Polargebiete – Arktis und Antarktis

Die größten Eisflächen der Erde liegen rund um den Nordpol und den Südpol. Wegen ihrer besonderen Lage bekommen die Polargebiete nur sehr wenig Sonnenlicht und Sonnenwärme ab, die Sommer sind dort besonders kurz. Deshalb ist es dort immer extrem kalt – das ganze Jahr über herrschen Temperaturen von bis zu minus 70 Grad Celsius. Durch die Kälte konnten sich in den Polargebieten riesige Eismassen bilden.

Eismassen in Grönland
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Das Eis der Arktis rund um den Nordpol bedeckt im Winter einen großen Teil des Nordpolarmeers. Es erstreckt sich dann über eine Fläche von mehreren Millionen Quadratkilometern. Zum großen Teil handelt es sich dabei um eine Eisschicht, die auf dem Meer schwimmt. Außerdem bedeckt das arktische Eis die nördlichen Gebiete von Europa, Asien und Nordamerika.

Eisbär
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Dagegen befindet sich der Südpol auf einem Kontinent, der Antarktis. Die Antarktis ist der kälteste Ort auf der Erde. Ihre Landmasse liegt fast völlig unter einem Panzer aus Eis und Schnee begraben, der bis zu 4 Kilometer dick ist. Fast drei Viertel des Süßwassers auf der Erde sind in diesem Eis gespeichert.

Pinguine in der Antarktis
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Menschen, Tiere und Pflanzen haben sich dem Leben im „ewigen Eis“ angepasst. Eisbären oder Rentiere schützen sich zum Beispiel mit einer Fettschicht und einem dichten Fell gegen die Kälte. Die Antarktis bewohnen nur wenige Menschen, die Arktis ist etwas stärker besiedelt. Die bekanntesten Bewohner der Arktis sind die Inuit in Nordamerika und Grönland, daneben gibt es auch die Lappen in Nordskandinavien und Naturvölker im nördlichen Sibirien. Früher lebten sie dort als Nomaden und bewegten sich mit Hundeschlitten fort. Heute benutzen sie Schneemobile und viele von ihnen leben in Städten.

In den Eiswüsten um die Pole wächst wegen der großen Kälte kaum etwas. Der Boden zwischen den Polregionen und der kalt-gemäßigten Zone ist bis in große Tiefe dauerhaft gefroren. Nach dem lateinischen Wort „permanere“ für „andauern“ nennt man diesen Untergrund daher auch Permafrost. Nur wenige Monate im Jahr taut er etwas auf. Dann können besonders abgehärtete Pflanzen wie Moose, Flechten oder Zwergsträucher darauf wachsen. Diese Region rund um die Polargebiete wird auch subpolare Tundra genannt.

Eismassen im Polarmeer
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Die Polarregionen sind die kältesten Gebiete der Erde. Gerade hier zeigt sich auch, dass sich die Erde aufheizt: Seit einigen Jahren beobachten Forscher, dass die Eismassen von Arktis und Antarktis schmelzen. Die Folgen dieser Erwärmung lassen sich noch nicht genau abschätzen. Klar ist aber schon jetzt, dass viele Lebensräume durch das Schmelzen der Pole bedroht sind.

Eislandschaft in der Arktis
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Großartige Entdeckung

Erster Europäer am magnetischen Südpol

Auf einer Arktis-Expedition hat der Polarforscher James Clark Ross den magnetischen Südpol entdeckt. Seine Messgeräte hatten ihm den Weg gewiesen. Der magnetische Pol liegt auf dem kanadischen Festland, etwa 2300 Kilometer vom geografischen Nordpol entfernt.

Im Mai 1829 war der britische Polarforscher John Ross mit seinem Neffen James Clark Ross zu einer Expedition in die Arktis aufgebrochen. Ziel der beiden Forscher war die Nordwestpassage. Sie ist ein Seeweg nördlich des amerikanischen Kontinents, der mitten durch das eisige Nordpolarmeer führt. Als die beiden Forscher mit ihren Segelschiffen eine Halbinsel erreichten, stellten sie fest: Sie waren am nördlichsten Punkt des amerikanischen Kontinents angelangt. Wegen der gewaltigen Eismassen und wegen technischer Probleme mit den Schiffen saßen sie dort fest. Beim Erkunden des Festlandes erkannte James Clark Ross, dass sie sich nahe des magnetischen Südpols aufhielten. Mit Hilfe einheimischer Inuit zog er auf Schlitten los und erreichte am 1. Juni 1831 den magnetischen Südpol. Der geografische Nordpol lag etwa 2300 Kilometer von ihnen entfernt. Damit ist der Brite James Clark Ross der erste Europäer, der sich am magnetischen Südpol aufhielt.

Wann und wie die Expedition mit dem Forscher-Duo Ross nach Europa zurückkehren wird, ist wegen anhaltender technischer Probleme aktuell noch nicht bekannt.

James Clark Ross
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Frau vom Volk der Inuit
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Die Halbinsel Boothia

Boothia heißt die Halbinsel, die der Polarforscher John Ross im Norden des kanadischen Festlands entdeckte. Er benannte sie nach seinem Freund, dem Gin-Hersteller Felix Booth. Dieser wohlhabende englische Geschäftsmann hatte die Polarexpedition zum großen Teil bezahlt.

Die Halbinsel Boothia ist karg: Tundra und nackte Frostschutt- und Felsflächen bestimmen die Landschaft. Hier sind die Inuit zu Hause, eine Volksgruppe, die auch in Grönland beheimatet ist. Sie leben vor allem von der Jagd auf Robben, Wale oder Eisbären und vom Fischfang. Ihre Fortbewegungsmittel sind Kajaks und von Hunden gezogene Schlitten. Erst mit Unterstützung dieser Ureinwohner war es James Clark Ross gelungen, den magnetischen Südpol zu erreichen.

Am Rand der Welt geht die Sonne auf

Stadt Qaanaaq feiert Ende der Polarnacht

Lange haben die Einwohner von Qaanaaq in völliger Finsternis ausgeharrt. Jetzt, Mitte Februar, ist der Moment gekommen, auf den sie sich seit Monaten freuen. Trotz der eisigen Kälte von minus 35 Grad Celsius haben sie sich zur Mittagszeit versammelt. Als die ersten Sonnenstrahlen in ihre Gesichter scheinen, stimmen die Menschen in alter Tradition ein Lied an und werfen ihre Hüte in die Luft.

Qaanaaq ist eine der nördlichsten Siedlungen der Welt. Sie liegt am äußersten Zipfel Grönlands, nur knapp südlich des 78. Breitengrad. Etwa 600 Menschen, die meisten davon Inuit, leben hier – und das fast vier Monate im Jahr in völliger Dunkelheit. Im Winter herrscht die Polarnacht, die Sonne bleibt rund um die Uhr hinter dem Horizont. Im Sommer geht sie dafür vier Monate lang nicht unter. Sie scheint zwar auch nur flach, aber immerhin klettern in diesen Monaten die Temperaturen über den Gefrierpunkt. Dazwischen liegen Monate im Dämmerlicht, in denen es weder richtig Tag noch Nacht wird. Die Jahreszeiten in Qaanaaq sind mit unseren nicht vergleichbar.

Qaanaaq
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Die Spiegel-Sonne

Thomas Schuler hat ein ähnliches Problem wie die Inuit: Vier Monate scheint auf seinem Bauernhof keine Sonne. Allerdings lebt er nicht hoch im Norden, sondern tief im Schwarzwald, in Simonswald. Dort geht zwar auch im Winter jeden Tag die Sonne auf, aber sie zieht nur eine flache Bahn über den Himmel. Zu flach für den Hof der Schulers, der von Bergkämmen des Hochschwarzwalds umgeben ist. Im Winter werfen diese so lange Schatten, dass den ganzen Tag über kein Sonnenstrahl den Hof erreicht. Doch der findige Tüftler wusste sich zu helfen: Er hat einen großen Spiegel am gegenüberliegenden Berghang installiert. Jetzt scheint auch im Winter zumindest ein bisschen Sonnenlicht durchs Fenster.

Klimakatastrophe am Nordpol

Wird der Eisbär jetzt heimatlos?

Dem Eisbären schmilzt die Scholle unter seinen Tatzen weg. Durch die Erderwärmung verschwindet das Meereis um den Nordpol, und zwar immer schneller. Schuld daran ist der Treibhauseffekt, der durch den Ausstoß von Kohlendioxid und anderen klimaschädlichen Gasen verursacht wird.

1980 war das Nordpolarmeer noch auf 7,8 Millionen Quadratkilometern zugefroren, eine Fläche etwa so groß wie Australien. Innerhalb von 30 Jahren ist die Eisfläche auf etwa die Hälfte geschrumpft! Die Eisplatten tauen inzwischen schon im Frühjahr ab. Wenn es so weitergeht, wird das „ewige Eis“ bald völlig verschwunden sein.

Für den Eisbär ist das eine Katastrophe. Umweltorganisationen befürchten, dass Eisbären und Seehunde schon in den nächsten 20 Jahren aussterben werden. Auch Zugvögel verlieren durch das veränderte Klima ihre Brutplätze in der Arktis.

Neuen Lebensraum findet dagegen jetzt schon ein anderer Meeresräuber: Weil das Eis immer weiter zurückgeht, kann nun auch der Schwertwal hoch oben im Norden auf Futtersuche gehen.

Eisbrecher
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Eisbär am Eisrand
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Abkürzung durchs Eismeer

Das Eis im Nordpolarmeer schmilzt dramatisch. Dadurch ist ein Handelsweg zwischen Europa und Asien frei geworden: die Nordost-Passage. Dieser Seeweg verläuft an der Nordküste der Kontinente Europa und Asien. Früher konnten große Transportschiffe diesen Weg nur im Hochsommer durchfahren. Denn die Nordost-Passage war fast das ganze Jahr über zugefroren und wegen der Eismassen viel zu gefährlich. Schiffe, die zwischen Rotterdam und Tokio unterwegs waren, nahmen deshalb die lange Route durch das Mittelmeer, den Suezkanal und um Indien herum.

Neue Satellitenbilder zeigen, dass der Weg durchs Nordpolarmeer mehr und mehr eisfrei wird. So wird die Fahrt für Schiffe leichter – auch ohne Eisbrecher. Das spart Zeit und Transportkosten, denn die Strecke durch das Nordpolarmeer ist um mehrere Tausend Kilometer kürzer als die alte Strecke durch den Suezkanal.

Der Permafrost taut

Arktische Böden setzen Treibhausgase frei

Die gefrorenen Böden der Arktis tauen durch den Klimawandel schneller als bisher angenommen. Dadurch könnten riesige Mengen des Treibhausgases Methan in die Atmosphäre gelangen. Das würde die Erwärmung der Erde zusätzlich beschleunigen.

Permafrostböden erstrecken sich auf der Nordhalbkugel über riesige Gebiete. Hauptsächlich sind sie in weiten Teilen Sibiriens und Alaskas zu finden. Ihr Name stammt daher, dass sie das ganze Jahr über gefroren sind – bisher jedenfalls. Doch die Temperaturen auf der Erde steigen. Seit einigen Jahren erwärmen sich die gefrorenen Böden im hohen Norden, beginnen zu tauen und verwandeln sich in riesige Sümpfe.

Wissenschaftler vermuten, dass der tauende Permafrost den Klimawandel beschleunigen könnte. Denn die Böden enthalten Methan, ein von Mikroorganismen produziertes Gas. Dieses Treibhausgas wirkt auf das Klima ungefähr 20- bis 30mal so stark wie Kohlendioxid. Zusätzlich sind im gefrorenen Erdreich große Mengen an Kohlenstoff gespeichert. Mit den steigenden Temperaturen beginnt hier ein teuflischer Kreislauf: Taut durch den Klimawandel der Permafrost auf, gelangen Methan und Kohlendioxid in die Luft. Die Treibhausgase erwärmen die Atmosphäre, die Erde heizt sich auf, das Eis schmilzt – und der Klimawandel verstärkt sich selbst.

Uneinig sind sich die Forscher bisher darüber, wie schnell die Permafrostböden auftauen werden. Auch die Frage, wie viel Treibhausgase dabei tatsächlich frei werden, ist bisher noch ungeklärt.

Arktische Tundra mit Permafrost-Boden, Nordkanada
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Auch der Koalabär ist vom Klimawandel betroffen
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Permafrostboden
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Koalabär im Klimawandel

Trübe Aussichten für den Koalabären: Das niedliche Beuteltier ist vom Klimawandel massiv bedroht. Denn das Treibhausgas Kohlendioxid lässt die Blätter seiner Leibspeise ungenießbar werden: Eukalyptusblätter werden durch den steigenden CO2-Gehalt in der Luft ledrig und ungenießbar. Weil sich ihr Nährstoffgehalt verringert, muss der Koala wesentlich mehr Eukalyptus fressen, um satt zu werden. Das gilt genauso für andere Beuteltiere und Beuteltierähnliche. Auch viele weitere Tierarten sind durch den Klimawandel direkt in Gefahr, vor allem in den Polargebieten. Ringelrobbe und Kaiserpinguin verlieren durch das zurückgehende Eis ihren Lebensraum. Und der arktische Belugawal findet immer weniger Beute. Was tun? Die Weltnaturschutzunion (IUCN) betont, dass der Einzelne nicht machtlos sei. Jeder könne seinen Kohlendioxidausstoß senken und sich für den Klimaschutz stark machen.

Was sind Klimazonen?

„Morgens ist es wechselnd bis stark bewölkt mit Schauern. Nachmittags zeigt sich die Sonne, bei Temperaturen zwischen 16 und 22 Grad“, so lautet vielleicht der Wetterbericht für Süddeutschland. Die Vorhersage ist für uns interessant, weil sich das Wetter ständig ändert. Anders verhält es sich mit dem Klima, denn das bleibt. Mit Klima ist das durchschnittliche Wetter einer Region über einen längeren Zeitraum gemeint. So ist beispielsweise das Klima am Äquator das ganze Jahr über heiß und feucht. Am Nordpol dagegen herrschen eisige Temperaturen und es gibt nur wenig Niederschlag. Zwischen dem Äquator und den Polen gibt es wiederum Gebiete, in denen es, wie bei uns, sehr wechselhaft sein kann. Doch woran liegt es, dass das Klima auf der Erde so unterschiedlich ist?

Wetter ändert sich, Klima bleibt
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Die Strahlung der Sonne ist nicht überall auf der Erde gleich stark. Wie intensiv sie die Erde erwärmt, hängt vom Winkel der Sonneneinstrahlung und damit vom Breitengrad ab. Weil die Sonne in der Nähe des Äquators das ganze Jahr über fast senkrecht steht, wird die Erde hier sehr stark aufgeheizt. In Richtung der Pole treffen die Sonnenstrahlen in einem immer flacheren Winkel auf: Die gleiche Sonnenenergie verteilt sich auf eine immer größere Fläche. Daher wird es umso kühler, je größer die Entfernung zum Äquator ist. So entstehen Regionen mit unterschiedlichem Klima, die Klimazonen.

In den Tropen brennt die Sonne stark
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Nach der Stärke der Sonneneinstrahlung lassen sich vier verschiedene Klimazonen auf dem Festland der Erde einteilen: Die Tropen rund um den Äquator, die Subtropen (vom lateinischen Wort „sub“ für „unter“) zwischen dem 23. und dem 40. Breitengrad, die gemäßigte Zone unserer Breiten und die Polargebiete um Nord- und Südpol. Wie Gürtel ziehen sie diese Klimazonen in Ost-West-Richtung um die Erde.

Polwärts wird die Sonnenenergie schwächer
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Das Klima hängt jedoch nicht nur vom Breitengrad ab, auch andere Einflüsse spielen eine Rolle. So liegt auf dem Kilimandscharo Schnee, obwohl er in den Tropen liegt. Dass sein Gipfel vereist ist liegt daran, dass die Temperatur mit zunehmender Höhe sinkt. Gebirgsklima ist also immer kühler als tiefer liegende Gebiete.

Schnee auf dem Kilimandscharo
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Auch die Entfernung zum Meer wirkt sich aufs Klima aus: Wasser kann Sonnenwärme länger speichern als das Festland. Außerdem wärmt es sich langsamer auf als das Land. Dadurch wirkt das Meerwasser wie ein Puffer auf die Temperaturen. In Küstennähe ist das Klima daher mild. Im Landesinneren fehlt dieser Wärmeausgleich und es herrscht kontinentales Klima, bei dem die Temperaturen viel stärker schwanken als im maritimen Klima in der Nähe des Meeres.

An den Küsten ist das Klima milder als weit im Landesinneren
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Woher kommen Eisberge?

Obwohl Eisberge im Meer treiben, bestehen sie nicht aus gefrorenem Meerwasser, sondern aus Süßwasser. Denn sie stammen von den riesigen Gletschern der Polargebiete. An deren Rändern ragen die Polgletscher ins Meer. Regelmäßig brechen Stücke von ihnen ab – die Eisberge. Man spricht auch davon, dass der Gletscher „kalbt“. Und weil Eis leichter ist als Wasser, treibt es im Meer umher, ohne unterzugehen.

Die Geburt eines Eisbergs: Der Gletscher „kalbt“ (Arktis)
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Die Polarmeere sind zwischen –4 und 0 Grad Celsius kalt. Darum tauen die Eisberge nur sehr langsam ab. Wenn die Strömung sie in wärmere Gewässer treibt, schmelzen sie etwas schneller. Trotzdem werden große Eisberge Jahrzehnte alt.

Eisberg
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Manche Eisberge sind riesig und platt: die Tafel-Eisberge. Sie entstehen, wenn sich die Gletscher an der Küste weit ins Meer hinausschieben. Dann treiben große Eisplatten auf dem Meer, die aber noch mit dem Gletscher verbunden sind. Dieses „Schelfeis“ kann zwischen 200 und 1.000 Meter dick sein. Die größten Flächen von Schelfeis gibt es in der Antarktis, an den Küsten von Grönland und Alaska. Wenn große Stücke vom Schelfeis abbrechen, schwimmen sie als Tafel-Eisberge ins Polarmeer hinaus.

Schelfeis
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Für die Schifffahrt sind Eisberge sehr gefährlich, denn über Wasser ist nur ihre Spitze sichtbar. Der größte Teil des Eisberges befindet sich unter Wasser. Schiffe müssen einen ausreichend großen Sicherheitsabstand zu den weißen Riesen einhalten, damit sie durch die scharfen Kanten des Eisbergs nicht beschädigt werden.

Es gibt aber auch Eis, das aus Meerwasser gefriert: Zuerst bilden sich an der Wasseroberfläche Eisschollen aus Salzwasser. Wenn diese Eisschollen zusammengeschoben werden, entsteht eine zusammenhängende Eisdecke – das Packeis.

Eisberg über/ unter Wasser
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Wie süß ist Süßwasser?

Es schmeckt zwar überhaupt nicht süß, dennoch heißt es Süßwasser. Im Gegensatz zu Salzwasser enthält es nämlich keine oder nur sehr geringe Mengen an Salz und hat daher kaum Geschmack. Aus diesem Grund ist es auch gut für die Gewinnung von Trinkwasser geeignet.

Wasser trinken
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Süßwasser ist selten: Vom gesamten Wasser auf der Erde sind nur zwei bis drei Prozent Süßwasser. Das meiste davon befindet sich in den Hochgebirgen und an den beiden Polen. Dort ist es als Eis in Gletschern gespeichert. Nur ein ganz kleiner Bruchteil des Süßwassers auf der Erde fließt in Bächen und Flüssen oder plätschert in Seen und im Grundwasser. Auch das Wasser in Wolken und Niederschlägen ist „süß“.

Forellen in einem Gebirgsfluss
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Süßwasser ist für uns lebensnotwendig. Um gesund zu bleiben braucht der Mensch etwa zwei Liter Flüssigkeit pro Tag; ohne Wasser kann er nur fünf bis sieben Tage überleben. Zusätzlich benötigen wir eine große Menge Süßwasser zum Duschen, zum Wäsche waschen oder Geschirr spülen. Auch Pflanzen und Tiere, von denen wir uns ernähren, leben vom Wasser. Für viele Lebewesen ist Süßwasser sogar Lebensraum: Flusskrebse, Teich- und Flussmuscheln und Süßwasserfische wie Forelle, Zander und Saibling.

Gletscher in der Antarktis
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