Eis in Höhlen - ein bedrohtes Archiv des Alpenklimas

Österreich besitzt einige der weltgrößten Eishöhlen. Diese unterirdischen Gletscher sind nicht nur Touristenattraktionen; ihr Eis hat zudem den Niederschlag vergangener Zeiten gespeichert. Bedauerlicherweise ist wenig bekannt wie diese Eismassen wachsen und vergehen und wie genau Klimaparameter darin abgespeichert werden. Dieses Forschungsvorhaben untersucht einen speziellen Typ von Eishöhlen in den Ostalpen, der sackförmig ausgebildet ist und als Falle für die kalte Winterluft und den Schnee fungiert. Vorgängerstudien haben gezeigt, dass solche schachtförmigen Höhlen besonders gut geeignet sind um über Jahrhunderte bis Jahrtausende den Winterniederschlag aufzuzeichnen. Mit diesem Projekt sollen daher jenseits der instrumentellen Messperiode Klimadaten der sogenannten Kleinen Eiszeit erhoben werden, jener kühlen und wechselvollen Klimaperiode, die von etwa 1250 bis 1850 n. Chr. währte. Die Forschungen stehen unter Zeitdruck, da das Eis in den meisten dieser Höhlen in den letzten Jahrzehnten stark abgenommen hat und der Fortbestand dieses potenziell einmaligen Umweltarchivs der Alpen in einer wärmeren Welt fraglich ist.

Eisablagerungen in Höhlen sind ein kaum erforschtes Umweltarchiv, dessen Existenz durch die globale Erwärmung ernsthaft bedroht ist. In den österreichischen Alpen gibt es rund 1200 solcher eisführenden Höhlen, von denen acht in diesem Projekt eingehend untersucht wurden. Der Schwerpunkt lag dabei auf subvertikalen Höhlen, die als Winterschnee- und Kaltluftspeicher dienen und bis zu zehn Meter Schnee, Firn und Eis enthalten können. Im ersten Teil des Projekts haben wir das Alter dieser Eisablagerungen durch Radiokohlenstoffdatierung von im Eis eingeschlossenen Holzfragmenten bestimmt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das älteste erhaltene Eis aus dem vierten Jahrtausend vor Christus stammt, während der Großteil des Eises während der so genannten Kleinen Eiszeit abgelagert wurde. Im Mittelalter kam es zu einer großflächigen Abschmelzung des Höhleneises. In den letzten Jahrzehnten und Jahren kam es zu einem drastischen Rückgang des Eisvolumens in diesen Höhlen, der in den letzten sechs Jahrtausenden beispiellos ist. Im zweiten Teil des Projekts wurde die moderne Meteorologie von drei ausgewählten Eishöhlen untersucht. Die Daten zeigen, dass der Winter die wichtigste Jahreszeit ist, die die jährliche Massenbilanz von Schnee und Eis in diesen Höhlen bestimmt. Im Sommer sind diese Kältefallen weitgehend von der Außenatmosphäre entkoppelt. Der Anstieg der winterlichen Lufttemperaturen und der allgemeine Rückgang der winterlichen Schneeniederschläge in den letzten Jahren haben zu einem stetigen Rückgang der Schnee-, Firn- und Eismengen in diesen Höhlen geführt. Kleine und mittelgroße alpine Eishöhlen werden wahrscheinlich in naher Zukunft eisfrei werden.