Zu Eis erstarrt

Im Vergleich zum langjährigen Schnitt sind im Flachland seit Wochen die Mitteltemperaturen 1 bis 2 Grad «zu tief». Bei Frühwerten zwischen -1 und - 8 Grad gefriert alles Wasser mehr und mehr zu Eis.

Natur sorgt vor

Die Dichte des Eises beträgt bei Normalbedingungen 0,91675 g/cm3, Eis schwimmt auf dem Wasser, dies garantiert Fischen auch in der kalten Jahreszeit ihren Lebensraum.

Anomalie des Wassers

Schema: Wassermoleküle, rote Kreisflächen mit zwei weisen kreisflächen liegen ungeordent dicht beieinander Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Wassermoleküle, bei 4 °C liegen sie dicht aneinander. G.Zaidan and C. Morton

 Auf blauem Grund, ein Eiswürfel und eine schematische Abbildung durch die Lupe welche die sechseckig Form der aneinandergebundenenr Wassermoleküle sympolisierte. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Gefroren im Eiswürfel bilden die Moleküle ein Sechseck. George Zaidan and Charles Morton

Am dichtesten drängen sich Wassermoleküle bei 4 Grad aneinander. Sinkt die Temperatur weiter, ordnen sich Wassermoleküle entsprechend ihrer Struktur in einer speziellen Form an. Sie bilden Sechsecke die in der Mitte eine Lücke haben. Ihr mittlerer Abstand wird somit wieder grösser und die Dichte sinkt. Die geschieht bei null Grad. Hat sich eine Eisschicht gebildet, kühlt das Eis - in der Frostluft - von oben her ab und kühlt auch die unmittelbar darunter liegende Wasserschicht. Somit wächst das Eis von oben nach unten.

Gewächshauseffekt

Die auf dem Wasser schwimmende Eisschicht schützt aber auch das tiefer darunterliegende Wasser wirkungsvoll vor Kälte. Bei strahlendem Sonnenschein wirkt die Eisfläche wie eine überdimensionale Fensterscheibe. Dichtes - vier Grad kaltes - Wasser sinkt zum Grund. Durch die Glashauswirkung erwärmt sich die Schicht darüber oft auf 6 bis 9 Grad.

Klareis

Der Arosasees ist zugefroren, das Eis ist spiegelglatt, dahinter Tannen am Ufer und zwei Häuser. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Spiegelglatt gefrorener See in Arosa. Andy Brunold

Gefrorenes Wasser ist durchsichtig. Fallen jedoch Regentropfen und Schneekristalle auf das Eis, werden Luftblasen eingeschlossen und die Eisoberfläche wird milchig, trüb, rau und uneben. Unter einer Eisschicht ist es viel heller als unter einer gleich dicken Schneedecke.

Das einfallende Sonnenlicht wird pro Zentimeter Schneedicke etwa um ein Zehntel - vom klaren Eis aber nur um ein Tausendstel pro Zentimeter geschwächt.

Unter einer Klareisschicht ist es einhundertmal heller als unter Schnee.

Leuchtendes Eis

In einer Gletscherhöhle leuchtet das Eis bläulich, eine Frau berührt das Eis in der Höhle mit den Fingern, am Boden ist ein Steg aus Holz ausgelegt. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Grünblaues Gletschereis. Reuters/Denis Balibouse

Mächtige Eisschichten, wie die von Gletschern, pressen die Luftblasen zusammen und das Eis erscheint wieder klarer und durchsichtig. Eis absorbiert rotes und infrarotes Licht sehr gut, kurzwelliges grünes und blaues Licht dringt jedoch hindurch. Daher leuchtet das Eis in Gletscherhöhlen in grünblauen bis blauen Tönen.