Dez12

Es fängt mit Wasserdampf an, der in der Luft vorhanden sein muss. Sinkt die Temperatur, wird Wasserdampf an kleinen Staubteilchen kondensiert und Wassertröpfchen bilden sich, die ab -10°C zu gefrieren beginnen.

Sechseckiger Schneekristall @ gemeinfrei

Sechseckiger Schneekristall @ gemeinfrei

Die Grundform des Schneekristalls ist ein sechseckiger plattiger Eiskristall, bedingt durch die sechseckige Kristallgitter-Struktur der Wassermoleküle. Auf dem Weg zur Erde wachsen die Kristalle, denn Temperatur, Windverhältnisse und Luftfeuchtigkeit ändern sich. Das bedeutet, dass keine Schneeflocke der anderen gleicht. Von Temperatur und Luftfeuchtigkeit hängt auch die Flockengrösse ab. Über -5°C und erhöhter Luftfeuchtigkeit entstehen grosse Flocken, unter -5°C in trockener Luft fällt der Schnee häufig als Eisnadel und Eisplättchen. Dies trifft vor allem für die Polregionen der Erde zu.

Fallen Schneekristalle auf den Boden und häufen sich zu einer Schneedecke an, entsteht ein komplexes Material. Anfangs noch pulverartig, wachsen die Kristalle zusammen und bilden eine lockere Struktur, die sich laufend verändert.

Die wichtigsten Eigenschaften sind Dichte, Temperatur, Feuchtigkeit und Schneehärte. Und alle Schneeeigenschaften hängen von der Temperatur, der Dichte und der Belastungsgeschwindigkeit ab.

Schnee, ein visko-elasto-plastisches Material

Zusätzlich zur temperaturgetriebenen Dynamik ist die Schneedecke ständig der Schwerkraft ausgesetzt, was zu einer Verformung der Struktur führt. Je kälter und dichter, desto viskoser oder zähflüssiger ist der Schnee. Und je nachdem wie schnell der Schnee verformt wird, reagiert er unterschiedlich. Schnee verhält sich bei langsamer Belastung ähnlich wie dickflüssiger Honig: er ist dehnbar und verformbar. Bei kleiner Dehnungsgeschwindigkeit erfolgt also eine plastische Verformung, bei hoher Dehnungsgeschwindigkeit ist das Verhalten elastisch bis spröd. Bis anhin wurden zur Erklärung Mechanismen wie z. B. Kriechen bzw. Korngrenzengleiten herangezogen. Neuste Untersuchungen am SLF zeigen, dass sich die Deformation von Schnee durch die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften seines Bauelements Eis erklären lässt.

 Bei langsamer Verformung verhält sich Schnee wie eine zähe Flüssigkeit.

Bei langsamer Verformung verhält sich Schnee wie eine zähe Flüssigkeit.

Vor allem lockerer Neuschnee ist ein sehr poröses, zusammendrückbares Material. Seine Kompressibilität hängt in erster Linie von der Dichte, aber auch von Temperatur, Schneeart und Feuchtigkeit ab. Mit zunehmender Grösse der Bindungen und mit zunehmender Kälte wird der Schnee härter, und die Festigkeit des Schnees nimmt mit der Dichte zu.

In einem als Sinterung bezeichneten Prozess verdichten sich die Kristalle weiter und die Poren werden aufgefüllt, so dass die Luftdurchlässigkeit abnimmt. Bei der Sinterung spielen im Eiskristall Gleitvorgänge und Rekristallisation eine wichtige Rolle, bei der das Kristallgefüge durch Umformung neu strukturiert wird.

Diese durch Druck und Temperaturunterschiede ausgelösten Umwandlungsprozesse finden bereits im Inneren der Neuschneedecke statt: Die destruktive (abbauende) Metamorphose beseitigt durch Schmelzen und Verdunsten komplizierte, verzweigte Kristallstrukturen und wandelt die Schneeflocken-Kristalle zu Eiskörnern um.

Neben der Temperatur spielt auch der Druck eine entscheidende Rolle, denn erhöhter Druck führt zum Schmelzen des Schnees, geringerer Druck zum Wiedergefrieren des Schmelzwassers.

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Dez05

Im äussersten Osten der Türkei, in den Provinzen Van und Bitlis an der Grenze zu Iran liegt der Vansee. Sein Wasser ist stark alkalisch, da der einstige Abfluss durch den Vulkan Nemrut Dağı am Westufer vor etwa 1 Million Jahre versperrt wurde. Der Nemrut Dağı ist nach dem sagenhaften König Nimrod benannt, wobei der armenische Name “Bergquell” bedeutet und eher zutrifft. Der See, der im Neogen entstanden ist, misst heute 120 auf 80 km, ist 457 m tief und liegt auf etwa 1’700 Metern. Gespeist wird er von den Flüssen der umliegenden Berge. Zudem ist es der grösste Sodasee der Welt.

Der Berg Çadır Dağı von der Insel Akdamar im Vansee/Osttürkei aus Richtung NW gesehen. Auf der Insel befindet sich die armenische Kirche zum Heiligen Kreuz © Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Der Berg Çadır Dağı von der Insel Akdamar im Vansee/Osttürkei aus Richtung NW gesehen. Auf der Insel befindet sich die armenische Kirche zum Heiligen Kreuz © Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Der See hat eine einzige endemische Fischart, die Karpfenart Chalcalburnus tarichi, die im Brackwasser lebt. Allerdings ist sie stark bedroht. Berühmt sind auch die Vankatzen, eine Katzenart, die freiwillig ins Wasser geht und schwimmt.

Legende und Geschichte

Eigentlich wollten die Archäologen der Van Yüzüncü Yıl University auf ihren Tauchgängen einer Legende auf die Spur kommen, laut derer im See ein saurierähnliches Tier leben soll – ähnlich dem Loch Ness in Schottland. Das fanden sie zwar nicht, dafür kilometerlange, gewaltige Mauern einer Festung aus der Bronzezeit. Obwohl sie vor etwa 3000 Jahren erbaut wurde und unter Wasser liegt, ist sie erstaunlich gut erhalten. Datiert ist sie jedoch noch nicht.

Es wird vermutet, dass die Festung ein Relikt aus dem Königreich Urartu ist, einer Zivilisation, die auf das neunte bis sechste Jahrhundert v. Chr. datiert wird. Das Königreich siedelte während der regionalen Bronze-/Eisenzeit um den See und errichtete zahlreiche Festungen. Ihr Herrschaftsgebiet umfasste neben der heutigen Türkei auch Armenien und Iran. Bekannt ist etwa Erebuni in Armenien, eine Anlage aus dem achten Jahrhundert v. Chr..

Der grösste See der Türkei lüftet damit ein lange gehütetes Geheimnis. Die Vermutung, dass auf dem Grund des Vansees etwas Aussergewöhnliches zu finden ist, gibt es schon länger, denn in der Umgebung des Sees, an den bergigen Seeufern fanden die Archäologen immer wieder Reste historischer Siedlungen. Der Wasserpegel des Vansees schwankt seit Jahrtausenden stark. Während der Zeit des Urartäischen Reichs stand das Wasserstand wahrscheinlich deutlich tiefer als heute. So kann man annehmen, dass Siedlungen und Festungsanlagen als Folge des schwankenden Wasserstandes immer wieder aufgegeben wurden.

Geologische Untersuchungen

Gestützt wird die Vermutung stark schwankender Wasserstände durch neuste Forschungsergebnisse einer internationalen Forschergruppe angeführt von der Eawag und der Uni Bern. Auf Grund des unterschiedlichen Salzgehalts im Porenwasser der Sedimentkerne aus dem Vansee konnten die Seespiegelschwankungen der letzten 250‘000 Jahre von bis zu 200 m unter- und 105 m oberhalb des aktuellen Seespiegels rekonstruiert werden.

Weil im See absolut betrachtet immer gleich viel Salz gelöst ist, sinkt der Salzgehalt pro Liter Wasser mit steigendem Volumen und umgekehrt. Und weil die Geometrie des Sees vermessen wurde, kann aus den berechneten Volumen auf den Seespiegel geschlossen werden.

Während Zeiten höchster Wasserstände hat der See im Südwesten wahrscheinlich einen Abfluss zum Tigris gehabt. Mit dem abfliessenden Wasser muss der Salzgehalt stark gesunken sein ­– ein Befund, der durch Schalen von Süsswassermuscheln in den Seeablagerungen gestützt wird.

Bei geschlossenem Becken wird die Wasserbilanz des Sees nur von den Zuflüssen und der Verdunstung bestimmt. Dies erlaubt eine Rekonstruktion des Auf und Ab des Seespiegels und damit auch Rückschlüsse auf das Niederschlagsregime im Einzugsgebiet. In der Nähe steht mit dem Berg Ararat jener biblische Ort, wo nach der Sintflut die Arche Noah gestrandet sein soll.

Die Festung im Vansee

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Nov28

Wie ist es möglich, dass sich Teile der Unterkruste zu senken scheinen, obwohl das Colorado Plateau steigt?
Die Erklärung des scheinbar Unerklärlichen beruht – wie neuere Forschungsergebnisse nahelegen – auf dem Verhalten der Asthenosphäre, welche in der Geophysik als “Low Velocity Zone” bezeichnet wird.

Innerer Aufbau der Erde  Schichten unterschieden nach ihrer chemischen Zusammensetzung: 1 Erdkruste, 2 Erdmantel, 3 Erdkern (3a äusserer Erdkern, 3b innerer Erdkern). Schichten unterschieden nach ihren mechanischen Eigenschaften: 4 Lithosphäre, 5 Asthenosphäre 6 äusserer Erdkern, 7 innerer Erdkern © derivative work; gemeinfrei

Innerer Aufbau der Erde: Schichten unterschieden nach ihrer chemischen Zusammensetzung: 1 Erdkruste, 2 Erdmantel, 3 Erdkern (3a äusserer Erdkern, 3b innerer Erdkern). Schichten unterschieden nach ihren mechanischen Eigenschaften: 4 Lithosphäre, 5 Asthenosphäre 6 äusserer Erdkern, 7 innerer Erdkern © derivative work; gemeinfrei

Die seismische Erdbebenwarte “USArray”

Für die Forschungsergebnisse wurden Daten eines gross angelegten, 10-jährigen, seismischen Projekts namens “USArray” genutzt. Hunderte von Seismographen, die jeweils im Abstand von 72 Kilometern aufgestellt wurden, durchzogen in nord-süd ausgerichteten Bahnen die USA. Begonnen hat es 2004 im Westen des Landes, danach wurden alle 1,5 Jahre die Stationen nach Osten verschoben → USArray: Maps & Schedules.

Die ultraschall-ähnlichen Bilder wurden dann mit weiteren seismologischen Bildern kombiniert. Man durchdringt so die Erdschichten bis in mehrere hundert Kilometer Tiefe. Mit diesen Daten hat man dann zeigen können, dass Asthenosphärenmaterial in die Lithosphäre aufsteigt und Lithosphärenmaterial unter dem Colorado Plateaus, direkt nördlich des Grand Canyons mehrere Hundert Kilometer langsam in die Asthenosphäre sinkt.

Hebung des Colorado-Plateaus Schematische Darstellung zeigt den Mechanismus, der für die Hebung des Plateaus verantwortlich sein soll. Es wird angenommen, dass durch den Kontakt mit der Farallon-Platte sich der lithosphärische Mantel in der Region veränderte, so dass er sich von der oberen Kruste löste und in den Mantel absank. Dadurch hob sich das Plateau um etwa d3 km; © Grafikausschnitt: nature

Hebung des Colorado-Plateaus: Schematische Darstellung zeigt den Mechanismus, der für die Hebung des Plateaus verantwortlich sein soll. Es wird angenommen, dass durch den Kontakt mit der Farallon-Platte sich der lithosphärische Mantel in der Region veränderte, so dass er sich von der oberen Kruste löste und in den Mantel absank. Dadurch hob sich das Plateau um etwa d3 km; © Grafikausschnitt: nature

Den geologischen Prozess stellt man sich wie in der unteren Grafik abgebildet vor: Im oberen Mantel, zwischen 95 und 300 Kilometern, ist die Asthenoshpäre normalerweise weniger dicht und wesentlich weniger zähflüssig als die darüber liegenden tektonischen Platten der Lithosphäre. Aus diesem Sachverhalt bewegen sich die Platten über die dehnbare Asthenosphäre.

Wenn die Asthenosphäre aber einen Weg findet, kann sie in die Lithosphäre eindringen und sie erodieren. Das teilweise geschmolzene Material dehnt sich dann aus und kühlt ab, während es nach oben fliesst. Es dringt in die stärkere Lithosphäre ein, wo es sich verfestigt und die spröde Kruste und den obersten Mantel schwer genug macht, um zu brechen und abzusinken. Die schwimmende Asthenosphäre füllt dann den entstandenen Raum auf, wo sie sich ausdehnt und eine Hebung bewirkt.

Levander Lab/Rice University: Unter dem Colorado Plateau dringt die Lithosphäre (blau) tief in die Asthenosphäre ein und die teilweise geschmolzene Asthenosphäre (gelb) dringt in die Erdkruste auf © nature

Levander Lab/Rice University: Unter dem Colorado Plateau dringt die Lithosphäre (blau) tief in die Asthenosphäre ein und die teilweise geschmolzene Asthenosphäre (gelb) steigt in die Erdkruste auf © Levander Lab/Rice University

Dieser Prozess könnte geholfen haben, den Grand Canyon selbst zu bilden, weil die Anhebung des Plateaus in den letzten 5 Millionen Jahren den Lauf des Colorado Flusses bestimmte. → Grand Canyon how it was made

Ein verbreitetes Phänomen

Auch an anderen Stellen ist zu sehen, wie die Lithosphäre in die Erde sinkt, so zum Beispiel im Westen der Vereinigten Staaten. Von den Forschern wird dies als ein Indiz dafür angesehen, dass das Phänomen verbreitet zu sein scheint.

Die vier Ecken – eine Welt für sich!

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Nov21

Mineralien und Edelsteine erfreuen sich grosser Beliebtheit, deshalb sollt man sich diese Highlights nicht entgehen lassen.

Am 25. – 26. November findet die 57. internationale  Mineralienmesse Zürich statt. Seit die Messehalle 9 in Zürich-Oerlikon 2016 für eine Anlaufstelle der Zürcher Asyl­organisation eingerichtet worden ist, ist die Messe fortan in der Umweltarena in Spreitenbach untergebracht.

Mineralienmesse Zürich

Mineralienmesse Zürich

Über 10’000 Mineralien von 120 Ausstellern werden präsentiert. Daneben gibt es Stände für Geoden knacken, Speckstein schleifen oder Mineralien bestimmen und eine grosse Sonderschau: “Farbenpracht ans Licht gebracht”!

Eine weitere, für die Laien weniger auffällige Messe, findet am 2. – 3.12. in Basel statt. Es sind die Int. Basler Mineralientage. Veranstalter ist die SVSMF, Schweizerische Vereinigung der Strahler, Mineralien- und Fossiliensammler.

Auch hier gibt es Sonderschauen, eine davon widmet sich dem Fluorit.

Fluorit: Fundort Taourirt, Marokko © Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Fluorit: Fundort Taourirt, Marokko © Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Sein Name bzw. sein Synonym Flussspat deutet auf die Eigenschaft als Flussmittel bei der Erzverhüttung hin, bei dem es den Schmelzprozess beschleunigt. Chemisch ist der Fluorit ein Calciumfluorid, welches im Spurenbereich Eisen, Seltenen Erden und Uran enthalten kann. Das Mineral gehört in die Gruppe der Halogenide und findet sich in magmatischen – und metamorphen Gesteinen wie auch in Sedimentgesteinen. Häufigste Kristallformen sind der Würfel, das Oktaedern und das Rhombendodekaeder mit seinen Kombinationen.

Eine weitere Eigenart des Fluorits besteht darin seine Farbe zu verlieren, wenn er auf über 200 – 300 °C erhitzt wird. Setzt man ihn danach Röntgenstrahlen aus, so wird ein Teil der ursprünglichen Farbe zurückgewonnen.

Allen Fluoriten der verschiedenen Fundorte gemeinsam ist eine beispiellose Farbenpracht – und dies lässt sich in der Sonderschau besonders schön erleben!

Quarz Kristall aus einer Grimsel Kluft © E.Zingg

Quarz Kristall aus einer Grimsel Kluft © E.Zingg

Eine weitere Attraktion ist der Alpine Corner. Hier präsentieren verschiedene Strahler ihre besten aktuellen Fundstücke. Die wunderschönen Kristalle und besonderen Mineralien stammen vorwiegend aus den Schweizer Alpen, sind unverkäuflich und darum selten an Mineralienbörsen oder öffentlich zu sehen.

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Nov14

Klicke auf das Bild und los geht es mit 15 Fragen zu den Kontinentalplatten der Erde.

Kontentalplatten der Erde

Kontinentalplatten der Erde

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Nov07

Die Vier Ecken oder Four Corners mit dem gleichnamigen Monument bezeichnen das Vierländereck der Bundesstaaten Utah, Colorado, New Mexico und Arizona.

Karte Colorado Plateau: seine Ausdehnung rund um das Vierländereck Utah, Colorado, New Mexico und Arizona © Ron Blakey & Wayne Ranney

Karte Colorado Plateau: seine Ausdehnung rund um das Vierländereck Utah, Colorado, New Mexico und Arizona © Ron Blakey & Wayne Ranney

Es befindet sich auf dem Colorado-Plateau und gehört zur Navajo Nation, dem selbstverwalteten Territorium der Navajo.

Navajo Nature Reservation (grau eingefärbt) mit dem rotumrahmten Hopi-Territorium © aus Google Map

Navajo Nature Reservation (grau eingefärbt) mit dem rotumrahmten Hopi-Territorium © aus Google Map

Das Plateau, das eine flache Schüssel bildet, umfasst eine imposante Fläche von 337’000 km² und weist eine durchschnittliche Höhe von 1500 m auf.

Weil das Plateau hauptsächlich vom Colorado-Fluss entwässert wird, hat es von ihm auch seinen Namen erhalten.

Vulkanische Berge und Hügel, tief eingeschnittene Täler und ein ungewöhnliches Farbspektrum der Landschaften haben zusammen mit der bemerkenswerten Kultur und Geschichte der Navajo-Pueblo Indianer zu seiner Berühmtheit beigetragen.

Geologische Einblicke

Canyonlands NP in der Nähe der Moab, Utah and Arches NP © CC 2.0 Generic

Canyonlands NP in der Nähe der Moab, Utah and Arches NP © CC 2.0 Generic

Das Vierländereck liegt weit von der Küstenregion des Amerikanischen Kontinents entfernt. Trotzdem zeigt die Landschaft Spuren, die normalerweise nur an tektonischen Plattengrenzen, d.h. an Subduktionszonen anzutreffen sind: Orogenese, Vulkanismus, Intrusivgesteine, Pressung, Faltung und Zerrung. Zurückzuführen ist dies auf die wechselhafte Entwicklungsgeschichte, die seit dem Präkambrium stattgefunden hat.

Im Präkambrium und Paläozoikum

Das Gebiet des Colorado-Plateaus befand sich während des Präkambriums und zu Beginn des Paläozoikums auf einer tektonischen Platte, deren Grenze parallel zum Äquator lag. Mit dem Auseinanderdriften begann sich die Platte, die langsam zur Nordamerikanischen Platte wurde, langsam im Uhrzeigersinn zu drehen. Durch erste Kollisionen der sich abspaltenden Platte mit anderen tektonischen Kleinplatten begann eine erste Orogenese. In dem Bereich der heute Süd-Ost Utah entspricht, bildete sich während des späten Paläozoikums eine Beckenlandschaft aus, das “Paradox Basin”. Dieses füllte sich mit Erosionsprodukten aus den umgebenden Hügeln und zudem kam es zu Ablagerungen von Salz, Gips und Pottasche.

Mesozoikum

Während des frühen Mesozoikums befand sich die Platte auf der gleichen geographischen Breite wie heute die Sahara. Es bildeten sich Dünen und mächtige Sandschichten, die später zu Sandsteinen verdichtet wurden. Im mittleren Mesozoikum entstanden Sedimentschichten aus Marschen, Flussüberschwemmungen und flachen Meeren. Im späten Mesozoikum dann begann die Gebirgsbildung der Sevier Mountains. Dies führte zu weiterem Sedimenteintrag ins Becken. Ausgelöst wurde die Orogenese durch die Kollision der Nordamerikanischen mit der Pazifischen Platte und mit einigen damals existierenden Mikrokontinenten, die hauptsächlich aus Vulkanen bestanden. Während der Gebirgsbilungsprozesse drang das Meer noch einmal vor und lagerte Schlamm, Sand- und Kalkstein ab. Man kann auch annehmen, dass es an der flach abfallenden Küste zur Bildung von Lagunen und Sümpfen gekommen sein musste, da sich in den abgelagerten Schichten teils sehr ertragreiche Kohlelagerstätten befinden.

Känozoikum

Zu Beginn des Känozoikums begann die Gebirgsbildung der Rocky Mountains, die sogenannte Laramische Orogenese. Es bildete sich eine Seen- und Beckenlandschaft zwischen den entstehenden Rocky Mountains im Osten und den Bergen in Central Utah. In einigen Gebieten wurden gut erhaltene Fossilien abgelagert. Im Tertiär dann, vor 40 Millionen Jahren, kam es am Rande, durch entstehende Risse in der Erdkruste, zu Vulkanismus. Vor 13 – 16 Millionen Jahren wurde das Gebiet bis auf eine Höhe von  3000 m gehoben. Durch die aufkommenden Spannungen während der Hebung entstanden Brüche und Verwerfungen, die der Erosion anheim fielen. Durch unterschiedliche Gesteinshärten und Verwitterungsresistenzen der einzelnen Schichten schritt der Erosionsprozess unterschiedlich schnell voran, was die Bildung der “Grand Staircase” bewirkte.

Geologischer Schnitt der ≪Grand Staircase≫ © Public Domain

Geologischer Schnitt der ≪Grand Staircase≫ © Public Domain

Bei der Grand Staircase handelt es sich um ein durch Erosion und Canyonbildung teilweise stark abgetragenes, in Richtung Süden leicht einfallendes Tafelland, dessen Begrenzung im Norden der Bryce Canyon National Park und im Süden der Grand Canyon National Park bilden. Das Gebiet ist durchzogen von Tafelbergen (Mesas).
Von Unten nach Oben gesehen, bildet die Talsohle des Grand Canyons den Anfang der ersten Stufe. Die oberste Schicht im Grand Canyon ist gleichzeitig die unterste Schicht im Zion National Park, während die oberste Schicht im Zion National Park wiederum die unterste Schicht des Bryce Canyon National Parks repräsentiert. Die oberste Schicht des Bryce Canyon schließlich bildet das obere Ende der Treppe. Alles was darüber weg sedimentiert wurde, ist seitdem abgetragen worden. Die treppenartige Oberflächenstruktur reicht somit von 730 m am Grand Canyon bis auf über 3000 m am Rand des Bryce Canyon.

Klimazone

Das Gebiet des Colorado-Plateaus ist grundsätzlich der Great Basin Desert zuzuordnen, dessen Ausbreitungsgebiet sich zwischen der Nevada-Cascaden-Kette und den Rocky Mountains befindet.
Die Great Basin Desert ist die grösste Wüste auf dem Nordamerikanischen Kontinent. Es ist eine Hochwüste, die als “cold desert” bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu werden die Mojave, Sonora und Chihuahua Wüsten als “hot deserts” bezeichnet. Und auch die dominierenden Pflanzen- und Tierwelten der beiden Wüstentypen sind unterschiedlich. Aufgrund der grossen Höhenunterschiede und der Zerklüftung durch die vielen Canyons und Tafelberge ist das Klima lokal allerdings stark unterschiedlich.

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Okt31

Der neuste Katastrophenfilm aus den USA heisst Geostorm und läuft jetzt in den Kinos an.

Nachdem eine beispiellose Serie von Naturkatastrophen die Erde bedroht hat, wird im Film, mithilfe eines weltumspannenden Satellitensystems, das Wetter kontrolliert. Und vorerst scheint das Projekt erfolgreich zu sein, bis dann das System zurückschlägt. → Geostorm

Wie realistisch ist die Fiktion im Film und wie weit fortgeschritten ist die Wissenschaft schon in ihrer Einflussnahme auf das Wetter- und Klimageschehen im realen Leben?

Wie Wetter und Klima schon heute manipuliert werden!

Hagelkanonen auf einem internationalen Kongress, 1901 © gemeinfrei

Hagelkanonen auf einem internationalen Kongress, 1901 © gemeinfrei

Die Kontrolle über Sonne, Wind und Regen ist ein uralter Menschheitstraum. In vielen Kulturen gab es Regenmacher, die mit spirituellen Kräften die Wettergötter gnädig zu stimmen versuchten. In der modernen Welt haben Wetter- und Klimaingenieure diese Rolle übernommen. Beim sogenannten Geo-Engineering geht es inzwischen nicht mehr nur um Verfahren, mit denen man es regnen lassen kann, sondern um Techniken, mit denen man den vom Menschen verursachten Klimawandel entgegenwirken möchte. Zumindest wird dies so behauptet.

Ein hochkomplexes System

Das Wetter ist ein chaotisches System und als solches hochkomplex, in dem schon minimale Veränderungen grosse Folgen haben können. Das ist der oft zitierte Schmetterlingseffekt, wonach wörtlich der Flügelschlag eines Falters ausschlaggebend ist, ob ein Sturm entsteht oder nicht. Welche Tat nun welchen Effekt zur Folge haben wird, ist nicht vorhersehbar und bleibt unbeantwortet!

Geimpfte Wolken

Die bisher im grossen Stil angewandte Methode das lokale Wetter den eigenen Bedürfnissen anzupassen, ist die Wolkenimpfung.

Prinzip der Wolkenimpfung © gemeinfrei

Prinzip der Wolkenimpfung © gemeinfrei

Das Prinzip, das der Mensch anwendet, ist der Natur abgeschaut. Mit Flugzeugen oder Raketen werden winzige Salzkristalle aus Silberiodid in den Wolken verteilt, die als Kondensationskeime die Tropfenbildung anregen. Die natürliche Wolkenbildung wird vom Vorhandensein von Aerosolen gesteuert. → Siehe Beitrag Phänomene in der Atmosphäre.

Zum Beispiel sorgten die Veranstalter der Olympischen Spiele 2008 in Peking für künstlichen Sonnenschein bei der Eröffnungsfeier. Umgekehrt kann durch das gezielte Abregnen Dürren entgegengewirkt werden – auch das hat China und viele andere Staaten schon versucht.

Wirksamkeit umstritten

Wie wirksam der Wolkenbeschuss mit Silberiodid oder anderen Chemikalien ist, ist unter Wissenschaftlern sehr umstritten. Aussagekräftige statistische Untersuchungen gibt es bis jetzt keine. Unbestritten ist aber, dass der Mensch mit seinen Wettermanipulationen einen Flügelschlag im chaotischen System bewirkt. So sollen beispielsweise in China Versuche des Wetteränderungsamtes, Regen nach Peking zu bringen, einen heftigen Schneesturm über der Hauptstadt losgetreten haben.

Noch problematischer wird es, wenn nicht das lokale Wetter, sondern das globale Klima manipuliert wird. Es bestehen theoretische und praktische Ansätze, die sich noch im Experimentierstadium befinden und in Pilotprojekten erprobt werden. So verwundert es nicht, dass das “Klima Engineering” in Fach- und politischen Kreisen bereits als Wunderwaffe zur Erreichung der Ziele des Weltklima-Vertrags angesehen wird.  Der Glaube daran, dass die Erderwärmung alleine durch Reduzierung der Treibhausgase zu stoppen sei, bröckelt.

Verschiedene Ansätze

Die Ideen der Klimaingenieure gehen in zwei Richtungen: Die einen wollen kühlen, die anderen wollen Treibhausgase aus der Luft holen. Wie geht das?

Eine “Kühlung” mit gigantischen Spiegeln im All oder reflektierenden Schwebeteilchen in der Atmosphäre könnte die Erde vor zu viel Sonneneinstrahlung bewahren. Eine Speicherung von Treibhausgasen in unterirdische Gesteinsschichten hätte zur Folge, dass das Kohlendioxid aus der Atmosphäre ausgeschieden würde. Auch eine Algendüngung mit Treibhausgasen würde eine Verminderung in der Atmosphäre bewirken, denn Mikroorganismen verbrauchen grosse Mengen an Kohlendioxid und nehmen einen Teil, wenn sie sterben und absinken, mit auf den Meeresgrund. So wird spekuliert!

Unerwünschte Folgen

Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die einleuchtend klingenden Lösungen auch unverhoffte Resultate bringen können. So wuchsen bei einem Experiment zur Algendüngung mit Eisensulfat nicht nur die Meeresalgen. Es tauchten plötzlich Schwärme von Kleinkrebsen auf, die mit ihrem grossen Appetit auf Algen das Klimaexperiment torpedierten. Es blieben nicht mehr Algen übrig als ohne Düngung und es wurde auch nicht mehr Kohlendioxid im Meer versenkt.

Auch die Ansätze zur Verminderung der Sonneneinstrahlung, zeigen Nachteile. Wissenschaftlichen Berechnungen zur Folge würde die Kühlung den Wasserkreislauf bremsen und in vielen Regionen Dürren und Trockenheit verursachen.

Droht den Wetter- und Klimamanipulanten in der Realität Ähnliches wie im Film und schlägt das Wetter unerwartet zurück?

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Die Lösung

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