In den eisigen Tiefen der Berge

Etwas komplizierter sind die Prozesse in dynamischen Eishöhlen, in denen ein intensiver Austausch der Luftmassen stattfindet, so dass Besucher den Luftzug oft deutlich spüren. „Diese Systeme haben mindestens zwei Eingänge, die sich auf verschiedenen Höhen befinden“, erklärt der Geologe Christoph Spötl von der Universität Innsbruck. Da die Luft im Inneren der Höhle im Winter wärmer ist als die Außenluft, kommt es zum sogenannten Kamineffekt. „Die Höhlenluft steigt im Berginneren auf und entweicht am oberen Eingang, während die kalte Luft von außen durch den tiefer gelegenen Eingang gewissermaßen eingesaugt wird.“ Tritt nun durch Risse und Spalten im Fels Sickerwasser in diesen heruntergekühlten Höhlenteil ein, bilden sich Eisformationen, die das ganze Jahr bestehen bleiben können.

Im Sommer kehrt sich der Luftstrom um: Die Luft im Inneren des Höhlensystems ist nun kälter und schwerer als die warme Außenluft und fließt durch die vereiste Höhle in Richtung des unteren Eingangs. In touristisch genutzten Eishöhlen wurden daher am unteren Eingang Türen eingebaut, um die kalte Luft möglichst im Berg zu halten. Öffnen sich die Türen, strömt dem Besucher eiskalte Luft, oft in Sturmstärke, entgegen.

Doch je kürzer und wärmer die Winter werden, desto weniger stark können sich Höhlen abkühlen. Alpinen Eishöhlen macht der Klimawandel besonders zu schaffen. In den Alpen ist die Klimaerwärmung etwa doppelt so hoch wie im Durchschnitt der nördlichen Hemisphäre, hier hat sich die Temperatur seit 1970 um ca. 1,8 Grad Celsius erwärmt. Christoph Spötl: „Noch gibt es eine stattliche Zahl an Eishöhlen in Österreich, aber Vergleichsbegehungen zeigen, dass in den vergangenen Jahrzehnten viele ihr Eis ganz oder teilweise verloren haben. Sowohl die Zahl der Eishöhlen als auch die Menge des Eises in den noch verbliebenen Eishöhlen nimmt ab.“ So taut zum Beispiel im Sommer das Eis im Eingangsbereich des „Geldlochs“, einer Eishöhle am Ötscher in Niederösterreich, vollständig weg. Auch die Eisdicke der Obstanser Eishöhle in den Karawanken, die seit 90 Jahren untersucht wird, nimmt kontinuierlich ab. „Seit den frühen 1980er Jahren verstärkt sich das Tempo. Bleibt es bei diesem Trend, wird die Obstanser Eishöhle, obwohl nordseitig auf knapp 2200 Meter gelegen, in naher Zukunft komplett eisfrei sein“, so Spötl.

Die Liste ließe sich fortsetzen und verläuft analog zur Entwicklung der Alpengletscher. In wärmeren Zeiten wie zuletzt vor rund 1000 Jahren im Hochmittelalter gab es wenig Eis in Höhlen und die Gletscher waren klein. In der „Kleinen Eiszeit“ zwischen dem 15. und 19. Jahrhundert erreichten die Gletscher und das unterirdische Eis dagegen die größten Ausdehnungen.

Die Datenlage ist noch dürftig

Schwankungen hat es also immer gegeben, doch derzeit verläuft der Eisrückgang schneller als in den vergangenen 2000 Jahren. Glaziologen gehen davon aus, dass die Ostalpen in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts größtenteils gletscherfrei sein werden, für die Eishöhlen ist die Datenlage allerdings dürftiger. Sicher ist: „Unter der herrschenden Klimaerwärmung wird in den kommenden Jahren eine zunehmende Zahl an Eis- und Firnkörpern kleinerer und mittlerer Größe in Höhlen verschwinden. Nur große und höher gelegene Eishöhlen sind resilient genug, um der Klimaerwärmung noch eine Zeit zu trotzen – aber auch ihr mittelfristiges Schicksal ist besiegelt“, so Spötls Einschätzung.

Und mit der Klimaerwärmung schmilzt nicht nur eine unterirdische Eiswelt in den Alpen. Mit ihr geht auch ein einzigartiges Umweltarchiv verloren. In eingefrorenen Pflanzenteilen ist schließlich die Vegetationsgeschichte Mitteleuropas konserviert. Sie sind Archive der Vergangenheit. „Höhleneis ist eines der besten Konservierungsmittel für organisches Material wie Blütenstaub, Nadeln oder Holzreste, die in Höhlen eingetragen und eingefroren wurden“, sagt Christoph Spötl. „Eine Analyse dieser Einschlüsse im Eis erlaubt so, die Vegetationsänderungen über viele Jahrhunderte zu rekonstruieren.“

Ein Besuch der großen Eishöhlen in Österreich sollte aber noch ein paar Jahrzehnte lang möglich sein. „Je größer das Eisvolumen in einer Höhle, desto weniger anfällig ist sie für die Folgen der Klimaerwärmung“, so Spötl. „Bei kleinen Eishöhlen empfiehlt sich schon seit längerem ein Besuch spätestens im Frühsommer, wenn das neu gewachsene Wintereis noch nicht abgeschmolzen ist.“ Denn vor allem in kleineren Höhlen und solchen auf niederen Seehöhen verkürzt sich die jährliche Frostdauer – sie reagieren besonders sensibel und viele von ihnen sind im Sommer und Herbst bereits eisfrei.

Auch in Deutschland gibt es das Phänomen Eishöhle, und das unterirdische Eis ist hierzulande genauso bedroht. Zum Beispiel in der Schellenberger Eishöhle. „In den vergangenen drei, vier Jahren beobachten wir ein massives Abschmelzen von Eis an den Höhlenwänden und -decken und am Höhlenboden. Pro Jahr haben wir einen Verlust von bis zu 30, 40 Zentimetern Eis. Das ist sehr erschreckend!“, bilanziert Andreas Pflitsch von der Ruhr-Universität Bochum. Der Geograf untersucht seit vielen Jahren das Eis der Höhle nahe Berchtesgaden. Sie ist mit einem Eisvolumen von rund 60.000 Kubikmetern und bis zu 30 Metern Mächtigkeit die größte Eishöhle in Deutschland. „Zwar beobachten wir seit zirka zehn Jahren einen kontinuierlichen Eisrückgang, doch seit drei, vier Jahren hat sich der Verlust enorm beschleunigt.“

Bei diesen Untersuchungen wird auch die Temperatur des Felses erfasst. Dabei fiel auf: Wo der Eisrückgang besonders stark war, ging auch der Permafrost im Fels mancherorts bis in eine Tiefe von rund einem Meter zurück – das Gestein wird wärmer. Permafrost ist aber neben der einfließenden Kaltluft im Winter der bestimmende Faktor bei der Bildung und beim Erhalt des Höhleneises. „Der Eisverlust und der Rückgang des Permafrostes im Fels könnten zusammenhängen“, meint Pflitsch daher. „Die Winter sind zu kurz und nicht mehr kalt genug. Zudem dringt im Sommer immer mehr und zu viel warmes Wasser in die Höhle. Das fördert den Eisverlust zusätzlich.“ Sein Fazit: „Die Abschmelzprozesse des Höhleneises werden durch die derzeitige klimatologische Warmphase angetrieben.“ Auch wenn es die Höhle in den nächsten Jahren noch als Eishöhle geben werde, würden die Veränderungen des Eiskörpers unübersehbar sein.

Der Anstieg der Temperatur von Luft und Fels ist den Untersuchungen des Bochumer Forschers zufolge auch eine Folge des direkt in die Höhle einfallenden Sonnenlichts, wie bei Messungen in der Angermayerhalle, der größten Halle in der Schellenberger Eishöhle, festgestellt wurde. „Die Messergebnisse in der Angermayerhalle zeigen eindeutig, dass sowohl Luft- als auch Felstemperaturen unter direkter Sonneneinstrahlung deutlich ansteigen“, so Pflitsch. Denn scheint die Sonne in die Höhle, erwärmt sich die rückwärtige Felswand und durchmischt den Kaltluftsee am Grunde der schräg in den Berg abfallenden Angermayerhalle mit wärmerer Luft. Ein schnellerer Frostverlust ist die Folge. „Nur ein gut ausgebildeter Schneekegel und ein Schneewall im Eingangsbereich können diese Effekte zumindest im Frühjahr verhindern und eine Erwärmung abschwächen.“ Doch sie fehlen immer häufiger.

„Ich gehe davon aus, dass bis vor zirka zehn Jahren in den Felswänden noch Permafrost vorhanden war“, sagt Andreas Pflitsch. „Zu dieser Zeit ging die Eisschmelze nur von der Lufttemperatur und dem Schmelzwasser aus – nicht aber von den Wänden.“ In den vergangenen Jahren sei verstärkt zu beobachten, dass zwischen Fels und Eis eine Lücke entsteht. „Das spricht für eine Temperatur der Wände über dem Gefrierpunkt.“ Ob der Verlust von Permafrost sowohl in die Tiefe als auch in der Fläche zunimmt, ist noch unklar – hier müssen die zuletzt gewonnen Daten erst analysiert werden. Aber vielleicht schafft ein strenger Winter sogar eine kurzfristige Wende. //

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