Nicht normal: 48 Blitzeinschläge am Nordpol innerhalb eines Tages

Zu jeder Zeit zucken irgendwo auf der Welt Blitze über den Himmel. In manchen Gegenden tritt das Phänomen allerdings seltener auf, beispielsweise am Nordpol. Damit Blitze entstehen können, ist eine gewisse atmosphärische Instabilität nötig, die entsteht, wenn kalte, trockene Luft sich über feuchtwarme Luftschichten schiebt. Letztere treten in den nördlichen Breitengraden aber eigentlich kaum auf.

Deshalb waren Wissenschaftler so überrascht, als sie am zweiten Augustwochenende Dutzende Blitzeinschläge im Umkreis von 300 Seemeilen um den Nordpol verzeichneten. Tatsächlich war diese Wetterkapriole so ungewöhnlich, dass das Büro des National Weather Service in Alaska auf Twitter darauf aufmerksam machte. In einem Tagesbericht des Wetterdienstes hieß es, es handele sich „um die nördlichsten Blitzeinschläge seit Beginn der Aufzeichnungen in Alaska“.

Auch wenn für die Entstehung von Blitzen viele Faktoren nötig sind, schwebt das Gespenst des Klimawandels über diesem meteorologischen Mysterium. Es ist möglich, dass eine ungewöhnlich warme Arktis, der dramatische Mangel an Meereis und eventuell auch der Rauch von den Waldbränden im Polarkreis zu dem unerwarteten Auftreten der Blitze beigetragen haben.

„Es war ein außergewöhnliches Jahr und ein außergewöhnlicher Sommer im hohen Norden“, sagte Daniel Swain, ein Klimawissenschaftler der University of California in Los Angeles.

In der Arktis geschehen merkwürdige Dinge, und die Batterie aus Blitzen ist nur das jüngste Glied in dieser Kette.

Entdeckt wurden die Blitze vom Netzwerk Vaisala GLD360, das aus GPS-synchronisierten Empfängern besteht, welche die starken Radioblitze aufzeichnen, die bei der Entladung von Blitzen entstehen. Einzelne Sensoren können diese Radioblitze in bis zu 9.600 Kilometern Entfernung ausfindig machen. Dadurch kann das Netzwerk selbst Blitze in den entlegensten Gegenden der Erde detektieren – zum Beispiel in der Arktis.

Der Vaisala-Wissenschaftler Ryan Said, der GLD360 entwickelt hat, erzählte, dass schon in der Vergangenheit Blitze im Umkreis von 300 Seemeilen um den Nordpol aufgezeichnet wurden. Zwischen 2012 und 2017 gab es pro Sommer aber maximal einen Tag, an dem Blitze in diesem Bereich auftraten – und manchmal blieben sie ganz aus. In diesem Zeitraum liegt der Rekord für die meisten Blitze an einem Tag bei sechs.

Die Häufung am zweiten Augustwochenende fiel vor allem auch durch den geringen Zeitraum auf, in dem die Blitze aufeinander folgten. Insgesamt waren es 48 Stück im Umkreis von 300 Seemeilen um den Pol – und schon 1.000 Stück im Umkreis von 600 Seemeilen.

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Swain zufolge gibt es im Norden Alaskas und in Sibirien in jedem Sommer ein paar Blitze. Aber sobald man des Arktischen Ozean erreicht und von dort aus weiter nach Norden geht, nehmen die starken Aufwinde ab, sodass es kaum noch zu ausreichender atmosphärischer Instabilität oder Wolkenbildung kommt, die eine Entstehung von Blitzen begünstigen.

Blitze entstehen am ehesten in hohen Wolken, in denen elektrisch geladene Wasser- und Eispartikel genug Platz haben, um sich zu trennen. In der Nähe des Nordpols ist das allerdings schwierig. Dort ist die Tropopause – die stabile Schicht, die eine Art Deckel über der aktiven Wetterschicht in der Atmosphäre bildet – nur halb so hoch wie in Äquatornähe. Für Wolken ist es deshalb nicht so einfach, sich zu solchen Höhen aufzutürmen, die nötig sind, um diese Ladungstrennung zu ermöglichen, wie Swain erklärte.

Auch deswegen waren die Forscher zunächst skeptisch ob der gemessenen Blitzmenge, sagte Said. Eine solche Häufung sollte so weit nördlich eigentlich gar nicht auftreten.

Der alaskische Klimaspezialist Rick Thoman vom International Arctic Research Center hat eine Vermutung, wie die Blitze entstanden sein könnten: Eine Masse feuchtwarmer Luft hat sich von Sibirien aus nordwärts geschoben und stieg in größeren Höhen auf. So geriet die Luftmasse über das Wasser und die niedrigste atmosphärische Schicht, in der vom Eis gekühlte Luft dominierte.

Das starke Temperaturgefälle und die hohe Feuchtigkeit trugen zur Entstehung hoher Wolkentürme bei, in denen sich Blitze entluden. Ein solches Ereignis geht in der Arktis definitiv als Ausnahmezustand durch – was also war in diesem Jahr anders als sonst?

In der Vergangenheit froren die arktischen Gewässer selbst im Sommer zu, sagte Swain. Das ist mittlerweile immer häufiger nicht der Fall – und in diesem Sommer waren einige Meeresbereiche sogar gänzlich eisfrei.

„Es ist ein außerordentlich warmes Jahr mit außergewöhnlich wenig Meereis in der gesamten Arktis”, sagt er. Diese ungewöhnlichen Umstände könnten dazu beigetragen haben, gute Bedingungen für die Blitze zu schaffen.

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Das Wasser entlang der Küstenlinie des Arktischen Ozeans hat in Ermangelung einer schützenden Eisdecke monatelang die Sonnenstrahlen absorbiert und sich dadurch erwärmt. Auch dieser Umstand trug dazu bei, dass es in der Region wärmer und feuchter war als sonst.

In der Vergangenheit wäre eine Säule aus feuchtwarmer Luft aus Sibirien weiter im Norden auf Eis gestoßen und hätte sich schnell abgekühlt. Durch den eisfreien Ozean hatte sie in diesem Jahr aber vielleicht die Möglichkeit, weiter nordwärts zu wandern.

Gleichzeitig könnten die heftigen Waldbrände in Sibirien die warme Luft mit Rauch versetzt haben. Die Rauchpartikel fördern die Wolkenbildung, sodass auch sie einen Beitrag zur Entstehung der Blitzwolken geleistet haben könnten, wie Swain sagte.

Zusätzlich dehnt sich durch die wärmere Polarregion auch die Troposphäre aus, erklärte Thoman. Dadurch entsteht mehr Raum für die hohen Wolkentürme, die Eis- und Wasserpartikel enthalten und Blitze erzeugen können.

Eine „schockierende“ Zukunft

Die Fernüberwachung der Blitzaktivität in solch hohen Breitgraden ist erst ein paar Jahrzehnte alt, aber anhand der Daten lässt sich durchaus erkennen, dass Blitze so nah am Nordpol „enorm selten“ sind, wie Swain sagte. Weitere Forschungen sind nötig, um die Mechanismen dahinter zu verifizieren. Allerdings „deuten ein paar Indizien auf den ungewöhnlichen Zustand der Arktis in diesem Sommer hin, der selbst ebenfalls mit dem Klimawandel zusammenhängt“, sagte er.

Auch wenn sie weiterhin eine Seltenheit bleiben, werden Blitzeinschläge in Polnähe wohl häufiger auftreten, wenn die Erde sich weiter erwärmt.

Gleichzeitig verbessert sich auch die Technologie für die Überwachung von Blitzaktivität. Laut Marshall Shepherd, einem Atmosphärenwissenschaftler der University of Georgia, bedeutet das auch, dass wir in Zukunft noch mehr dieser „schockierenden“ Ereignisse aufzeichnen werden.

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.