Im Journal Geophysical Research Letters erschien nun eine neue Untersuchung der Colorado State University. Sie beschäftigt sich mit einem Detail, das lange kaum beachtet wurde: Flache Schmelzwassertümpel, die sich im Sommer auf dem arktischen Meereis bilden. In diesen Gewässern sammeln sich winzige Teilchen, an denen Wasserdampf in der Luft gefrieren kann. Gelangen die Partikel aus dem Schmelzwasser nach oben, können sie die Entstehung arktischer Wolken beeinflussen.

Wie Schmelzwasser die Wolkenbildung in der Arktis verändert

Wolken bestehen aus winzigen Wassertröpfchen oder Eiskristallen. Damit aus Wasserdampf Eis wird, braucht es jedoch eine Art „Startpunkt“. Fachleute sprechen hier von eisbildenden Partikeln. Ohne sie bleibt Wasser länger flüssig – auch bei Minusgraden.

Die untersuchten Partikel aus den Schmelzwassertümpeln werden bereits bei Temperaturen um minus 10 Grad Celsius aktiv. Für diesen Prozess gilt das als vergleichsweise mild, denn viele andere Partikel brauchen deutlich niedrigere Temperaturen.

Im Vergleich zu Meerwasser gibt es einen deutlichen Unterschied: In den meisten Schmelzwasserproben lag die Menge dieser Partikel etwa zehnmal höher als im Meer. Erst bei rund minus 25 Grad nähern sich die Werte an. Das spricht dafür, dass die Tümpel selbst eine Quelle sind und nicht nur Material aus dem Ozean aufnehmen.

Schmelzwasser gibt Partikel direkt an die Luft ab

Die Teilchen bleiben nicht einfach im Wasser zurück. Ein Teil steigt auf und mischt sich in die Luft über dem Eis. An den Messungen lässt sich erkennen, wie nah dieser Vorgang an der Oberfläche stattfindet: In etwa einem Meter Höhe wurden deutlich mehr dieser Partikel erfasst als weiter oben in rund 15 Metern. Vieles spricht also dafür, dass ihre Quelle direkt auf dem Eis liegt.

Auch die Herkunft der Luftmassen passt zu diesem Bild. Luft, die längere Zeit über offenes Meer gezogen war, enthielt nicht automatisch mehr solcher Teilchen, während sie über dem Packeis häufiger nachgewiesen wurden. Die Schmelzwassertümpel liefern also selbst einen großen Teil der Partikel.

Was in den Schmelztümpeln passiert

Die Tümpel entstehen aus geschmolzenem Schnee und Eis. Sie wirken unscheinbar, sind aber alles andere als reines Wasser. In ihnen leben Mikroorganismen, und abgestorbene Zellen zerfallen. Dabei sammeln sich organische Reste und gelartige Stoffe, die das Wasser messbar verändern.

Ein möglicher Transportweg führt über aufsteigende Blasen. Sie entstehen durch Wind, durch Gase aus biologischen Prozessen oder durch Luft, die beim Schmelzen aus dem Eis entweicht. Platzen diese Blasen an der Oberfläche, reißen sie winzige Tröpfchen mit nach oben. In ihnen befinden sich die Partikel, die später in der Atmosphäre nachgewiesen werden.

Kleine Veränderungen beeinflussen die Luft

Auffällig ist die Form dieser Teilchen. Es handelt sich meist nicht um ganze Zellen, sondern um kleine Bruchstücke oder schleimartige Substanzen. Sie sind leicht genug, um aus dem Wasser herausgelöst zu werden und in die Luft zu gelangen.

Rund um das deutsche Forschungsschiff „Polarstern“, das während der internationalen Arktis-Expedition MOSAiC ein Jahr lang im Packeis trieb, veränderten sich die Bedingungen innerhalb weniger Tage. Der Anteil der Schmelztümpel ging in dieser Zeit um etwa 15 Prozent zurück. In derselben Phase fehlten in einer Luftprobe die Partikel, die schon bei vergleichsweise milden Minusgraden aktiv sind.

Ähnlich sieht es zu einem späteren Zeitpunkt aus. Luftmassen kamen dort stärker vom offenen Wasser, jedoch wurden kaum solche Partikel nachgewiesen. Die Tümpel auf dem Eis sind damit wahrscheinlich die Hauptquelle.

Mehr Schmelze verändert die Bedingungen

Die Arktis erwärmt sich schneller als andere Regionen – laut der Studie bis zu viermal schneller als der Rest der Welt. Dadurch verändert sich auch die Oberfläche des Meereises. Schmelzwasserflächen entstehen früher im Jahr und bleiben länger bestehen.

Mit jeder zusätzlichen Schmelzphase wachsen diese Tümpel und damit auch die Flächen, aus denen solche Partikel freigesetzt werden können. Die Prozesse laufen über einen längeren Zeitraum ab. Das macht es wahrscheinlicher, dass mehr dieser Teilchen in die Luft gelangen und sich auf die Wolkenbildung auswirken.

Warum die Vorhersage von Wolken schwierig bleibt

Wolken gehören zu den kompliziertesten Elementen im Klimasystem. Ihre Eigenschaften hängen von vielen Faktoren ab, darunter Temperatur, Feuchtigkeit und die vorhandenen Partikel in der Luft.

„Unsere aktuellen Modelle bilden diese Wolken derzeit nicht gut nach, vor allem in den Polarregionen“, erklärt die Forscherin Camille Mavis. Das liegt vor allem an fehlenden Daten zu solchen lokalen Quellen.

Was die Ergebnisse für Europa bedeuten

Die Arktis beeinflusst die Zirkulation der Atmosphäre. Veränderungen dort wirken sich auch auf mittlere Breiten aus. Europa liegt in diesem Einflussbereich. Deshalb spielen solche Details eine größere Rolle, als es zunächst erscheint.

Die Erkenntnisse aus der Studie führen demnach zu:

• genauerer Einschätzung von Wetterlagen
• besserer Grundlage für Klimamodelle
• stabilerer Planung in Landwirtschaft und Energie

Kurz zusammengefasst:

• Schmelzwassertümpel auf arktischem Meereis enthalten besonders viele eisbildende Partikel, die schon bei etwa −10 Grad Celsius aktiv sind und damit die Bildung von Wolken beeinflussen.
• Diese Partikel gelangen aus dem Wasser direkt in die Luft, vor allem nahe der Eisoberfläche, und treten über dem Packeis deutlich häufiger auf als über offenem Meer.
• Mit zunehmender Erwärmung entstehen mehr solcher Tümpel und wirken länger, wodurch sich die Eigenschaften arktischer Wolken verändern können – mit Folgen für Wetter, Klimamodelle und auch Europa.

Übrigens: Während in der Arktis winzige Partikel aus Schmelzwasser die Wolkenbildung verändern, gerät in der Antarktis ein ganz anderer Schutzmechanismus ins Wanken – dort steigt Wärme von unten auf und greift das Eis direkt an. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bilder: © Colorado State University/Walter Scott, Jr. College of Engineering

Wissenschaftler der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) haben erstmals weltweit berechnet, wie stark Lawinen zur Schneebilanz von Gletschern beitragen. Ihre Studie zeigt: Etwa drei Prozent des Schnees auf Gletschern stammt aus Lawinen, rund ein Prozent wird durch sie wieder abgetragen – ein Nettogewinn von zwei Prozent. Das klingt wenig, kann aber entscheidend sein, damit Gletscher weiter bestehen.

Lawinen als natürliche Schneelieferanten für Gletscher

Lawinen entstehen, wenn sich große Schneemengen von steilen Hängen lösen und talwärts stürzen. Die herabfallenden Schneemassen lagern sich auf dem Eis ab und verdichten sich zu einer neuen Schicht. Dadurch erhalten Gletscher einen Teil ihres Nachschubs aus höheren Lagen – besonders in Gebirgen wie den Alpen, im Himalaya oder in Neuseeland.

Das Forschungsteam kombinierte für die Studie zwei Modelle: eines für die Bewegung der Gletscher, und eines für die Schneeverlagerung. So ließen sich erstmals alle rund 200 000 Gletscher weltweit erfassen. Das Ergebnis zeigt, dass Lawinen die Schneeverteilung erheblich verändern und vor allem kleine Gletscher stabilisieren.

„Unser Modell zeigt, dass kleine Gletscher dank Lawinen langsamer schrumpfen und länger bestehen bleiben“, sagt Marin Kneib, Glaziologe an der WSL. Besonders in den Alpen könnten Gletscher unter einem Quadratkilometer Fläche drei Mal mehr Eis behalten als bisher angenommen.

Kleine Gletscher profitieren am stärksten

Die Wirkung von Lawinen unterscheidet sich je nach Region:

• In Neuseeland stammen rund 15 Prozent des Schnees auf Gletschern aus Lawinen.
• In Südostasien sind es etwa 11 Prozent,
• in Mitteleuropa rund 9 Prozent.
• Auf flachen Eisschilden in Island oder der Arktis ist der Effekt fast null.

Besonders profitieren kleine, steile Gletscher. In den Alpen schmelzen sie laut Modell selbst bei weiter steigenden Temperaturen deutlich langsamer. Lawinen treffen dort oft die Ränder der Gletscher und lagern frische Schneemassen ab – wie eine natürliche Kühlung.

Bei großen, flachen Gletschern ist der Effekt dagegen gering. Die Lawinen bedecken nur schmale Zonen am Rand, der größte Teil des Eises bleibt unbeeinflusst.

In tropischen Gebirgen beschleunigen Lawinen den Gletscherschwund

Nicht überall sind Lawinen hilfreich. In den tropischen Anden etwa entfernen sie mehr Schnee, als sie liefern. Bis zu acht Prozent des jährlichen Schneefalls rutschen dort von den Gletschern ab. Das beschleunigt das Abschmelzen und kann die Stabilität der steilen Berghänge gefährden.

Auch im Kaukasus und in Teilen Alaskas tragen Lawinen manchmal Schnee aus den oberen Zonen ab, bevor er sich zu Eis verdichten kann. „Lawinen sind kein einheitlicher Faktor. Sie können helfen oder schaden – je nachdem, wo sie abgehen“, erklärt Kneib.

Was bis zum Jahr 2100 erwartet wird

Wie stark Lawinen künftig wirken, hängt vom Tempo der Erderwärmung ab. Die Wissenschaftler simulierten mehrere Klimaszenarien bis 2100:

• In den Alpen steigt der Anteil des Lawinenschnees von 11 auf bis zu 15 Prozent.
• In Neuseeland sinkt er bei starker Erwärmung von 15 auf 3 Prozent, weil dort mehr Regen als Schnee fällt.
• In den tropischen Anden könnte der negative Effekt wachsen – von minus 4 auf minus 10 Prozent im milden Szenario und bis minus 30 Prozent im extremen Fall.

Je wärmer es wird, desto weniger Schnee bleibt in vielen Regionen, der als Lawine nachrutschen kann. In höheren Lagen könnte sich der Einfluss jedoch verstärken, weil sich Gletscher auf steilere Flächen zurückziehen. Dort treffen Lawinen häufiger auf das Eis – mit unklaren Folgen für Stabilität und Abfluss.

Lawinen sichern wichtige Wasserreserven für Landwirtschaft und Energie

Gletscher speichern Wasser und geben es im Sommer langsam wieder ab. Wenn sie langsamer schmelzen, bleibt mehr Zeit, das Schmelzwasser zu nutzen – etwa für Flüsse, Landwirtschaft oder Wasserkraft.

Laut Studie transportieren Lawinen jedes Jahr rund 29 Milliarden Tonnen Schnee auf Gletscheroberflächen – genug, um mehrere große Seen zu füllen. Diese Schneemengen beeinflussen, wie viel Wasser im Frühjahr in die Täler gelangt.

Kurz zusammengefasst:

• Lawinen tragen weltweit rund drei Prozent des Schnees zu den Gletschern bei und entfernen etwa ein Prozent – ein kleiner, aber entscheidender Gewinn, der viele Gletscher länger bestehen lässt.
• Besonders kleine, steile Gletscher in Gebirgen wie den Alpen, im Himalaya oder in Neuseeland profitieren, weil Lawinen dort regelmäßig frische Schneemassen ablagern und das Eis stabilisieren.
• In tropischen Regionen wie den Anden kann der Effekt jedoch umgekehrt wirken, da Lawinen dort häufig mehr Schnee abtragen als sie liefern – ein Risiko für den Erhalt vieler Gletscher in Zeiten des Klimawandels.

Übrigens: In Chile zeigen Forscher, wie dramatisch sich der Verlust von Gletschern auf die Wasserversorgung auswirkt und was das auch für Europa bedeutet. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Marin Kneib

PFAS – kurz für per- und polyfluorierte Alkylverbindungen – gehören zu den sogenannten „Ewigkeitschemikalien“. Sie zerfallen kaum, gelangen über Wasserläufe in Böden, Flüsse und Seen und reichern sich in Lebewesen an. So können sie am Ende auch in Lebensmitteln landen. Besonders brisant: In Wintersportregionen treffen Freizeitvergnügen und empfindliche Ökosysteme direkt aufeinander.

PFAS aus Skiwachs gelangen mit dem Abrieb direkt in Schnee und Seen

Während des Engadin Skimarathons im März 2025 nahmen Empa-Forscher Schneeproben entlang der Rennstrecke. Das Ergebnis war eindeutig: An der Startlinie, wo Läufer mit frisch gewachsten Ski losfahren, fanden sich die höchsten PFAS-Konzentrationen. Nach zwei Kilometern war die Belastung geringer, aber immer noch messbar.

„Wir haben relativ hohe Werte für die typischen PFAS aus Skiwachs gemessen“, sagt Markus Zennegg, Leiter des Empa-Analytikzentrums. „Das sind insbesondere perfluorierte Carbonsäuren mit Kettenlängen zwischen sechs und vierzehn Kohlenstoffatomen.“ Besonders kritisch sei die Lage am Silsersee, so der Umwelttechniker Stefan Reimann: „Mit der Schneeschmelze im Frühling gelangen die Ewigkeitschemikalien direkt ins Gewässer.“ Dort können sie sich in Fischen und Wasserorganismen anreichern – mit langfristigen Folgen für die Nahrungskette.

Alte Skiwachse belasten weiter – oft aus Unwissenheit

Seit der Saison 2023/2024 sind fluorhaltige Skiwachse bei allen internationalen Wettbewerben verboten. Auch viele Hersteller bieten inzwischen fluorfreie Alternativen an. Dennoch nutzen viele Hobbyläufer weiterhin alte Bestände. „Ein Wachsblock kann für mehrere Jahre reichen, und praktisch alle älteren Skiwachse enthalten PFAS“, erklärt Zennegg.

Die Forscher gehen nicht davon aus, dass Sportler absichtlich gegen das Verbot verstoßen. Häufig fehle schlicht das Bewusstsein für das Problem. Dabei zeigen aktuelle Tests: Die schnellsten zehn Skifahrer des Engadin Skimarathons nutzten ausschließlich fluorfreie Produkte. „Offenbar kann man also auch ohne Fluor schnell sein“, sagt Reimann.

Was Wintersportler jetzt beachten sollten:

• Alte Wachse mit Fluor gehören in den Sondermüll, nicht auf die Ski.
• Fluorfreie Wachse sind im Handel klar gekennzeichnet.
• PFAS bleiben über Jahrzehnte in Schnee, Boden und Wasser nachweisbar.

Chemikalien landen über Gras und Tiere in der Nahrung

Neben den Schneeproben untersuchte die Empa auch den Boden entlang der Loipe. Die Ergebnisse zeigen: PFAS setzen sich dort fest und können über Gräser in den Körper von Weidetieren gelangen. „Bei solchen Konzentrationen besteht bereits die Gefahr, dass sich PFAS im Fleisch der Rinder anreichern und Grenzwerte überschreiten“, warnt Zennegg.

Das Forschungsteam erweitert seine Analysen derzeit auf rund 30 PFAS-Typen. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie sich die Substanzen in der Umwelt verteilen und wo sie sich besonders stark ansammeln – etwa in Recyclingkreisläufen oder Abwässern.

Wer in der kommenden Saison Ski wachsen will, sollte alte Produkte prüfen und auf fluorfreie Varianten umsteigen. Sie sind laut Empa ebenso effektiv, aber deutlich umweltfreundlicher.

Kurz zusammengefasst:

• PFAS aus altem Skiwachs gelangen durch Abrieb in Schnee, Böden und Gewässer, wo sie sich über Jahre anreichern und die Umwelt belasten.
• Trotz Verbot nutzen viele Freizeitläufer noch fluorhaltige Produkte, oft aus Unwissenheit – dabei funktionieren fluorfreie Alternativen genauso gut.
• Die Empa fand im Engadin erhöhte PFAS-Werte im Schnee und Boden; die Stoffe können bis in Fische und Rinder gelangen und so in die Nahrungskette übergehen.

Übrigens: Die unsichtbaren PFAS belasten nicht nur Schnee und Seen in den Alpen – auch in Grönland sind sie ein Problem. Dort fanden Forscher extrem hohe Werte im Blut der Inuit, die ihre Gesundheit gefährden – mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Pexels

Während beide Hemisphären dunkler werden, schreitet der Prozess im Norden deutlich schneller voran. Dort absorbiert die Oberfläche inzwischen pro Jahrzehnt im Schnitt 0,34 Watt pro Quadratmeter mehr Sonnenenergie als die Südhalbkugel.

Messungen über zwei Jahrzehnte zeigen klaren Trend

Das Forschungsteam nutzte Daten des NASA-Programms CERES. Dieses erfasst seit 2001 die Strahlungsbilanz der Erde. Die Zahlen zeigen: In den ersten fünf Jahren lagen Süd- und Nordhalbkugel noch fast gleichauf. Heute absorbiert die nördliche Hälfte deutlich mehr Strahlung – im Zeitraum 2020 bis 2024 sogar rund 0,54 Watt pro Quadratmeter mehr als die Südhalbkugel.

Ein Grund ist der Rückgang von Eis- und Schneeflächen in der Arktis. Grundsätzlich gilt: Je heller eine Oberfläche ist, desto mehr Sonnenstrahlung reflektiert sie. Ist sie dunkler, absorbiert sie mehr. Durch das Verschwinden großer reflektierender Flächen von Eis und Schnee auf der Nordhalbkugel (welches durch den Klimawandel beschleunigt wird), entstehen dunklere Oberflächen. Diese speichern mehr Energie, wodurch sich die Oberfläche stärker erhitzt.

Die Nordhalbkugel verliert ihren Spiegel – und nimmt mehr Sonnenlicht auf

Am einfachsten kann man das sich so vorstellen: Die Erde funktioniert wie ein Spiegel. Wo Schnee, Eis oder helle Wolken sind, wird das Sonnenlicht zurückgeworfen. Wo diese Flächen schwinden, ersetzt dunkler Boden oder offenes Meer das helle Weiß – der Spiegel verliert seine Wirkung. Die Nordhalbkugel „schluckt“ dadurch immer mehr Sonnenlicht.

Gleichzeitig hat die Luftverschmutzung in Europa, China und den USA seit den 2000ern abgenommen. Eigentlich wäre dies ein Grund zur Freude, in diesem spezifischen Fall gibt es aber einen ungewollten Nebeneffekt: Weniger Aerosole führen zu weniger Wolkenbildung, und damit zu einer geringeren Rückstrahlung von Sonnenlicht.

Auf der Südhalbkugel wirkten zwischenzeitlich andere Effekte: Die Buschfeuer in Australien 2019/2020 und der Vulkanausbruch des Hunga Tonga 2022 brachten zusätzliche Aerosole in die Atmosphäre. Diese erhöhten die Reflexion kurzfristig, konnten den Trend jedoch nicht umkehren.

Wasserdampf verstärkt die Verdunkelung der Nordhalbkugel

Hinzu kommt: In der wärmeren Atmosphäre der Nordhalbkugel steigt der Wasserdampfgehalt schneller. Wasserdampf wirkt wie ein Verstärker und trägt dazu bei, dass noch mehr Strahlung im System bleibt. Zusammen mit weniger Eis und weniger Aerosolen erklärt das, warum gerade die Nordhalbkugel dunkler wird.

Die stärkere Erwärmung der Nordhalbkugel wirkt sich zudem direkt auf den globalen Wasserkreislauf aus.

• Tropische Regenzonen verschieben sich seit 2001 zunehmend nach Norden.
• Ein spezieller Niederschlagsindex zeigt, dass die Nordtropen feuchter werden, während die Südtropen weniger Regen erhalten.

Für Landwirtschaft und Wasserversorgung bedeutet dies wachsende Risiken. Regionen südlich des Äquators müssen mit längeren Trockenperioden rechnen, während im Norden häufiger Starkregen droht. Die Forscher verweisen auf die enge Verbindung zwischen Strahlungsbilanz, Wolken und Niederschlagsmustern.

Wolken gleichen nicht mehr alles aus

Wolken könnten eigentlich Strahlungsunterschiede zwischen Nord- und Südhalbkugel abfedern, doch die Daten zeigen: Dieser Ausgleich ist schwach. In den Tropen nehmen sie im Süden ab und im Norden zu, in höheren Breiten verläuft es umgekehrt. Global hebt sich das teilweise auf, regional bleibt der Effekt aber deutlich spürbar.

Der Studie zufolge kompensieren die Wolken die Unterschiede nicht mehr vollständig – damit bricht die bisher stabile Albedo-Symmetrie der Erde erstmals sichtbar auf. Ob sich das System wieder einpendelt oder die Kluft zwischen den Hemisphären weiter wächst, ist offen.

Folgen für Wetterzonen und Extremereignisse

Die zusätzliche gespeicherte Energie auf der Nordhalbkugel verändert auch die großen Wettersysteme.

• Klimamodelle deuten darauf hin, dass sich Sturmgürtel weiter polwärts verschieben
• Gleichzeitig könnte die innertropische Konvergenzzone, das Band intensiver Regenfälle rund um den Äquator, schmaler werden
• Beides hätte Konsequenzen für Niederschlagsmengen, Flüsse und Grundwasser

Für Europa, Nordamerika und Teile Asiens bedeutet das ein erhöhtes Risiko für Hitzewellen und Starkregen. Länder der Südhalbkugel müssen sich dagegen auf Trockenperioden einstellen, die Landwirtschaft und Trinkwasserversorgung belasten können.

Wichtig ist aber auch: Obwohl die Nordhalbkugel mehr Strahlung aufnimmt, gleicht sie dies teilweise durch stärkere Abstrahlung von Wärmestrahlung (longwave radiation) wieder aus. Dadurch kippt die Gesamtenergiebilanz zwischen Nord und Süd bisher nicht vollständig – ein Hinweis darauf, dass die großen Energieflüsse zwischen den Hemisphären bislang stabil bleiben.

Noch ist unklar, wie stark sich die Unterschiede zwischen Nord- und Südhalbkugel in Zukunft vergrößern. Wolken könnten auf lange Sicht für Ausgleich sorgen, sicher ist das aber nicht. Klimamodelle liefern sehr unterschiedliche Prognosen.

Kurz zusammengefasst:

• Seit Beginn der 2000er Jahre absorbiert die Nordhalbkugel deutlich mehr Sonnenstrahlung als die Südhalbkugel, im Schnitt 0,34 Watt pro Quadratmeter pro Jahrzehnt.
• Ursachen sind unter anderem der Rückgang von Eis- und Schneeflächen, weniger Luftverschmutzung im Norden und zusätzliche Aerosole durch Naturereignisse im Süden.
• Die Folge: Tropische Regenzonen verschieben sich nach Norden, Extremwetter wie Hitzewellen, Starkregen und Dürren nehmen zu.

Übrigens: Die Nordhalbkugel besitzt auch große Flächen an Permafrostböden, die im Zuge der Klimaerwärmung auftauen und somit globale Klimaziele gefährden. Mehr dazu gibt es in unserem Artikel.

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Temperatur treibt Pflanzenwachstum und Konkurrenzkampf im Eiltempo voran

Zehnder spricht von einer „deutlich beschleunigten Vegetationsperiode“. Die Umgebungstemperatur direkt nach der Schneeschmelze sei inzwischen fast zwei Grad wärmer als Ende der 1990er Jahre. Diese Wärme reiche aus, um den Startschuss für das Wachstum zu geben. „Das Gras steht früher, die Wiesen werden schneller bunt“, so Zehnder. Wer in den Bergen lebt, merkt das jedes Jahr ein bisschen mehr – ob als Landwirt, Wanderer oder Tourist.

Nicht alle Pflanzen reagieren gleich. Manche richten sich nach der Temperatur, andere nach dem Tageslicht. Zehnder erklärt: „Einige Arten brauchen lange, helle Tage, andere treiben aus, sobald es warm genug ist.“ Das setzt viele alpine Pflanzenarten unter Druck. Wer zu spät dran ist, verliert Platz, Nährstoffe und Licht. Das kann langfristig die Zusammensetzung der Wiesen verändern.

Frühling in den Alpen rückt vor – Almen könnten früher öffnen

Was für Wanderer schön klingt, stellt die Alpwirtschaft vor neue Herausforderungen. Wenn das Gras früher wächst, beginnt auch die Weidesaison früher. Das erfordert neue Planung. „Auch der Alpbetrieb könnte künftig früher starten“, sagt Zehnder. Gleichzeitig verändert sich die Hauptreisezeit für viele Bergurlauber: Der klassische Bergfrühling beginnt oft schon früher, mit Auswirkungen auf Tourismus und regionale Infrastruktur.

Computersystem erkennt Pflanzenbeginn automatisch

Um diesen Wandel genau zu erfassen, nutzt Zehnder ein Netzwerk von 40 Wetterstationen. Diese messen nicht nur die Schneehöhe im Winter, sondern auch das Pflanzenwachstum im Sommer. „So sehen wir sehr genau, wann der Schnee schmilzt und wie schnell danach das Wachstum beginnt“, erklärt er.

Ein spezielles Computermodell trennt Schneesignale von Wuchssignalen. Es erkennt anhand der Sensordaten, wann unter dem Gerät wieder Pflanzen wachsen. So entstehen präzise Datensätze über den genauen Start der Vegetation. Diese Daten liefern wertvolle Hinweise, auch für Landwirte, Gemeinden und Naturschutzbehörden.

Technik ersetzt aber nicht alles. Zehnder begibt sich regelmäßig selbst in die Berge, um die Vegetation vor Ort zu überprüfen. Viele Stationen liegen in schwer zugänglichen Gebieten, zwischen 1700 und 2700 Metern Höhe. „Man sieht erst vor Ort, welche Pflanzen wirklich unter dem Sensor wachsen“, sagt er. Das ist entscheidend, um zu verstehen, wie unterschiedliche Arten auf veränderte Bedingungen reagieren.

Wer gewinnt, wer verliert in der neuen Alpen-Welt?

Vor allem in Gebirgslagen um 2000 Meter und höher beobachten Forscher eine interessante Entwicklung: Selbst wenn der Schnee früh verschwindet, zögern viele Pflanzen den Start hinaus. Sie brauchen eine bestimmte Zahl warmer Tage oder längeres Tageslicht. In Zukunft könnten sich wärmeliebende Arten schneller ausbreiten, auf Kosten jener, die auf konstante Bedingungen angewiesen sind.

Zehnders Untersuchungen zeigen: Arten, die nur bei bestimmten Lichtverhältnissen wachsen, könnten zurückgedrängt werden. „Der Klimawandel gestaltet die Ökosysteme in den Bergen um“, sagt Zehnder. Nicht jede Pflanze profitiert vom früheren Frühling – und mit dem Wandel verändert sich auch das Leben all jener, die mit und von der Natur in den Alpen leben.

Kurz zusammengefasst:

• Pflanzen in den Alpen treiben heute im Schnitt sechs Tage früher aus als vor 25 Jahren – wegen höherer Temperaturen nach der Schneeschmelze, bedingt durch den Klimawandel.
• Nicht alle Pflanzen reagieren gleich schnell, was das Gleichgewicht der Arten verändert und neue Herausforderungen für Landwirtschaft und Tourismus bringt.
• Ein Netzwerk aus Wetterstationen und ein Computermodell erfassen präzise, wann das Wachstum beginnt – ergänzt durch Beobachtungen vor Ort bis in 2700 Meter Höhe.

Übrigens: Nicht nur in den Alpen geraten Ökosysteme durch den Klimawandel aus dem Gleichgewicht. Auch der Bananenanbau in Lateinamerika könnte bald wegbrechen – mit Folgen für Millionen Menschen. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Diego Delso, delso.photo via Wikimedia unter CC BY-SA 4.0

Wie Industrieschnee entsteht: Bedingungen und Ursachen

Industrieschnee entsteht nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen, erklärt der Deutsche Wetterdienst (DWD). Damit sich dieses seltene Phänomen bilden kann, müssen mehrere Wetterbedingungen gleichzeitig vorliegen:

• Hochdruckwetterlage und Inversion: Bei Hochdruckwetter sinkt die Luft ab und bildet eine sogenannte Inversionsschicht. Dabei ist die Luft in höheren Schichten wärmer als in den unteren, wodurch der Luftaustausch blockiert wird. Diese Inversion wirkt wie ein Deckel und hält die Luftschichten nahe am Boden.
• Hohe Luftfeuchtigkeit und Temperaturen unter 0 Grad: Innerhalb dieser bodennahen Schicht sammelt sich Feuchtigkeit. Bei ausreichend hoher Luftfeuchtigkeit entstehen Nebel oder Hochnebel – allerdings nur, wenn die Temperaturen unter dem Gefrierpunkt liegen.
• Windstille: Damit sich die Luftschichten nicht vermischen, sind ruhige Bedingungen ohne Wind entscheidend. Nur so bleibt die Feuchtigkeit in der kälteren, unteren Schicht gefangen.

Warum Industrieschnee glitzert und wie er entsteht

Industrieschnee unterscheidet sich optisch und strukturell vom natürlichen Schneefall. Die winzigen Eisnadeln, die sich bilden, glitzern durch ihre feine Körnung besonders intensiv und haften besser an Oberflächen. So entstehen märchenhafte, weiße Landschaften, die oft nur wenige Hundert Meter rund um eine Industrieanlage abdecken. Die Schneeschicht ist zwar schmal begrenzt, kann jedoch bis zu zehn Zentimeter dick sein.

In Mährisch Schönberg zeigte das Thermometer am Morgen minus 5,6 Grad. Die Stadt liegt etwa 220 Kilometer von Prag entfernt und beherbergt diverse Industriebetriebe, die die Voraussetzungen für den ungewöhnlichen Schneefall schaffen. Laut Experten tritt Industrieschnee vor allem in den frühen Morgenstunden auf, wenn die Temperaturen am niedrigsten sind. Mit Sonnenaufgang und steigenden Temperaturen verschwindet das Phänomen in der Regel rasch.

Auch in Deutschland ein bekanntes Phänomen

Industrieschnee ist nicht auf Tschechien beschränkt. Auch in Deutschland kommt es regelmäßig zu solchen Wetterereignissen. Besonders im Ruhrgebiet, einer Region mit hoher industrieller Aktivität, wird der ungewöhnliche Schneefall häufiger beobachtet. Allerdings bleibt er oft unbemerkt oder wird für normalen Schneefall gehalten.

Das Phänomen zeigt eindrücklich, wie Wetter und menschliche Einflüsse aufeinander wirken können – und sorgt zugleich für seltene, fast magische Momente mitten im Winter.

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Fabriken erzeugen Schnee und reißen Löcher in Wolkendecken

Luftverschmutzung aus großen Fabriken kann nicht nur Schneefall auslösen, sondern auch Löcher in Wolken bilden, die sich über große Gebiete erstrecken. Laut einer Studie von Velle Toll von der Universität Tartu in Estland, die Tausende Satellitenbilder von Nordamerika und Eurasien untersuchte, gibt es 67 Orte, an denen dieses Phänomen sichtbar ist – unter den richtigen atmosphärischen Bedingungen. Besonders auffällig sind diese Effekte in der Nähe großer Emittenten wie Ölraffinerien sowie Metall-, Zement- und Düngemittelfabriken.

Das Phänomen entsteht, weil Schadstoffpartikel in die Atmosphäre gelangen und als Kondensationskerne dienen. Diese Partikel, auch Aerosole genannt, führen dazu, dass supergekühlte Wassertröpfchen in den Wolken gefrieren und Eispartikel bilden. Diese wachsen zu Schneeflocken, die zu Boden fallen. Toll erklärt laut dem New Scientist: „Wenn Wasser aus der Wolke als Schnee austritt, bleibt weniger Wolkenmasse übrig.“ Tatsächlich können sich so erhebliche Schneemengen ansammeln – in einem dokumentierten Fall wurden bis zu 15 Millimeter Schnee über einer Fläche von 2.200 Quadratkilometern gemessen.

Satellitenbilder enthüllen faszinierende Muster

Überraschenderweise wurden ähnliche Effekte auch in der Nähe von vier Kernkraftwerken beobachtet, obwohl diese keine Aerosole emittieren. Toll vermutet, dass die aufsteigende warme Luft der Kraftwerke Schadstoffpartikel aus anderen Quellen anhebt. „Wir haben dafür noch keine endgültige Erklärung“, sagt Toll.

Was du dir merken solltest:

• Industrieschnee entsteht, wenn Schadstoffpartikel in der Luft als Kondensationskerne dienen und bei kalten Temperaturen Schneekristalle bilden.
• Voraussetzungen sind Inversionswetterlagen, hohe Luftfeuchtigkeit, Temperaturen unter 0 Grad und Windstille, wie der Deutsche Wetterdienst erklärt.
• Dieses seltene Phänomen sorgt für lokalisierte Schneefälle und kann auch Wolkenstrukturen sichtbar verändern, wie Satellitendaten zeigen.

Übrigens: Wolken sind nicht nur für das Wetter entscheidend, sondern auch für den Klimawandel – sie können die Erderwärmung bremsen oder verstärken. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Guido Radig via Wikimedia unter CC BY-SA 1.0