Zusammenfassung:
Eine kürzlich in PNAS, den Proceedings of the National Academy of Sciences, veröffentlichte Studie zeigt, dass die Gletscher in den Bergregionen im Westen der USA deutlich schrumpfen. Forscher führten eine systematische Untersuchung von mehr als 1.000 Gletschern in sechs Bundesstaaten im Westen der USA durch und stellten fest, dass seit Mitte des 20. Jahrhunderts etwa 27 % der Gletscher vollständig verschwunden sind, wobei sowohl die gesamte Gletscherfläche als auch das Gesamtvolumen um etwa ein Drittel zurückgegangen sind. Diese Veränderung spiegelt nicht nur langfristige Veränderungen des Klimas und der hydrologischen Bedingungen in den Bergen wider, sondern könnte auch die Fähigkeit von Gletschern verringern, Flüsse und Ökosysteme in heißen und trockenen Jahreszeiten mit Wasser zu versorgen.
Diese Studie trägt den Titel „The Massive Disappearance of Glaciers in the Contiguous United States“ und wurde am 12. Oktober 2026 in den „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlicht. Das Forschungsteam bestand aus dem Geologen Andrew Fontaine von der Portland State University, dem Forscher Bryce Glenn vom U.S. Geological Survey, dem Forscher Christopher McNeil von der University of Northern British Columbia und Brian Menounus.
Die Studie umfasste große Gebirgsketten im angrenzenden Westen der Vereinigten Staaten, darunter die Cascades, Rocky Mountains und die Sierra Nevada, und umfasste Washington, Oregon, Kalifornien, Montana, Wyoming und Colorado. Die Gletscher sind hier in unterschiedlichen Höhenlagen und Klimaumgebungen verteilt. Im Nordwesten gibt es Gletscher, die vom feuchten Klima des Pazifischen Ozeans betroffen sind, und relativ kleine Gletscher in trockenen Berggebieten im Landesinneren.
Die Forscher wiesen darauf hin, dass Gletscher zwar eine wichtige Rolle im hydrologischen System der Berggebiete im Westen der Vereinigten Staaten spielen, frühere umfassende quantitative Bewertungen der Gletscherflächen- und Volumenänderungen im gesamten Westen der Vereinigten Staaten jedoch unzureichend waren. Frühere Studien konzentrierten sich tendenziell auf eine bestimmte Bergkette oder ein bestimmtes Gebiet, was es schwierig machte, die Veränderungen der Gletscher im gesamten westlichen Berggebiet umfassend darzustellen.
Um diese Lücke zu schließen, verglich das Forschungsteam historische Gletscherinventare aus der Mitte des 20. Jahrhunderts mit Gletscherinventaren, die in den letzten Jahren durch Luft- und Satellitenbilder erstellt wurden, und kombinierte topografische Daten, um die Dicke, das Volumen und die Veränderungen der Gletscher abzuschätzen.
Historische Daten stammen hauptsächlich aus topografischen Karten im Maßstab 1:24.000, die vom United States Geological Survey erstellt wurden. Die entsprechenden Karten wurden nicht im selben Jahr fertiggestellt, sondern wurden von Anfang der 1950er bis Mitte der 1980er Jahre nacheinander gezeichnet. Moderne Daten stammen hauptsächlich aus Luft-, Satelliten- und Lidar-Messungen, die etwa zwischen 2014 und 2020 durchgeführt wurden. Da der Zeitpunkt der Datenerfassung in verschiedenen Gebieten nicht konsistent ist, verwendeten die Forscher entsprechende Zeitbereiche zum Vergleich, anstatt die Veränderungen aller Gletscher einfach einem genauen Jahr zuzuordnen.
Forschungsergebnisse zeigen, dass es im historischen Inventar 1.453 Gletscher im Westen der Vereinigten Staaten gibt, die eine Gesamtfläche von etwa 561,8 Quadratkilometern abdecken. Nach der modernen Bestandsaufnahme um 2015 beträgt die Zahl der Gletscher 1.331, mit einer Gesamtfläche von etwa 366,5 Quadratkilometern.
Flächenbezogen verringerte sich die Gletscherbedeckung um etwa 195,3 Quadratkilometer, was einem Rückgang von etwa 35 % entspricht. Berechnet auf der Grundlage der historischen und modernen Daten über den in der Studie verwendeten Zeitraum nimmt die Gletscherfläche um durchschnittlich etwa 1,1 Quadratkilometer pro Jahr ab, was einem Rückgang von etwa 8 % pro Jahrzehnt entspricht.
Gemessen an der Anzahl der Gletscher sind im modernen Inventar 398 der 1.453 Gletscher im historischen Inventar verschwunden, was etwa 27 % der ursprünglichen Zahl ausmacht. Dieses Ergebnis zeigt, dass der Gletscherrückgang nicht nur durch eine Ausdünnung und Schrumpfung des ursprünglichen Eiskörpers gekennzeichnet ist, sondern auch dazu führt, dass einige kleinere Gletscher vollständig verschwunden sind.
Allerdings spiegeln Veränderungen in der Anzahl der Gletscher allein nicht das volle Ausmaß des Eisverlusts wider. Einige Gletscher können sich während des Rückzugsprozesses in mehrere unabhängige Eiskörper aufspalten, wodurch sich die Anzahl der Gletscher in der Statistik erhöht. In den Cascade Mountains im nördlichen Bundesstaat Washington beispielsweise sind einige Gletscher zurückgegangen und haben sich in verschiedene Nebenflüsse oder Zungen aufgespalten, was dazu geführt hat, dass moderne Inventare eine höhere Anzahl von Gletschern verzeichnen als historische Daten. Wenn man nur die Anzahl der Gletscher vergleicht, könnte das Ausmaß des gesamten Gletscherrückgangs unterschätzt werden.
Daher analysierten die Forscher gleichzeitig Veränderungen in der Fläche, Dicke und dem Volumen des Gletschers. Die Ergebnisse zeigen, dass mit abnehmender Gletscherfläche generell auch die Dicke des Eiskörpers abnimmt. Nach einer flächengewichteten Berechnung aller mit Gletschern bedeckten Gebiete verringerte sich die durchschnittliche Dicke um etwa 11,6 Meter, und die durchschnittliche Änderungsrate betrug etwa 0,26 Meter pro Jahr.
Es gibt offensichtliche Unterschiede in der Geschwindigkeit des Gletscherrückgangs in verschiedenen Regionen. Insgesamt kam es in Gebieten außerhalb des Bundesstaates Washington zu einem stärkeren Rückgang der Gletschergröße. Forscher schätzen, dass die Gletscher außerhalb des Bundesstaates Washington im Durchschnitt um etwa 52 % zurückgegangen sind, während die Gletscher innerhalb Washingtons im Durchschnitt um etwa 29 % zurückgegangen sind. Da jedoch die historischen Kartierungsjahre und die modernen Bildgebungsjahre in verschiedenen Regionen nicht identisch sind, spiegeln diese Zahlen die kumulierten Veränderungen in den entsprechenden Beobachtungszeiträumen in jeder Region wider und sind keine direkten Vergleiche genau derselben Zeiträume.
Der Rückzug ist bei kleineren Gletschern besonders ausgeprägt. Die Studie ergab, dass die Fläche kleiner Gletscher mit einer historischen Fläche zwischen 0,032 und 0,10 Quadratkilometern im Durchschnitt um etwa 67 % abgenommen hat; während die Fläche größerer Gletscher mit einer historischen Fläche zwischen 3,16 und 10 Quadratkilometern im Durchschnitt um etwa 15 % abgenommen hat.
Dieser Unterschied zeigt, dass kleine Gletscher empfindlicher auf Veränderungen in der Umgebung reagieren. Größere Gletscher verfügen im Allgemeinen über dickere Eiskörper und größere Wasserspeichervolumina, die kurzfristige Klimaschwankungen bis zu einem gewissen Grad abfedern können. Kleine Gletscher können in relativ kurzer Zeit einen erheblichen Teil ihrer Eismasse verlieren und es ist wahrscheinlicher, dass sie vollständig verschwinden, wenn das angesammelte Eisvolumen nicht ausreicht, um das Abschmelzen auszugleichen.
Forscher glauben, dass die allgemein geringere Größe der Gletscher im Westen der Vereinigten Staaten ein wichtiger Faktor für das Verständnis dieser Veränderung ist. Viele Gletscher sind nicht auf die kontinuierliche Ansammlung von Eis und Schnee in großflächigen, hochgelegenen Gebieten angewiesen, sondern werden durch die lokale Topographie, Schatten, Hangverhältnisse und Schneeansammlungsbedingungen beeinflusst. Einige Gletscher können hauptsächlich deshalb existieren, weil die umliegenden Berge die Sonne blockieren oder das Gelände die Ansammlung von Schnee begünstigt und so eine lokal günstige Gletscherumgebung schafft.
Diese Abhängigkeit von der lokalen Topographie führt dazu, dass Gletscher schnell ihre ursprünglichen Überlebensbedingungen verlieren können, wenn die Temperaturen steigen, der Schneefall nachlässt oder der Schnee früher schmilzt. Selbst innerhalb derselben Bergkette können sich verschiedene Gletscher aufgrund von Höhenunterschieden, Hangneigungen und dem umgebenden Gelände unterschiedlich schnell zurückziehen.
Die Studie ergab außerdem, dass sich die höchste Flächenverteilungsposition des von Gletschern bedeckten Gebiets im Westen der Vereinigten Staaten um etwa 50 Meter in eine höhere Höhe verschoben hat. Dies zeigt, dass der Gletscherverlust in tiefer gelegenen Gebieten relativ schwerwiegender ist und sich die verbleibenden Gletscher allmählich in höher gelegenen und kälteren Gebieten konzentrieren.
Aus regionaler Sicht enthält der pazifische Nordwesten die meisten Gletscher im Westen der Vereinigten Staaten. Untersuchungen zeigen, dass nordwestliche Regionen wie Washington State und Oregon etwa 81 % der Anzahl an Gletschern und etwa 89 % der Gletscherfläche aufweisen. Das lokale Klima ist relativ feucht und die Schneebedingungen sind im Allgemeinen günstiger als im gebirgigen Landesinneren der Vereinigten Staaten, sodass die Gletscher weiter verbreitet sind.
Im Gegensatz dazu ist das Klima in einigen Bergregionen in Kalifornien, Wyoming, Colorado und im Süden von Montana trockener. Gletscher befinden sich meist in Hochgebirgsregionen oberhalb von 3.000 Metern über dem Meeresspiegel und sind insgesamt kleiner. In diesen Gebieten sind Gletscher tendenziell anfälliger für Veränderungen im Schneefall und steigende Temperaturen.
In den Biltos-Bergen und Absaroka-Bergen im Süden von Montana haben Forscher eine erhebliche Gletscherausdünnung entdeckt. Die durchschnittliche Dicke der 44 Gletscher in diesem Gebiet verringerte sich im entsprechenden Beobachtungszeitraum um etwa 16,2 Meter, die durchschnittliche Dicke verringerte sich um etwa 0,47 Meter pro Jahr. Laut Forschungsstatistik ist es eines der Gebiete mit der höchsten Durchforstungsrate unter den Berggebieten mit mindestens 10 Gletschern.
Im Gegensatz dazu sind die Gletscher in den Cascade Mountains im südlichen Bundesstaat Washington relativ wenig dünner geworden, mit einer durchschnittlichen Dickenreduzierung von etwa 7,2 Metern und einer durchschnittlichen jährlichen Abnahme von etwa 0,15 Metern. Die Ergebnisse in dieser Region werden hauptsächlich von großen Gletschersystemen wie dem Mount Rainier beeinflusst.
Die Forscher betonten auch, dass Gletscherveränderungen nicht vollständig durch Klimafaktoren bestimmt werden. Als der Mount St. Helens 1980 ausbrach, führte die vulkanische Aktivität direkt zur Zerstörung einiger kleiner Gletscher, und gleichzeitig bildeten sich neue Gletscher im Krater. Das Team schloss daher Veränderungen in diesen Gletschern, die direkt von Vulkanausbrüchen betroffen waren, aus der Hauptanalyse des Klimawandels aus, um zu vermeiden, dass die Auswirkungen vulkanischer Aktivität mit langfristigen Klimaveränderungen verwechselt werden.
Eine der bemerkenswertesten Schlussfolgerungen dieser Studie ist, dass der Verlust von Gletschern die Art und Weise der Wasserversorgung in den Berggebieten des amerikanischen Westens verändern wird.
Einen Gletscher kann man sich als natürliches Reservoir vorstellen, das Wasser über einen langen Zeitraum speichert. Der im Winter angesammelte Schnee und das Eis schmelzen nicht auf einmal, sondern können Feuchtigkeit über einen längeren Zeitraum speichern und in der warmen Jahreszeit nach und nach abgeben. Vor allem im Sommer, wenn die saisonale Schneedecke geschmolzen ist und die Niederschläge zurückgegangen sind, kann Gletscherschmelzwasser immer noch Wasser für Gebirgsflüsse liefern.
Dieser moderierende Effekt ist für den amerikanischen Westen wichtig. Einige Flüsse und Ökosysteme in der Region sind auf Schmelzwasser aus den Bergen angewiesen, um die Wasserflüsse im Sommer aufrechtzuerhalten. Gletscherschmelzwasser kann Wasserknappheit in heißen und trockenen Perioden lindern und kühlere Wasserquellen für Bergseen, Bäche und flussabwärts gelegene Ökosysteme bereitstellen.
Für Wasserorganismen, die auf Kaltwasserumgebungen angewiesen sind, liefert Gletscherschmelzwasser nicht nur Wasser, sondern trägt auch dazu bei, niedrigere Wassertemperaturen aufrechtzuerhalten. Wenn die Gletscher schrumpfen, können Flüsse im Sommer einen Teil ihrer Kaltwasserversorgung aus den Gletschern verlieren, was das Risiko eines Anstiegs der Wassertemperaturen erhöht und sich auf Fische und andere Wasserorganismen auswirkt, die an Umgebungen mit niedrigen Temperaturen angepasst sind.
Der Gletscherrückgang verringert auch die Fähigkeit gebirgiger Wassereinzugsgebiete, Dürreperioden zu bewältigen. Die Forscher stellen fest, dass je kleiner der Gletscher ist, desto schlechter ist er in der Lage, den saisonalen Wasserfluss zu regulieren. Wenn der Schnee früher schmilzt, die Sommertemperaturen steigen und die Niederschläge ausbleiben, fällt es den Gletschern schwer, die Flüsse wie in der Vergangenheit wieder aufzufüllen.
Das bedeutet nicht, dass der Rückgang des Schmelzwassers der Gletscher sofort zu einer Wasserkrise im Westen der Vereinigten Staaten führen wird. Die Struktur der Wasserquellen ist in verschiedenen Regionen sehr unterschiedlich, und der Flussfluss wird auch durch verschiedene Faktoren wie Niederschlag, saisonalen Schnee, Grundwasser, Betrieb künstlicher Stauseen und Wasserbedarf beeinflusst. Das anhaltende Schrumpfen der Gletscher verringert jedoch die natürlichen Wasserreserven, auf die einige Wassereinzugsgebiete in den Bergen in heißen und trockenen Perioden zurückgreifen können.
Die Forscher stellten außerdem fest, dass auch andere Wasserreserven im Westen der USA unter Druck stehen. Mit der Erwärmung des Klimas fällt der Winterniederschlag in einigen Gebieten eher in Form von Regen als in Form von Schnee aus, und die saisonalen Schneereserven nehmen ab. Gleichzeitig sind künstliche Stauseen auch von Faktoren wie verringerten Zuflüssen, erhöhter Verdunstung und steigendem Wasserbedarf betroffen.
In diesem Zusammenhang rückt die Bedeutung von Gletschern als natürliche Speicher noch stärker in den Vordergrund. Sie können bis zu einem gewissen Grad Wasserlücken ausgleichen, die durch saisonale Verringerungen der Schneedecke entstehen, aber wenn die Gletscher schrumpfen, wird diese Pufferkapazität weiter abnehmen.
Es ist erwähnenswert, dass schmelzende Gletscher kurzfristig die in Flüsse fließende Wassermenge erhöhen können, dies bedeutet jedoch nicht, dass die Wasservorräte dauerhaft zunehmen. Die Freisetzung von gespeichertem Eiswasser beim Rückzug von Gletschern kann in bestimmten Zeiträumen vorübergehend zu einem Anstieg der Schmelzwassermenge führen; Da die Eismasse weiter abnimmt, wird die Menge an gespeichertem Wasser, die freigesetzt werden kann, schließlich abnehmen. Bei Wassereinzugsgebieten, die auf Gletscherschmelzwasser angewiesen sind, könnte die langfristige Auswirkung eher zu instabileren Wasserquellen im Sommer als zu einem anhaltenden Zugang zu mehr Wasser führen.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass sich einige Gletscher während des Beobachtungszeitraums leicht ausdehnten. Laut Forschungsstatistik hat die Fläche von 51 Gletschern zugenommen und macht etwa 4 % des modernen Bestands aus, mit einer Gesamtzunahme von etwa 1,25 Quadratkilometern. Diese lokalen Zunahmen ändern nichts am Gesamttrend einer erheblichen Gletscherschrumpfung in der gesamten Region.
Dies zeigt auch, dass die Gletscherveränderungen nicht an allen Standorten genau gleich sind. Lokaler Schneefall, topografische Bedingungen, Ansammlungen von windverwehtem Schnee und andere Umweltfaktoren können dazu führen, dass einzelne Gletscher stabil bleiben oder sich zu bestimmten Zeiten sogar ausdehnen. Betrachtet man jedoch umfassende Daten über den gesamten Westen der Vereinigten Staaten, bleibt die Verringerung der Gletscherfläche und des Gletschervolumens der vorherrschende langfristige Trend.
Das Forschungsteam ist davon überzeugt, dass dieses Ergebnis einen wichtigen Maßstab für das Verständnis der laufenden Veränderungen im alpinen Wassersystem im Westen der Vereinigten Staaten darstellt. In der Vergangenheit haben Forscher den Gletscherrückgang in mehreren Berggebieten dokumentiert, es fehlte jedoch eine einheitliche Bewertung, die den gesamten Westen der Vereinigten Staaten abdeckte. Durch die Integration historischer Karten, moderner Fernerkundungsdaten und topografischer Vermessungsdaten führte diese Studie die erste systematische Analyse von Veränderungen in Fläche, Volumen und Eisvolumen aller identifizierten Gletscher in der Region durch.
Diese Studie versucht nicht, allein auf der Grundlage historischer Daten vorherzusagen, wann jeder Gletscher verschwinden wird, noch liefert sie einen einheitlichen Zeitplan für das zukünftige Verschwinden aller Gletscher. Sein Hauptbeitrag besteht darin, die Veränderungen, die in der Anzahl, Fläche und Dicke der Gletscher im Westen der Vereinigten Staaten von der Mitte des 20. Jahrhunderts bis etwa 2015 stattgefunden haben, klar zu dokumentieren und die Auswirkungen zu erklären, die diese Veränderungen auf die hydrologischen Systeme der Berge haben können.
Insgesamt ist das Schrumpfen der Gletscher in den westlich angrenzenden Vereinigten Staaten nicht nur eine Veränderung der alpinen Landschaft, sondern auch ein Zeichen dafür, dass sich die Wasserressourcensysteme verändern. Etwa 27 % der Gletscher sind verschwunden und die Gesamtfläche hat sich um etwa 35 % verringert, was bedeutet, dass viele natürliche Eiskörper, die einst über lange Zeit Wasser speicherten, geschrumpft sind oder nicht mehr existieren. Da die verbleibenden Gletscher weiter schrumpfen, könnte auch ihre Fähigkeit, Flüsse mit kaltem Wasser aufzufüllen und Schwankungen des Wasservolumens während der heißen und trockenen Jahreszeiten abzufedern, weiter abnehmen.
Für den Westen der Vereinigten Staaten muss sich das zukünftige Wasserressourcenmanagement nicht nur auf Niederschläge, Schneedecke und künstliche Stauseen konzentrieren, sondern auch die langfristigen Auswirkungen des allmählichen Rückgangs der Gletscherwasserspeicherkapazität berücksichtigen. Gletscher selbst sind klein, können aber zu bestimmten Jahreszeiten und in bestimmten Wassereinzugsgebieten eine wichtige Rolle spielen. Die umfassenden Daten dieser Studie werden Wissenschaftlern und Wassermanagern dabei helfen, die künftigen Dürrerisiken, denen Alpenregionen ausgesetzt sind, und den Druck, dem Ökosysteme möglicherweise ausgesetzt sind, genauer einzuschätzen.
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