Kleine Helfer fördern Schneefall

15. Mai 2008 - SnowTrex

Ziemlich warm heute, oder? Stellen Sie sich zur Abkühlung einen wolkenlosen Wintertag vor. Sie schauen auf eine verschneite, strahlende Winterlandschaft. Was verbinden Sie mit diesem Bild? Winter, weiße Pracht und Reinheit? Doch ganz so rein, wie wir uns Schnee meist vorstellen, ist er in der Natur nicht.

Eine Schneeflocke entsteht, wenn sich viele einzelne Schneesterne auf ihrem Weg zur Erde aneinander heften. Wenn Schnee aus reinem Wasser entstehen würde, hätten wir nahezu keinen Schneefall in unseren Breiten, denn der Gefrierpunkt von reinem Wasser liegt bei unter – 40°C. Doch wieso schneit es trotzdem? Damit Eiskristalle auch bei höheren Temperaturen wachsen können, braucht es kleine Helfer. Diese Helfer sind entweder anorganische Teilchen, wie z. B. Rußpartikel und Staubkörner oder Bio-Partikel wie Pollen, Pilzsporen, Bakterien oder Insektenbeine, die als Kristallisationskeime dienen. Erst wenn die Partikel in der Luft mit den Wassermolekülen in Berührung kommen, kristallisieren die Moleküle zu Eis. Aufgrund der Winkelstellung zwischen dem Sauerstoff- und den beiden Wasserstoffatomen eines Wassermoleküls entsteht ein Kristallgitter aus sechseckigen Waben – die typische Form eines jeden Eiskristalls.

Dass vor allem Bakterien und andere Mikroorganismen eine größere Rolle bei der Bildung von Schnee als vermutet spielen, hat jetzt eine Gruppe von Forschern um den US-Biologen Brent Christner herausgefunden. Das Forscherteam hat erstmals gezielt nach Mikroorganismen in Schnee gesucht und dafür 19 Neuschnee-Proben aus der Antarktis, den Rocky Mountains und den Alpen genommen. In allen Schneeproben konnten die Wissenschaftler eine beachtliche Anzahl biologischer Keime nachweisen. Besonders überraschend war, dass sogar in den Proben aus der Antarktis biologische Kristallisationskeime enthalten waren, obwohl es dort kaum Pflanzen gibt. Die Forscher vermuten, dass die Bio-Partikel über weite Strecken in der Atmosphäre dorthin transportiert worden sind. Die meisten Mikroorganismen fanden die Wissenschaftler in den Proben aus dem US-Bundesstaat Montana und in denen aus Frankreich. Das Forscherteam stellte außerdem fest, dass anorganische Teilchen, wie Staub und Salze erst unter – 12°C Eiskristalle anziehen, wohingegen sich an Bio-Partikeln, wie Bakterien und Pollen bereits bei Temperaturen zwischen – 4°C und – 7°C Schneeflocken bilden. Der Grund: Biologische Keime haben mehr Wasser gespeichert als z. B. Staubkörner. Deshalb werden die Wassermoleküle von den Bio-Partikeln stärker angezogen als von den anorganischen Teilchen. Des Weiteren ist das Volumen von organischen Keimen größer als das von Staubkörnern. Somit haben die Wassermoleküle eine größere Andock-Oberfläche.

Die Ergebnisse von Christners Untersuchung belegen zwar nicht den direkten Zusammenhang zwischen dem Anteil der Mikroorganismen in dem untersuchten Schnee und deren Anteil in der Luft, aber es ist davon auszugehen, so Christner, dass Bio-Partikel in der Atmosphäre weit verbreitet seien und dass ihre Bedeutung in Hinblick auf die Schneebildung bislang unterschätzt wurde.

Quellen:

  • Süddeutsche Zeitung vom 29.02.08
  • www.spiegel.de
  • www.vdi-nachrichten.com
  • www.wdr.de
  • Donnerstag, 15. Mai 2008
  • Autor: SnowTrex
  • Kategorie: Wintersport
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