MYSTERIÖSE EISLÖCHER
Keine Meteoriten, sondern Dampflöcher
Redaktion / Pressemitteilung des Forschungsverbundes Berlin e.V.
astronews.com
23. Januar 2009

Im Umkreis von Berlin konnte man in den letzten Tagen ein interessantes Phänomen beobachten: Im Eis von zugefrorenen Seen zeigten sich im ufernahen Bereich eigenartige Löcher. Könnte es sich hier um Meteoriteneinschläge handeln oder war vielleicht aufsteigendes Methangas die Ursache? Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei haben eine andere Erklärung.

Eisloch in einem Berliner See. Foto: Gesine Wiemer/FVB

Dass es sich bei den merkwürdigen Löchern, die viele Einheimische zum ersten Mal beobachten konnten, um Meteoriteneinschläge handelt, war von Anfang an recht unwahrscheinlich: Ein solches Ereignis hätte im Großraum Berlin für einiges Aufsehen gesorgt und wäre wohl kaum unbemerkt geblieben. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei haben dann auch eine ganz andere Erklärung für das Phänomen - die mit dem plötzlichen Wintereinbruch zu tun hat.

Meistens, so heißt es in einer Pressemitteilung, gibt es im Winter einen allmählichen Temperaturrückgang, bei dem auch der Seegrund in flachen Bereichen auskühlt. Dieser Winter war zum Jahresende jedoch noch recht mild und der Boden der Seen nicht sehr kalt. Zum Jahreswechsel gab es eine abrupte Abkühlung, so dass sich in den ersten Januartagen schnell eine rund 20 Zentimeter starke Eisdecke gebildet hat, die kaum von Schnee abgedeckt war.

Der ohnehin recht warme Grund des Sees ist durch die Sonnenstrahlung, die durch das schneefreie Eis eindringen konnte, in den flacheren Seebereichen zusätzlich erwärmt worden, so dass unmittelbar über dem Seeboden das Wasser auf über 4 Grad Celsius erwärmt wurde. Damit entstand im gesamten Freiwasser unter dem Eis eine so genannte Konvektionsströmung, die das wärmere Wasser im Zentrum der Konvektionszellen beständig nach oben transportiert. Diesen äußerst effektiven Transportprozess kann man auch in einem von unten erwärmten Wasserkochtopf beobachten.

Der aufwärtsgerichtete "Warmwasser"-Strahl schmilzt sich von unten durch die Eisdecke. Daher stammt auch das charakteristische sternförmige Muster auf der Eisoberfläche, das die konvektive Strömung unter dem Eis widerspiegelt. Ähnliche Muster kann man auch in einem ganz einfachen Experiment zuhause reproduzieren: Man gießt einen Schluck kalter Milch in eine Tasse heißer Schokolade und sieht die Konvektionszellen, wenn sich die Schokolade nur langsam mit der Milch vermischt. Das bei milden Lufttemperaturen offene symmetrische Loch kann je nach Ausmaß der Konvektionszellen eine Größe von wenigen Zentimetern bis wenigen Metern erlangen und bei starkem Frost auch wieder zufrieren.

Die wohl erste dokumentierte Beobachtung solcher Strukturen stammt aus dem Jahr 1909 von dem Österreichischen Limnologen Götzinger, der dem Phänomen den Namen "Dampflöcher" gegeben hat - ein deutscher Begriff, der auch heute noch in der englischsprachigen Fachliteratur auftaucht. Wie die Löcher aber entstehen, war lange unklar, bis schließlich Meteorologen auf die richtige Spur kamen. Sie zogen Parallelen zur Entstehung von Wolken in der unteren Atmosphäre und damit kam die "Konvektion" ins Spiel.

Einer der Ersten, der die Schmelzstrukturen von Flachgewässern wissenschaftlich beschrieben hat, war der Geophysiker Alfred Woodcock, in dessen Arbeit von 1965 ein Foto abgebildet ist, das den Bildern vom ufernahen Eis in Berlin im Januar 2009 völlig gleicht.