wie viel Schnee dort liegt. "Die Schneebedeckung spielt in dieser Region eine besondere Rolle", erläutert Katharina Klehmet vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht. "Sie reflektiert 90 Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie. Eine dunkle Landoberfläche hingegen nur 20 bis 40 Prozent." Konkret heißt das: Je weniger Schnee in Sibirien liegt, desto mehr Wärme wird absorbiert – und desto schneller taut der Permafrostboden.

Blick in die Vergangenheit

Klehmet und ihren Hamburger Kollegen ist es jetzt gelungen, mit Hilfe eines regionalen Klimamodells die Entwicklung der Schneebedeckung Sibiriens über die letzten 60 Jahre zu rekonstruieren. Bislang gab es hierzu nur wenige Informationen. Nun liegen mit dem neuen Modell tagesgenaue Daten im Zeitraum von 1948 bis 2010 vor: für die lokal wichtigen meteorologischen Parameter Temperatur, Niederschlag – und die Schneebedeckung.

Die Modellrechnungen zeigen, dass die Schneebedeckung in Sibirien deutlich stärkeren zeitlichen und regionalen Schwankungen unterliegt als bisher angenommen. Je nach Region nimmt die Schneedecke in den Wintermonaten teilweise bis zu 20 Millimeter pro Dekade zu oder ab. Diese Erkenntnis ist deshalb entscheidend, weil man aus dem Zustand der Schneebedeckung an einzelnen Orten keine Rückschlüsse auf den Zustand der gesamten Region ziehen kann. Wissenschaftler, die Aussagen über den Zusammenhang der Entwicklung in Sibirien mit dem gesamten Klimasystem treffen wollen, müssen den Schnee also an sehr vielen Orten beobachten. Die Daten einzelner Messstationen reichen nicht aus.

Und auch die zeitlichen Schwankungen über mehrere Jahre hinweg dürfen die Forscher nicht außer Acht lassen. Um wirkliche Trends im Zusammenhang mit dem Klimawandel festzustellen, brauchen sie langfristige Datenreihen. Eine wichtige Erkenntnis lässt sich so schon ziehen: Im Frühling kann man in den nördlichen Regionen über die vergangenen 30 Jahre die Tendenz zur einer dünneren Schneedecke beobachten. Die 30 Jahre entsprechen dem Zeitraum, mit dem auch die Klimaforschung arbeitet.

"Kippschalter" im Klimasystem 

Was genau die Erkenntnisse für die weitere Entwicklung der Schneebedeckung bedeuten, können die Wissenschaftler noch nicht beantworten. Fakt ist: Verschwindet die Schneedecke über längere Zeiträume im Jahr, greift das sogenannte Eis-Albedo-Feedback: Die dunklere Oberfläche absorbiert das Sonnenlicht stärker und der Boden erwärmt sich. Genau aus diesem Grund ist der Klimawandel in den hohen Breiten mit einem stärkeren Temperaturanstieg als im globalen Mittel besonders stark zu spüren. 

Paläoklimaforscher sind sich einig: Ohne die arktischen Eismassen hätte es in den letzten zwei Millionen Jahren die Warm- und Kaltzeiten in dieser Ausprägung nicht gegeben. Wird der "Kippschalter" umgelegt, wechselt das Klimasystem durch das Eis-Albedo-Feedback schneller in einen neuen wärmeren oder kälteren Zustand. 

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Das ewige Eis droht zu tauen: Permafrostboden in der Arktis. (Foto: Mila Zinková/Wikimedia Commons)

Klehmet und ihre Kollegen werden die Entwicklung in den polaren Gebieten deshalb besonders im Auge behalten. "Wir wollen versuchen, die Schneebedeckung in einigen Regionen Sibiriens noch genauer zu rekonstruieren und eine höhere räumliche Auflösung zu erreichen", sagt die Wissenschaftlerin. In einem nächsten Schritt könnten die Wissenschaftler den Blick in die Zukunft werfen. Klehmet: "Eine Möglichkeit wäre es, eine Prognose für das 21. Jahrhundert zu wagen."