Die hydrologische Bedeutung der Kryosphäre des westlichen Tien Shan für das Wassermanagement in Zentralasien

Inhalt

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1. Einleitung

2. Geologischer Überblick des Tien Shan

3. Glaziologie des Tien Shan
3.1 Aufbau der Kryosphäre und Verbreitung der Vereisungen im Tien Shan
3.2 Bedeutung der Tien Shan-Gletscher für den Oberflächenabfluss in Zentralasien
3.3 Einfluss von Klimavarianz und Areosolbedeckung auf Vereisung und Gletscherschmelze

4. Wassernutzung, Wasserkonflikte & Wassermanagement in Zentralasien
4.1 Die Problematik der Wasserversorgung im kirgisischen Naryn-Becken
4.2 Integriertes Wasserressourcenmanagement im Ferghanatal

5. Zusammenfassung

6. Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 01: Lage von Nähr- und Zehrgebiet eines Gletschers

Abb. 02: Verteilung der Gletscher des westlichen Tien Shan nach deren 06 Ausrichtung in Himmelsrichtungen

Abb. 03: Gletscherbruch des Ak Say-Gletschers im Kirgisischen Alatoo

Abb. 04: Massenbilanzen verschiedener Tien Shan-Gletscher im 10 Zeitraum von 1950-

Abb. 05: Der Zeitpunkt des maximalen Abflusses („peak water“) 12 verschiedener Regionen

Abb. 06: Flüsse im Aralsee-Becken

Abb. 07: Wasserdargebot und Wasserverbrauch im Einzugsgebiet 14 des Aralsees

Abb. 08: Änderungen des mittleren jährlichen Abflusses, berechnet 16 zwischen zwei Zeiträumen (I: 1973 und II: 1973-2000)

Abb. 09: Administrative Verwaltungsbezirke Kirgistans

Abb. 10: Baumwollernte und Baumwollverarbeitung bei Dschalalabad

Abb. 11: Toktogul-Stausee

Abb. 12: Stabilität der Wasserversorgung in Folge des 22 IWRM-Ferghana-Projekts

Tabellenverzeichnis

Tab. 01: Anteil des Gletscherabflusses an den Gesamtwassermengen von Naryn und Issyk-Kul

Tab. 02: Einige Werte für das Rückstrahlungsvermögen (Albedo) der Erdoberfläche

Tab. 03: Übersicht der Wasserverteilung unter den acht Flussanliegerstaaten des Amu Darja und des Syr Darja

Tab. 04: Gletscherabfluss im Naryn-Becken von 1980 bis 2010

1. Einleitung

Die vergletscherten Gebirgsketten des Tien Shan in Kirgistan bilden das größte Reservoir für den Wasserhaushalt weitreichender Gebiete Zentralasiens. Die dynamischen Prozesse glaziologischer Systeme üben in ihrer Kausalwirkung im Allgemeinen einen signifikanten und bedeutsamen Einfluss auf umliegende Geoökosysteme aus. Zum einen ist ein hoher Anteil der verfügbaren Süßwasserressourcen in Gletschern gespeichert und zum anderen reagieren diese vergleichsweise sensibel auf etwaige Klimavarianzen und stellen daher hinsichtlich der Folgewirkungen von Klimaveränderungen wichtige Geoartefakte dar. Die international diskutierten globalen Klimaänderungen führen zur Veränderung der Gletscherdynamik, die damit auch Gegenstand gegenwärtiger geowissenschaftlicher Forschung ist.

Besonders in Zentralasien nehmen die Gletscherregionen einen hohen Stellenwert im regionalen Wasserkreislauf ein. Der überwiegende Teil Zentralasiens weist durch seine kontinentale Lage eine große Entfernung zu Ozeanen auf und ist durch ein trockenes, wenig humides oder gar sem-arides Klima gekennzeichnet, welches keinen großen Einflussfaktor für die Wassermengen der Flüsse darstellt. Jedoch ist die Hochgebirgslage in den Regionen Kirgistan, Südkasachstan und Tadschikistan zu einem hohen Anteil für die Abflussbildung verantwortlich, da hierbei das Schmelzwasser der Gletscher einen eminent wichtigen Beitrag zum gesamten Wasserdargebot der zentralasiatischen Flüsse leistet. Zudem gehören die fünf zentralasiatischen Staaten – bezogen auf die Bevölkerungszahl – zu der Gruppe der weltweit größten Wasserverbraucher. Die vielfach technisch-ineffiziente hydrologische Logistik und Wassernutzung, sowie fehlende institutionelle Vorkehrungen führen zu häufiger Wasserknappheit und schüren somit zahlreiche Konfliktherde im zentralasiatischen Raum.

Im Rahmen der diesjährigen Süd-Kirgistan Exkursion (09.09.18 - 21.09.18), welche vom Institut für Ökologie und Landeskunde in Bischkek (IfÖuL) organisiert durchgeführt wurde, sind wir auf diese Problematik aufmerksam geworden. Im Zuge anregender Feldreferate besteht unser Ziel im Rahmen dieser Arbeit darin, unter Berücksichtigung des transdisziplinären Charakters der Geographie zu klären, ob klimatisch bedingte Veränderungen der glazialen Massenbilanz in Kirgistan zu einer Intensivierung des zentralasiatischen Wasserkonfliktes führen. Darüber hinaus werden entsprechende Präventions- und Adaptationsstrategien hinsichtlich eines grenzüberschreitenden Wassermanagements in Zentralasien beleuchtet und deren Erfolgsaussichten und Hindernisse an konkreten regionalen Fallbeispielen aufgezeigt.

2. Geologischer Überblick des Tien Shan

Der Tien Shan ist eine langgestreckte Gebirgskette mit Gipfeln bis über 7000 m, zwischen diesen befinden sich einige Hochebenen (EIGENFELD 2017:22). Für Kirgistan spielt der Tien Shan eine zentrale Rolle, nicht nur, weil er 95% des Landes einnimmt, sondern auch weil er als Wasserspeicher des Landes dient (EIGENFELD 2017:21). Im Gegensatz zu den meisten Hochgebirgen der Welt, welche sich durch

Überschiebungen und Stapelung kontinentaler Krusten bildeten, verläuft der Tien Shan nicht unmittelbar entlang einer konvergenten Plattengrenze. Somit ordnet man ihn zu den intrakontinentalen Gebirgen. Diese entstehen an krustalen Schwächezonen und resultieren aus der Spannung, welche entlang entfernter Plattengrenzen generiert wird (MACAULAY 2013:7). In diesem Beispiel entstand das Gebirge in der jüngsten geologischen Vergangenheit, während der letzten 30 bis 40 Millionen Jahre, sprich zu Beginn des Oligozäns und der Epoche des Känozoikums (EIGENFELD 2017:23). Der Tien Shan resultiert aus dem Zusammenstoß der eurasischen und der indischen Platte, wobei sich die indische unter die eurasische Platte schiebt und den Himalaya entstehen und wachsen lässt (EIGENFELD 2017:23).

Mit den entstandenen Kräften wurden Teile dieser eurasischen Platte, ältere Krustenteile zwischen dem kasachischen Schild im Norden und dem starren Krustenblock des Tarim-Beckens im Süden, deformiert, in Schollen zerlegt und Richtung Norden dachziegelartig übereinander geschoben (MACAULAY 2013:7;

EIGENFELD 2017:23). Dadurch gibt es keine dominanten Großstrukturen im Tien Shan (MACAULAY 2013:7). Dennoch entwickelten sich durch die nach Norden gerichtete Bewegung in der Kollisionszone, Ost-West-Strukturen, welche sich senkrecht zur Druckrichtung einstellten (EIGENFELD 2017:23). An manchen Stellen glitten die Krustenblöcke aneinander vorbei, wie zum Beispiel die Talas-Fargana-Störung (EIGENFELD 2017:23). Somit prägen den Tien Shan von Ost nach West streichende Gebirgsketten mit dazwischenliegenden Sedimentbecken (MACAULAY 2013:7). Der von Verwitterungsprozessen geprägte Tien Shan erzeugt gewaltige Schuttmassen und somit große Sedimentablagerungen. Die hinzukommenden tektonischen Bewegungen mit horizontalen Verschiebungen von bis zu zwei Zentimeter im Jahr verursachen Erdbeben, welche das Gesicht des Gebirges ständig verändern und diesen zu einem lebenden Gebirge werden lässt (EIGENFELD 2017:23).

Bevor das Gebirge entstand, bestand dieser Teil aus Gesteinseinheiten, welche durch kontinentale und flachmarine Ablagerungen geprägt waren. Tektonische Verfrachtungen im Tien Shan führten zu Zerstückelungen dieser (EIGENFELD 2017: 24). Deshalb trifft man auf verschiedene Gesteinsarten innerhalb kurzer Distanz. Im Nord-Tien Shan dominiert die präkambrisch-kaledonische Bildung mit metamorphen und magmatischen Gesteinen, wie Amphibolite, Granite, Basalte und marine Kalke (EIGENFELD 2017:24). In der mittleren Zone kommt es vermehrt auch zu varistischen Anteilen in Form von vulkanogener Bildung. Es sind präkambrische Gesteine und aus größeren Tiefen stammende Magmatite und Gneise vorzufinden (EIGENFELD 2017:24). Im südlichen Bereich besteht der Tien Shan ausschließlich aus varistrisch deformierten Gesteinen in großer Vielfalt, wie zum Beispiel Opholite und Steinkohle (EIGENFELD 2017:24). Des Weiteren sind im gesamten Tien Shan Molassesedimente vorzufinden, welche aus verschieden alten Konglomeraten, Brekzien, Sand, und Tonsteinen bestehen und eine typisch kräftige Rotfärbung besitzen (EIGENFELD 2017:24).

Im Tertiär kam es zu Kalk- und Gipsablagerungen, im Pleistozän war über die Hälfte von Kirgistan und somit auch des Tien Shan mehrfach vergletschert. Deshalb kam es vermehrt zur Moränenbildung. Heute befindet sich noch ein Drittel des Landes im Permafrostbereich und weist vielfältige Formen von Solifluktionserscheinungen auf (EIGENFELD 2017:24).

Zusammenfassend stellt man fest, dass der Tien Shan aus einer subparallelen Anordnung einzelner Gebirgsrücken und deren Strukturen besteht, welche als Reaktion im späten Känozoikum, in Folge des Aufeinanderpralls der indischen auf die eurasischen Platte reaktiviert wurden (MACAULAY 2013:5). „Im Laufe der Zeit haben Deformationen und Versatz entlang dieser reaktivierten Strukturen eine Abfolge von individuellen Gebirgszügen und dazwischenliegenden Sedimentbecken geschaffen, deren Morphologie prägend für die heutige Region ist“ (MACAULAY 2013:5).

3. Glaziologie des Tien Shan

3.1 Aufbau der Kryosphäre und Verbreitung der Vereisungen im Tien Shan

Die weltweiten Inlandeismassen, Schelfeise und Gletscher speichern etwa 2,15% des gesamten globalen Wasservorrates (STRAHLER & STRAHLER 2009:137). Diese als Eis gebundene Wassermenge entspricht etwa 78% des Süßwasservorkommens der Erde. Gletschereis bildet sich durch die Verfestigung von Schnee, welcher im weltweiten Mittel etwa 3% aller Niederschläge ausmacht (HERRMANN & KUHN 1990:271). Schnee besitzt, wenn er als Neuschnee akkumuliert, eine Dichte von 0,10,3 g/cm³ und einen Luftanteil von etwa 90%. Durch den tageszeitlichen Temperaturwechsel, welcher in den Sommermonaten besonders ausgeprägt ist, tauen die Schneemasse über den Tag an und gefrieren über Nacht erneut. Aufgrund dessen und durch den Auflastdruck von weiterem Neuschnee verfestigt sich die Schneeakkumulation zu Firn und im weiteren Verlauf zu Gletschereis. Dabei nimmt der Luftanteil stark ab (Luftanteil im Gletschereis nur etwa 2%) und die Dichte erhöht sich auf 0,82-0,85 g/cm³ (FRAEDRICH 2016:7f.). Aufgrund des großen Volumenverlustes durch diesen Vorgang spricht FRAEDRICH (2016:7) von einem Verhältnis Schnee:Eis von 80:1. Dies bedeutet, dass zur Bildung von 1 cm Gletschereis 80 cm Neuschnee benötigt werden. Nur 0,1% der globalen Eismassen bilden sich durch den einfachen Übergang von flüssigem Wasser zu Eis durch Gefrieren. Für 99,9% aller Gletscher, Inlandeismassen und Schelfeise ist der beschriebene Verfestigungsprozess verantwortlich (HERRMANN & KUHN 1990:271). HERMANN & KUHN (1990:271) beschreiben Gletscher und Inlandeismassen daher passenderweise als „[...] Sediment des atmosphärischen Niederschlags [...]“. Dieser Übergang von akkumuliertem Schnee zu Firn und Gletschereis findet im Nährgebiet eines Gletschers statt. In diesem Bereich ist die Rate der jährlichen Neuschneeakkumulation höher als der Massenverlust durch Schmelzprozesse. Die Massenbilanz des Gletschers ist im Nährgebiet somit positiv. Im Zehrgebiet ist die Massenbilanz negativ. Das bedeutet, dass über den Jahresverlauf mehr Schnee schmilzt als akkumuliert, der Gletscher somit über kurze Sommerperioden schneefrei ist und dadurch selbst zu schmelzen beginnt. An der Gleichgewichtslinie, welche Nährgebiet und Zehrgebiet trennt, ist die Massenbilanz ausgeglichen; während sie von hieraus gletscheraufwärts zunimmt, sinkt sie Richtung Gletscherzunge bzw. Gletscherstirn ab (ZEPP 2017:188f.). Zur Verdeutlichung des Gletscheraufbaus dient Abbildung 01.

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Der Tien Shan, das größte Gebirge im Norden Zentralasiens, erstreckt sich in WestOst-Ausrichtung über eine Länge von etwa 2.000 km. Über eine Fläche von 15.416,4 km², welche sich in 15.953 Einzelgletscher einteilen lässt, ist das Gebiet des Gebirges vereist. Mehr als die Hälfte der Tien Shan-Gletscher (8.984; davon 4.479 mit Größen zwischen 0,11 und 0,30 km² und 4.505 mit Größen zwischen 0,31 und 1,0 km²) besitzen eine Ausdehnung von weniger als einem Quadratkilometer, nur sechs Gletscher überschreiten eine Fläche von 100 km². Die Verteilung der Vereisungen ist sehr ungleichmäßig. Vor allem die Gletscher des westlichen Tien Shan, welcher zum Großteil auf dem Staatsgebiet Kirgistans liegt und somit in der vorliegenden Arbeit besondere Beachtung findet, lassen sich mannigfaltig gruppieren. Die vergletscherten Gebiete lassen sich zunächst in verschiedene Höhenzonen einteilen. 74,8% der vereisten Gebiete liegen zwischen 3.500 und 4.500 m. Zwischen 4.500 und 6.500 m befinden sich 18,4% und darüber weniger als 0,1% der Vereisungen. Unterhalb von 3.500 m sind rund 5% der vergletscherten Gebiete anzutreffen (USUBALIEV & DIKIH 2009:139f.). Die Abbildung 02 zeigt anteilig die Ausrichtung der Vergletscherungsfläche anhand der Himmelsrichtungen. Die Dominanz der nach Norden ausgerichteten Gletscher erklärt sich durch den besonders starken Einfluss von Nord-West-Winden, welche ihre Niederschläge an den Nordausläufern des Tien Shan akkumulieren. Als eindrucksvolles Beispiel sei an dieser Stelle die Kirgisische Gebirgskette (Kirgisischer Alatoo) genannt, welche fast ausschließlich an ihrer Nordabdachung vereist ist.

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3.2 Bedeutung der Tien Shan-Gletscher für den Oberflächenabfluss in Zentralasien

¹ Die Bilanz des natürlichen Wasserhaushaltes einer jeden Region besteht aus verschiedenen Faktoren – den Input- und Outputgrößen. Inputgrößen sind beispielsweise Niederschläge oder Zuströme aus anderen Einzugsgebieten, welche ober- oder unterirdisch erfolgen können. Outputgrößen können durch Verdunstung,

Abfluss oder anthropogenen Verbrauch repräsentiert werden. Ein deutlich vereinfachter Ausdruck dieses Input-Output-Verhältnisses könnte lauten: Der Niederschlag (N) bietet die Wassermenge, welche im Anschluss an ein Regenereignis verdunstet (Verdunstung, V) oder abfließt (Abfluss, Q). Dieses Verhältnis wird durch die Formel 𝑁 = 𝑉 + 𝑄 ausgedrückt. Soll nun der Abfluss in den Vordergrund gerückt werden (𝑄 = 𝑁 − 𝑉), so zeigt sich, dass der Abfluss die Menge des Wassers beschreibt, welche ausgehend von der Niederschlagsmenge nicht verdunstet (SCHULTE 2017:134). Dem widersprechen Abflussdaten aus dem Gebiet des inneren Tien Shan, welche in den Dürrejahren 1984 und 1997 aufgezeichnet wurden. In diesen Jahren gab es 44% bzw. 39% weniger Niederschläge und die Temperaturen lagen 1,4-1,7°C über dem langjährigen Mittelwert. Laut der genannten Gleichung hätte der Abfluss und somit die Wassermenge in den Flüssen deutlich sinken müssen, da es weniger Niederschläge gab als im Durchschnitt und die erhöhten Temperaturen zu einer höheren Verdunstung führten. Tatsächlich sind die Abflusswerte aller Flüsse, welche sich durch Gletscherabfluss speisen, auf den Normalwerten geblieben oder verzeichneten sogar einen deutlichen Anstieg (USUBALIEV & DIKIH 2009:142). Ausgehend von dieser Beobachtung müssen Speichersysteme (∆𝑆) in die Wasserhaushaltsgleichung mit einbezogen werden: 𝑁 = 𝑉 + 𝑄 + ∆𝑆. Diese können künstliche oder natürliche Seen, Grund- und Bodenwasservorräte sowie Schneemengen und Gletscher sein (SCHULTE 2017:134). Bei der Betrachtung der Abflüsse der Tien Shan-Gletscher üben Schneemengen und

Gletschereis und die daraus resultierenden Abflussmengen von Schnee- und Gletscherschmelze eine übergeordnete Speicherfunktion aus. In niederschlagsreichen Jahren bzw. im Winter werden Schneemassen auf den Gebirgen und Gletschern akkumuliert und teilweise als Gletschereis konserviert (siehe Abschnitt 3.1). Steigt die Temperatur in den Sommermonaten über 0°C beginnt die Schneeschmelze, welche bereits nach 10-15 Tagen Abfluss generiert. Ist die Schneedecke vollständig abgetaut, so beginnt die Eis- bzw. Gletscherschmelze, welche bis zur erneuten Schneeakkumulation andauert (DIKICH 2004:22). Dieser Sachverhalt wird ebenso durch Tabelle 01 verdeutlicht. An den Beispielen der Wasserabflussmenge des Naryn- und Issyk-Kul-Einzugsgebietes zeigt sich, dass sich im Vergleich zwischen Jahres- und Sommermittel der Anteil des kontinuierlichen

Gletscherabflusses am Gesamtabfluss etwa verdoppelt (USUBALIEV & DIKIH 2009:143). Ähnliches stellte auch DIKICH (2004) bei der Untersuchung des Issyk-KulBeckens fest. Der gemittelte Anteil des Gletscherschmelzwassers am gesamten Jahresabfluss liegt in dieser Region bei 17,5%. In den Sommermonaten verdoppelt bzw. verdreifacht sich diese Rate (DIKICH 2004:62). Doch nicht nur die Abflussdefizite der trockenen bzw. weniger humiden Sommer können durch die winterlichen Schneeakkumulationen ausgeglichen werden. Besonders große Bedeutung kommt der Langzeitspeicherung der Gletscher in niederschlagsarmen Jahren, wie zum Beispiel den Dürrejahren 1984 und 1997, zu (USUBALIEV & DIKIH 2009:142). Hier werden Wasserressourcen aus humiden Jahren, welche durch das Gletschereis gespeichert wurden, über einen längeren Zeitraum der Gletscherschmelze abgegeben. Durch die Speicherung bleiben die Abflussmengen jener Flüsse, deren Einzugsgebiete großflächig vergletschert sind, in Perioden mit trockenen und semiariden Bedingungen relativ konstant. In besonderem Maße profitiert die Landwirtschaft, welche in der zentralasiatischen Region für 85-97% der Wasserentnahmen verantwortlich ist (UNGER-SHAYESTEH et al. 2013:4). DIKICH (2004) fasst das Verhältnis zwischen Vergletscherung und Abfluss in zwei wesentlichen Aussagen zusammen:

- „[...] je stärker [und großflächiger; L. S.] die Vergletscherung [im Einzugsgebiet ist], desto geringer ist der Zusammenhang zwischen Niederschlag und Abfluss“ (DIKICH 2004:9).
- „Je größer der Anteil der Gletscherschmelze am Gesamtabfluss ist, desto geringer bleibt die Jahr-zu-Jahr Variation“ (DIKICH 2004:32).

Tab. 01: Anteil des Gletscherabflusses an den Gesamtwassermengen von Naryn und Issyk-Kul.

Die beiden rechten Spalten zeigen den prozentualen Anteil des Gletscherabflusses (Schnee- bzw. Gletscherschmelze) am Gesamtabfluss eines Jahres und in den Sommermonaten eines Jahres im Vergleich.

Qges = Abfluss pro Jahr; QEis = Gletscherabfluss pro Jahr (nach USUBALIEV & DIKIH 2008:143).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In engem Zusammenhang mit dem Vergletscherungsgrad steht auch die Höhenexposition des Reliefs. DIKICH (2004:1) stellte fest, dass die Gletscherabflussmengen des Issyk-Kul-Einzugsgebietes auch Differenzen in Korrelation zur Höhenlage der Gletscher aufweisen. So legte er dar, dass die Hochgebirgslagen, welche höher als 3.300m liegen, für 80-87% des Jahresabflusses des Issyk-Kul-Beckens verantwortlich sind. Dem Mittelgebirgsgürtel (3.300-2.500 m) entspringen 10-17%, während im Vorgebirge (unterhalb von 2.500 m) nur 0-2% des Gesamtabflusses generiert werden (DIKICH 2004:1). Aufgrund der reichen Wasserspende der Gletscher und ihrer wichtigen saisonal regulierenden Funktion werden die Gebirge Zentralasiens, ebenso wie die weltweiten Gebirgsregionen, auch als „Wasserschlösser“ (HUSS 2015:187) oder „Wassertürme“ (UNGER-SHAYESTEH et al. 2015:271) bezeichnet.

3.3 Einfluss von Klimavarianz und Areosolbedeckung auf Vereisung und Gletscherschmelze

Wie in den voranstehenden Abschnitten dieser Arbeit gezeigt werden konnte, sind „Gletscher [...] ein Produkt des Klimas, deshalb decken sich Gletscherschwankungen mit Schwankungen des Klimas“ (USUBALIEV & DIKIH 2009:143). Um den Klimawandel und seine Auswirkungen auf die glaziologische Landschaft des Tien Shan bewerten zu können, braucht es zahlreiche Langzeitaufzeichnungen, deren Datensätze über einen größeren Zeitraum methodisch konsistent und homogen aufgezeichnet wurden. UNGER-SHAYESTEH et al. (2013:6) stellten vier Herausforderungen fest, mit denen sich Wissenschaftler bei der Auswertung der Datensätze konfrontiert sehen:

1. Es gibt nur sehr wenige Stationen im Untersuchungsgebiet, deren Datenaufzeichnungen einen Zeitraum von mehr als 100 Jahren abdecken, zumal diese Stationen größtenteils in den Gebirgsausläufern und Ebenen Zentralasiens lokalisiert sind.
2. Datensätze mit täglicher (oder noch feinerer) Auflösung sind für internationale Wissenschaftler nicht leicht einzusehen.
3. Die Zahl der Wetterstationen hat sich nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion stark reduziert, was auf sehr hohe Unterhaltungs- und Wartungskosten zurückzuführen ist. In Kirgistan sank die Zahl der Wetterstationen zwischen 1985 und 2000 von 83 auf 30.
4. Die Aufzeichnungen weisen Inhomogenitäten auf, da sich beispielsweise die Landnutzung im Umfeld der Station geändert hat (z.B. Urbanisierung) oder neue Messverfahren etabliert wurden, die den stringenten Verlauf der Messreihe verzerren.

Im gesamten Gebiet des Tien Shan stehen neun kontinuierliche Massenbilanzreihen zur Verfügung, welche jeweils die Dynamik eines Gletschers über mehr als 10 Jahre erfassen. Die ältesten Datenreihen mit regelmäßigen Messungen beginnen im Jahr 1957. Doch nicht nur die spärlichen meteorologischen Daten erschweren eine genaue Abschätzung möglicher Klimawandelfolgen. Auch die Karten und Satellitendaten, die zur Größenermittlung der Gletscher genutzt werden, weisen eine erhebliche Diskrepanz auf. So weisen UNGER-SHAYESTEH et al. (2013) auf Studien anderer Wissenschaftler hin, die festgestellt haben, dass die Größen einiger Gletscher, die sich durch Landsat-Aufnahmen ermitteln liesen, 3% (BLOCH 2007) bzw. zwischen +11% und -10% (HAGG et al. 2013) von den durch Kartenmaterial ermittelten Gletschergrößen abwichen. Einer der Gründe für diese Ungenauigkeit könnte sein, dass die Karten, deren Datengrundlagen zum größten Teil noch aus der Sowjetzeit stammen, aus militärischen Gründen verzerrt wurden und somit keine zuverlässigen Aussagen über Flächen und Geländehöhen ermöglichen (UNGERSHAYESTEH et al. 2013:12). Trotz der lückenhaften Messdaten herrscht jedoch weitestgehend Einigkeit darüber, dass es im Gebiet des Tien Shan seit den letzten 50 bis 60 Jahren zu einer Erwärmung gekommen ist, welche seit den 1970er Jahren eine Beschleunigung erfährt. Die gemittelte Temperaturänderung liegen dabei zwischen -0,1 und +0,6°C pro Dekade (UNGER-SHAYESTEH et al. 2013:20). Dies deckt sich mit Beobachtungen der anhaltenden negativen Gletschermassenbilanzen der letzten 50 Jahre, deren Abwärtstrend sich ebenfalls ab den 1970er Jahren weiterhin beschleunigt. Diese Kongruenz von Erwärmungstrend und Massenbilanz der Tien Shan-Gletscher ist nicht überraschend, führt doch eine Temperaturerhöhung von 0,5°C bereits zu einer 30-40 Tage längeren Schmelzperiode (USUBALIEV & DIKIH 2009:141). FARINOTTI et al. (2013:43) stellten fest, dass die Massenbilanzen der Gletscher des Tien Shan im Zeitraum 2003-2009 -7,1 ±5,6 Gigatonnen pro Jahr betrugen. Durch diesen Massen- und Flächenverlusttrend, der seit der kleinen Eiszeit anhält und die gesamte zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts beschreibt, verloren die Tien Shan-Gletscher zwischen den 1960er und 2000er Jahren 20-40% ihrer Fläche (Abbildung 04), wovon vor allem die Gebirgsränder und der Norden bzw. Nordwesten des Gebirges betroffen waren. Grund für die unterschiedlich verteilten Massenverlustraten sind die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen. In den nördlichen Regionen reichen die Gletscher aufgrund der feuchteren Bedingungen weiter talabwärts und reagieren daher besonders schnell auf Temperaturerhöhungen (UNGER-SHAYESTEH et al. 2015:276).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Doch es existieren auch weitere Gründe, die zur Verringerung der Vereisungsflächen beitragen. Die Klimaänderungen führen nicht nur zu höheren Temperaturen, sondern auch zu geringeren Schneeakkumulationen. Zwischen 1981 und 2000 fielen 4,2% weniger Schnee. Im Zeitraum von 1991-2000 reduzierte sich die Schneemenge sogar um 9% (DIKICH 2004:22), wodurch sich die Gleichgewichtslinien zwischen Nähr- und Zehrgebieten der Gletscher hangaufwärts verlagerten und sich diese allmählich zurückzogen. Zum einen führt eine verringerte Schneeakkumulation zu einer gehemmten Gletschereisbildung, andererseits senkt der Rückgang der Schneedecke die Albedo, was zusätzlich zu einer stärkeren Erwärmung und

Schmelze der Eismassen führt (UNGER-SHAYESTEH et al. 2015:276).

[...]

¹ Alle Koordinatenangaben der vorliegenden Arbeit wurden mit Google Earth Pro (Version 7.3.2.5491) erstellt.