Kryosphäre

Vielleicht bist Du im Winter schon einmal auf einem zugefrorenen See Schlittschuh gelaufen oder im Schnee einen Hügel mit dem Schlitten heruntergefahren und wusstest gar nicht, wie diese Teile der Erdoberfläche genannt werden.

Jeder Teil der Erde, der von Schnee oder Eis bedeckt ist, zählt nämlich zur Kryosphäre. Das kann also ein Hügel sein, der nur im Winter von Schnee bedeckt ist, oder aber auch Gletscher, die ganzjährig aus Eis und Schnee bestehen. Was genau versteht man also unter der Kryosphäre und wie beeinflusst sie das Klima?

Kryosphäre — Definition und Bedeutung

Die Erde wird vom Himmel bis zum Erdkern in verschiedene Sphären unterteilt, die auch Geosphären genannt werden. Diese können sich durch die unterschiedlichen Stoffe und Materialien durchdringen und überschneiden. Eine dieser Sphären ist die Kryosphäre.

Die Kryosphäre beschreibt das Wasser auf der Erde, das in einem festen Zustand vorkommt, also Eis. Andere Geosphären der Erde sind die Biosphäre, die Atmosphäre, die Lithosphäre und die Hydrosphäre.

Die Kryosphäre ist ein Begriff für alle Teile der Erde, die mit Schnee und Eis bedeckt sind.

Das Wort Kryosphäre setzt sich aus den altgriechischen Wörtern krýos (deutsch: Eiskälte, Frost, Eis) und sphaira (deutsch: Erdkugel) zusammen. Sie bezeichnet also die Teile der Erde, die mit Eis bedeckt sind.

Die Kryosphäre hat eine große Bedeutung für das Klimasystem der Erde und wird auch als Klimathermometer der Erde bezeichnet.

Kryosphäre — Hydrosphäre

Man kann auch sagen, dass zu der Kryosphäre alle gefrorenen Teile der Hydrosphäre gehören.

Die Hydrosphäre ist eine weitere Sphäre der Erde und beschreibt alle Bereiche, die mit Wasser bedeckt sind. Dazu zählen Flüsse, Seen, Meere und auch Grund- und Porenwasser in Gesteinsschichten. Sind diese Bereiche gefroren, gehören sie zu der Kryosphäre.

Nicht nur Eis, sondern auch schneebedeckte Regionen zählen zu der Kryosphäre dazu. Im Jahresdurchschnitt sind etwa 10 % der Landoberfläche und 6,5 % des Ozeans mit Eis bedeckt und sind somit Teil der Kryosphäre. Was sind nun also die einzelnen Bestandteile der Kryosphäre?

Kryosphäre – Bestandteile

Die Kryosphäre umfasst

• Schnee
• Meereis
• Gletscher der Gebirge
• Eisschilde in der Antarktis und Grönland
• Schelfeis
• Permafrost
• zugefrorene Flüsse und Seen

Die Lebensspanne der einzelnen Bestandteile ist unterschiedlich. Eisschilde, Permafrost und Gebirgsgletscher verändern sich im Laufe eines Jahres nur sehr wenig, aber das Vorkommen von Schnee und Eis ist saisonal bedingt.

Meereis entsteht durch das Gefrieren von Meerwasser. Wasser gefriert ab einer Temperatur unter 0 Grad Celsius. Bei Meerwasser liegt der Gefrierpunkt jedoch darunter, etwa bei -1,8 Grad Celsius. Das liegt an dem im Meer vorhandenen Salzgehalt.

Eisschilde gibt es derzeit nur in Grönland und in der Antarktis. Als Eisschild wird eine Vergletscherung bezeichnet, die die Ausmaße eines Kontinents annimmt und eine Ausdehnung von mehr als 50.000 km² hat. Kleinere Vergletscherungen werden als Eiskappen bezeichnet.

Permafrost hingegen kommt in Böden vor. Wenn ein Untergrund für mehr als zwei Jahre ununterbrochen eine Temperatur von unter 0° C hat, spricht man von einem Permafrostboden. Er bildet sich in Gebieten, in denen die mittlere Temperatur über mehrere Jahre hinweg unter 0° C liegt. Permafrost kommt vor allem in den Tundren und borealen Zonen Nordamerikas und Eurasiens vor, aber auch in Hochgebirgsregionen der Alpen und des Himalayas.

Schelfeis oder auch Eisschelf genannt, ist eine auf dem Meer schwimmende Eisplatte. Sie ist von Gletschern, Eiskappen oder Eisströmen gespeist und noch mit diesen verbunden.

Ein Gletscher ist ein Eisfeld, das ganzjährig besteht und nur existieren kann, wenn in der Region mehr Schnee fällt als abschmilzt.

Wenn das Eis der Gletscher und Eisschilde abschmilzt, erhöht sich der globale Meeresspiegel. Auf diesen hat die Kryosphäre also einen großen Einfluss. Aber auch andere Komponenten des Klimasystems werden von der Kryosphäre kontrolliert. Welche das sind, erfährst Du im folgenden Kapitel!

Kryosphäre im Klimasystem

Die Kryosphäre ist ein wichtiger Bestandteil im Klimasystem. Das heißt, sie hat einen großen Einfluss auf die Veränderungen des Klimas. Zusammen mit der Atmosphäre bilden Ozeane, die Vegetation, Eis, Schnee und der Boden das Klimasystem.

Schnee und Eis haben eine hohe Albedo.

Das bedeutet, dass einfallende Sonnenstrahlung in großen Teilen von schnee- und eisbedeckten Flächen in das Weltall zurück reflektiert werden. Dadurch kommen in den Gebieten mit viel Schnee und Eis niedrige Temperaturen zustande. Umso mehr Fläche also von Schnee oder Eis bedeckt ist, desto mehr Sonnenenergie wird reflektiert und desto schwerer kann sich die Luft erwärmen. So wird die Ausdehnung der Schneedecke weiter begünstigt. Das wird auch als positiver Rückkopplungseffekt bezeichnet.

Der oben beschriebene Effekt kann auch in die andere Richtung laufen, er wird dann als negativer Rückkopplungseffekt bezeichnet. Wenn Eis- und Schneeflächen abschmelzen, kommt der Boden oder der Ozean darunter zum Vorschein. Ozeane und Böden absorbieren 80 - 90 % der Sonnenstrahlung und wandeln sie in Wärme um, was bedeutet, dass die Reflexion vermindert und die Erwärmung der Luft, des Wassers und des Bodens verstärkt wird. Der Abschmelzvorgang wird so noch weiter beschleunigt.

Die Kryosphäre ist also empfindlich auf Veränderungen des Klimas. Deswegen wird sie auch als Klimathermometer bezeichnet.

Kryosphäre — Klimawandel

Durch ihren großen Einfluss auf das Klimasystem ist die Kryosphäre auch bedeutend für den derzeit stattfindenden Klimawandel. Klimawandel gibt es schon, seitdem es die Erde gibt. Seit der Industrialisierung ab 1850 tendiert die Erde dazu, sich zu erwärmen. Man spricht auch von globaler Erwärmung.

Vor allem in der Arktis und den daran angrenzenden Gebieten zeigte sich in den letzten 100 Jahren eine deutliche Tendenz zur Erwärmung des Klimas. Diese liegt über der allgemeinen globalen Erwärmung.

Grund dafür ist das erhöhte Vorkommen von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Menschen haben auf diese Entwicklung einen erheblichen Einfluss. Zum Beispiel durch Massentierhaltung, Fabriken oder Transportmittel wie Autos und Flugzeuge werden Kohlenstoffdioxid und Methan (Treibhausgase) in die Atmosphäre entlassen.

Der oben genannte negative Rückkopplungseffekt begünstigt den Klimawandel. Durch das Abschmelzen von Eis erwärmt sich die Luft und das Abschmelzen wird weiter begünstigt. Die globale Erwärmung kann so noch weiter voranschreiten.