Studie hebt die Gefahren von Weißeisbedingungen in Seen hervor

Die Qualität des Seeeises ist von größter Bedeutung für die Eissicherheit und Seeökologie unter Eis, aber seine zeitliche und räumliche Variabilität ist weitgehend unbekannt. Von 2021–2022 führte ein internationales Forschungsteam mit dem IGB-Forscher Hans-Peter Grossart in einem der wärmsten Winter seit 1880 eine koordinierte Probenahmekampagne zur Seeeisqualität auf der gesamten Nordhalbkugel durch.

Das Team unter der Leitung der schwedischen Universität Uppsala konnte zeigen, dass das Seeeis während dieser Zeit im Allgemeinen aus instabilem weißem Eis bestand, das zeitweise bis zu 100 % der gesamten Eisdicke ausmachte.

Seeeis kann unterschiedliche Qualitäten haben, und schon an der Farbe erkennt man den Unterschied: Es gibt weißes Eis und glattes Eis. Im Vergleich zu Glatteis ist weißes Eis instabiler und hat eine geringere Tragfähigkeit, was es riskant macht, es für Transport-, Erholungs- oder andere Zwecke zu verwenden. Es ist auch bekannt, dass weißes Eis die Menge an Sonnenlicht, die in das Eis eindringt, erheblich reduziert. Dies bedroht das Wachstum und die Vermehrung aller Organismen, die Photosynthese betreiben, und somit kann das gesamte Nahrungsnetz gestört oder gestört werden.

Weißes Eis wird in Zukunft wahrscheinlich häufiger vorkommen

„Bei der IceBlitz-Probenahmekampagne haben wir 167 Eisbohrkerne in zehn verschiedenen Ländern entnommen. Im Januar hatten die meisten Seen eine dünne Schicht weißes Eis, die dann allmählich über die gesamte Eisdecke wuchs. In der Zeit vor der Eisschmelze war weißes Eis die vorherrschende Eisart auf den meisten von uns beprobten Seen“, erklärt IGB-Forscher Hans-Peter Großart, der an der Studie beteiligt war.

Weißes Seeeis entsteht normalerweise, wenn sich Schnee auf Eis ansammelt, schmilzt und wieder gefriert. Oder wenn Regen auf die Schneeschicht fällt und Matsch bildet, der anschließend gefrieren und zu weißem Eis werden kann. Ebenso, wenn die Schneelast ausreicht, um See durch Risse in der Eismatrix an die Eisoberfläche zu drücken. All dies tritt vor allem dann auf, wenn die Lufttemperaturen um den Gefrierpunkt schwanken.

Die Eisstabilität nimmt ab

„Mit fortschreitender globaler Erwärmung wird die Prävalenz von weißem Eis in der kritischen Zeit vor dem Schmelzen wahrscheinlich deutlich zunehmen. In der Schule lernen wir, dass es in Ordnung ist, auf Eis zu gehen, wenn die Eisdicke 10 Zentimeter oder mehr beträgt. Wir haben diese 10 Zentimeter geschätzt.“ Eis unter Glatteis-Bedingungen eine Belastung von 1.753 Kilogramm zulässt, während sie unter Weißeis-Bedingungen nur eine Belastung von bis zu 175 Kilogramm tragen können, so dass die Unterschiede in der Eisstabilität sehr groß sind Eis relativ gering ist, kann eine Zunahme des Anteils an weißem Eis die Nutzung saisonal eisbedeckter Seen für Lebensunterhalt, Erholung, Transport und andere Zwecke gefährden“, warnte Professorin Gesa Weyhenmeyer, Hauptautorin der Studie von der Universität Uppsala.

Lichtdurchlässigkeit durch weißes Eis und ökologische Auswirkungen

Weißes Eis hat einen um ein Vielfaches höheren Reflexionsgrad als Glatteis, sodass nur geringe Lichtmengen durch weißes Eis dringen. Niedrige Lichtverhältnisse im Frühjahr, verursacht durch eine weiße Eisdecke und Schnee auf dem Eis, sind entscheidend für die Entwicklung von Primärproduzenten und Verbrauchern, da ihr Wachstum und ihre Reproduktion vom Licht abhängen. Obwohl Organismen eine Vielzahl von Überlebensstrategien entwickelt haben, haben Veränderungen in der photoautotrophen Gemeinschaft, die durch Schnee und weißes Eis verursacht werden, einen Kaskadeneffekt auf das Nahrungsnetz, mit erheblichen Folgen für Mikroben, Zooplankton und Fischpopulationen.

„Die Eissicherheitsrichtlinien müssen erneuert werden, und die Dicke des weißen Eises muss auch als wichtiger Regulator physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse in Seen betrachtet werden“, schloss Weyhenmeyer.

Die Forschung wurde in veröffentlicht Naturkommunikation.