Noch vor 100 Jahren war die Donau in fast jedem Winter mit Eis bedeckt. Doch seit den 1950er Jahren ist das vorbei, wie die Auswertung von Langzeit-Daten belegt. Europas zweitgrößter Fluss friert in den letzten Jahrzehnten nur noch in Ausnahmefällen zu. Grund dafür sind die durch den Klimawandel angestiegenen Wintertemperaturen in Mittel- und Osteuropa, aber auch Einleitungen von warmen Abwässern, wie ein deutsch-rumänisches Forscherteam berichtet. Sie sehen im Schwinden der winterlichen Flussvereisung ein wichtiges Frühwarnzeichen für den Klimawandel.
Viele alte Gemälde und historische Aufzeichnungen zeugen davon, dass zugefrorene Flüsse im winterlichen Europa früher keine Seltenheit waren. Das galt auch für die Donau – Europas zweitgrößten Fluss. Heute jedoch scheinen strenge Winter mit eisbedeckten Gewässern eher selten. Ob dies nur ein subjektiver Eindruck ist oder sich die winterlichen Frostzeiten der Gewässer tatsächlich verändert haben, haben nun Monica Ionita vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und ihre Kollegen am Beispiel der unteren Donau untersucht. “Wenn Klimawissenschaftler von Eis und Erderwärmung sprechen, denken die meisten Menschen an die Gletscher Grönlands oder das Meereis auf dem Arktischen Ozean”, sagt Ionita. “Nur wenigen ist wirklich bewusst, dass die Menge des Wintereises auf europäischen Seen und Flüssen ein ebenso wichtiger Indikator für ein sich änderndes Klima ist.”
Eistagebuch enthüllt abrupten Wechsel
Für ihre Studie werteten die Forscher ein Eistagebuch aus, das seit rund 180 Jahren in der rumänischen Hafenstadt Tulcea geführt wird. Seit dem Jahr 1836 dokumentiert die Donau-Kommission des Ortes, wann im Winter die Donau zufriert, wie lange der Fluss über eine geschlossene Eisdecke verfügt und an welchem Tag das Eis wieder aufbricht. Für die Klimaforscher sind diese Langzeitdaten eine einzigartige Chance, die Klimaentwicklung im Donaudelta und ihren Einfluss auf die winterliche Vereisung des Flusses nachzuvollziehen.
Die Auswertung ergab: Noch bis vor knapp 70 Jahren fror die untere Donau in fast jedem Winter zu. “Das Eis bedeckte den Fluss meist zwischen Anfang Dezember und Ende März”, berichten die Forscher. Im Durchschnitt blieb der Fluss dabei rund 32 Tage zugefroren, die längste Frostperiode erlebte er im Winter 1879/80, als die Eisdecke über 101 Tage erhalten blieb. Doch seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts friert Europas zweitgrößter Fluss nur noch in Ausnahmefällen zu. “Eine der auffallendsten Merkmale dieser Eis-Dokumentation ist der abrupte Wechsel etwa um 1950 zu einem nahezu eisfreien Regime”, so Ionita und ihre Kollegen. Wie sie berichten, ist die Donau im Zeitraum von 1951 bis 2016 nur zehn Mal zugefroren und auch die Dauer der Eisbedeckung hat abgenommen.
Indikator für den Klimawandel
Die große Frage war jedoch, welche Ursachen dieser Eisschwund hat. Denn neben dem Klimawandel können auch natürliche Klimaschwankungen wie die Nordatlantik-Oszillation das Wetter und damit die Eisbedeckung von Flüssen in Europa stark beeinflussen. Ionita und ihre Kollegen haben daher die Eisaufzeichnungen aus Tulcea und anderen Orten entlang der Donau mit lokalen und überregionalen Wetter-Datenreihen verglichen. Dabei zeigte sich: Es gab kaum Korrelationen zu natürlichen Klimaschwankungen und auch die großräumige atmosphärische Zirkulation hat sich nicht verändert. Dafür gab es aber einen Zusammenhang zur langfristigen Klimaentwicklung in Mittel- und Osteuropa. “In Europa hat es bereits Ende der 1940er Jahre einen deutlichen Anstieg der Wintertemperatur gegeben”, berichtet Ionita. Im Vergleich zu früher sind die Winter in Osteuropa heute im Durchschnitt bis zu 1,5 Grad wärmer als noch im Zeitraum von 1901 bis 1950.
“Seitdem sind die Wintermonate in der Regel nicht mehr kalt genug und die Donau und andere große Flüsse können nicht mehr regelmäßig und langanhaltend zufrieren“, sagt Ionita. Hinzu kommt, dass sich seit den 1980er Jahren auch die Wassertemperatur des Schwarzen Meeres im Winter nicht mehr ganz so weit abkühlt und seine Wärme dazu beiträgt, dass die Winter im Osten Europas und im Westen Russlands milder und feuchter werden. Ein weiterer Grund, warum die Donau nicht mehr zufriert, ist der Eintrag von Abwässern und Wärme in den Fluss. Weil das Flusswasser heute wärmer ist als früher, muss die Lufttemperatur heute weiter absinken, um eine Eisbildung auszulösen. “Der Einfluss des Menschen ist also auch hier deutlich zu erkennen”, erklärt die Wissenschaftlerin.
Nach Ansicht der Forscher ist die Eisbedeckung der Flüsse ein wichtiger Indikator für die Veränderungen, die die globale und regionale Erwärmung mit sich bringt und noch bringen wird. Die Binnenschiffer auf der Donau dürfte das Ausbleiben des Wintereises wenig stören. Wo keine Eisschollen treiben, haben Flussschiffe freie Fahrt. “Die Folgen für die Pflanzen und Tiere der Donau dürften weitreichender sein, vor allem, wenn man berücksichtigt, dass die Luft- und Wassertemperaturen im Zuge der Erderwärmung weiter ansteigen werden”, so Ionita.
Monica Ionita (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven) et al., Scientific Reports:, doi: 10.1038/s41598-018-26357-w
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