Das Rät­sel der grü­nen Eis­ber­ge ist gelöst

Grü­ne Eis­ber­ge, auch Jade-Eis­berg genannt, sind sel­ten, aber es gibt sie. So sel­ten sind sie, dass ihre Exis­tenz mit­un­ter als See­mans­garn abge­tan wird. Es gibt sie aber tat­säch­lich, ich habe selbst mehr­fach wel­che gese­hen. Lei­der ist das lan­ge her, foto­gra­fisch gese­hen noch in mei­ner eher stein­zeit­li­chen Pha­se, so dass ich kei­ne Fotos habe, auf denen die grü­ne Far­be gut zur Gel­tung kommt.

Grü­ner Eis­berg (Jade-Eis­berg) in der Brans­field Strait, März 2003. Foto­gra­fiert mit stein­zeit­li­cher Foto­tech­nik als Dia­po­si­tiv und spä­ter gescannt, daher ist von den schö­nen Far­ben des Ori­gi­nals lei­der wenig übrig.

Aber wenn man das sel­te­ne Glück hat, einen sol­chen Eis­berg zu erspä­hen, dann ist die grü­ne Far­be tat­säch­lich sehr auf­fäl­lig. Es ist nicht nur eine grün­li­che Vari­an­te des weit­hin bekann­ten Blau­tons, den vie­le Eis­ber­ge haben, even­tu­ell durch einen etwas ande­ren Licht­ein­fall bedingt. Es han­delt sich tat­säch­lich um einen völ­lig ande­ren Farb­ton.

Viel wur­de dar­über gerät­selt, was die Ursa­che für die grü­ne Far­be sein könn­te. Die gän­gigs­te Theo­rie war, dass es sich dabei um Meer­was­ser han­de­le, das an die Unter­seits eines Eis­schelfs ange­fro­ren sein könn­te. Also kein ter­res­tri­sches, gla­zi­ge­nes (von Glet­schern stam­men­des) Eis, son­dern gefro­re­nes Meer­was­ser. Für die Far­be soll­te der im Ein­zel­fall hohe Gehalt die­ses Was­sers an orga­ni­scher Sub­stanz ver­ant­wort­lich sein: ein­ge­fro­re­nes Phy­to­plank­ton, das dem Eis die spe­zi­el­le, grü­ne Far­be mit auf den Weg gibt.

Nun haben die Wis­sen­schaft­ler Ste­phen G. War­ren, Col­lin S. Roes­ler, Richard E. Brandt und Mark Cur­ran eine neue Theo­rie auf­ge­stellt und ihre Ergeb­nis­se in einem Arti­kel im Jour­nal of Geo­phy­si­cal Rese­arch: Oce­ans ver­öf­fent­licht. Dem­nach ist tat­säch­lich mari­nes Eis, also gefro­re­nes Meer­was­ser, für die spe­zi­el­le Far­be ver­ant­wort­lich.

Damit die­ses auf der Unter­sei­te eines Eis­schelfs, also in einer Tie­fe von meh­re­ren hun­dert Metern, am vom Land stam­men­den, auf­schwim­men­den Glet­scher­eis, das den Eis­schelf bil­det, fest­frie­ren kann, müs­sen bestimm­te Bedin­gun­gen gege­ben sein. Das Meer­was­ser muss unter­kühlt sein. In einer Tie­fe von bei­spiels­wei­se 2400 Metern friert das salz­hal­ti­ge Meer­was­ser erst bei -3,7°C. In die­ser Tie­fe hat etwa der Ame­ry Ice Shelf in der Ost­ant­ark­tis sei­ne Groun­ding Line, wo er also auf dem Mee­res­bo­den auf­liegt.

Grü­ner Eis­berg (Jade-Eis­berg) bei den Süd­ork­ney Inseln, Janu­ar 2009. Hier ist hat das mari­ne Eis sich in Spal­ten an der Basis des Eis­schelfs gebil­det, wodurch das grü­ne Eis in das blau­weiß erschei­nen­de, ter­res­tri­sche Glet­scher­eis ein­ge­ar­bei­tet erscheint.

Der Unter­schied zur älte­ren Theo­rie ist der, dass aller­dings nicht ein hoher Gehalt orga­ni­scher Sub­stanz für die spe­zi­el­le Far­be ver­ant­wort­lich ist, son­dern Eisen. Mes­sun­gen an einem Bohr­kern aus dem Ame­ry-Eis­schelf erga­ben für das mari­ne Eis an der Basis des Eis­schelfs kei­ne auf­fäl­lig hohen Kon­zen­tra­tio­nen orga­ni­scher Sub­stanz. Dafür war der Eisen­ge­halt höher als erwar­tet.

Das Eisen ist che­misch gebun­den als Teil des Ton­mi­ne­rals Goe­thit, das, wie die Autoren ver­mu­ten, pri­mär für die auf­fäl­li­ge Fär­bung ver­ant­wort­lich ist. Als Quel­le für das Goe­thit wird vom Glet­scher an der Basis ero­dier­tes Gestein ver­mu­tet.

Durch sei­ne opti­schen Eigen­schaf­ten neigt fein zer­rie­be­nes Goe­thit zu einer gelb­li­chen Fär­bung, die im Zusam­men­spiel mit dem dich­ten, blau­en mari­nen Eis an der Schelf­eis­ba­sis durch Über­la­ge­rung der Wir­kung der ver­schie­de­nen farb­re­le­van­ten Sub­stan­zen zu einer im Ergeb­nis grü­nen Fär­bung führt.

Kom­ple­xe Sache! So schluss­fol­gern auch die Autoren der Stu­die, dass noch wei­te­re Stu­di­en erfor­der­lich sind: zur genau­en Zusam­men­set­zung orga­ni­scher und anor­ga­ni­scher Bei­mi­schun­gen von mari­nem Eis und zu den opti­schen Eigen­schaf­ten die­ser Sub­stan­zen. Letzt­lich wür­den sich sol­che Erkennt­nis­se dazu ver­wen­den las­sen, um durch Fern­erkun­dung der Wel­len­län­gen des Lichts, das von Eis­ber­gen reflek­tiert wird, an Daten über deren che­mi­sche Zusam­men­set­zung zu kom­men.

Das wie­der­um wäre öko­lo­gisch durch­aus rele­vant: der Trans­port gro­ßer Men­gen von Eisen, che­misch in Mine­ra­len gebun­den, mit Eis­ber­gen in Mee­res­ge­bie­te im Süd­oze­an fern­ab der Küs­te, ist für die Dün­gung und somit das Algen­wachs­tum durch­aus bedeu­tend. So gewin­nen die „Jade-Eis­ber­ge“ über ihre schö­ne, sel­te­ne Far­be hin­aus für das Öko­sys­tem des Süd­oze­ans über­ra­schend an Bedeu­tung.

Das Volu­men des mari­nen Eises ist wahr­schein­lich deut­lich grö­ßer, als die Sel­ten­heit der grü­nen Eis­ber­ge nahe­legt. Nur klei­ne­re Eis­ber­ge, die sich dre­hen kön­nen und dadurch ihr Unters­tes nach oben keh­ren, kön­nen die grü­ne Far­be über­haupt zei­gen. Grö­ße­re Eis­ber­ge kön­nen sol­ches Eis in gro­ßen Men­gen trans­por­tie­ren, es bleibt aber unsicht­bar unter Was­ser. Und natür­lich muss das Licht stim­men, und dann muss man in der Nähe sein … bei wei­tem nicht jeder Eis­schelf pro­du­ziert die Jade-Eis­ber­ge in grö­ße­ren Men­gen, und der Ame­ry-Eis­schelf ist so abge­le­gen, dass dort kaum Men­schen hin­kom­men, von den For­schern der Sta­tio­nen Maw­son und Davis (bei­de Aus­tra­li­en) abge­se­hen.