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Zuckerwatte im Wald : Eis, so fein wie Wolle

  • -Aktualisiert am

Haareis auf einem alten Ast in einem Wald unweit von Moosseedorf in der Schweiz. Bild: Christian Mätzler

Haareis, auch Eiswolle genannt, besteht aus feinen Eisnadeln, die sich unter bestimmten Bedingungen auf morschem und feuchtem toten Holz bilden können. Wie das geschieht, war lange ein Rätsel.

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          Der deutsche Meteorologe und Polarforscher Alfred Wegener galt als vielseitiger Forscher, der auf vielen Gebieten der Geowissenschaften neue Ideen entwickelte. Allerdings war seine wichtigste Idee, die im Jahre 1912 erstmals von ihm vorgestellte Hypothese der Kontinentaldrift, jahrzehntelang derart umstritten, dass Wegener von anderen Geowissenschaftlern gemieden, ja sogar lächerlich gemacht wurde. Dass sein ursprünglicher Vorschlag mehr als 50 Jahre später in die sich damals entwickelnde Theorie der Plattentektonik Eingang fand und Wegener damit rehabilitierte wurde, erlebte der Forscher nicht mehr. Er kehrte von einer Expedition aufs Grönlandeis im Jahre 1930 nicht mehr zurück und gilt seither als verschollen.

          Nach knapp hundert Jahren konnte nun eine andere, wenngleich in ihrer geowissenschaftlichen Bedeutung weitaus weniger wichtige Beobachtung Wegeners erklärt werden. Im Jahre 1918 beschrieb der Forscher in der Zeitschrift „Die Naturwissenschaften“  eine recht merkwürdige Form gefrorenen Wassers, die sogenannte Eiswolle.

          Haareis, aufgefunden in einem Wald unweit von Brachbach, Deutschland Bilderstrecke
          Wald : Haareis-Kristalle in einem Wald

          Bei einem Spaziergang in den winterlichen Vogesen hatte Wegener seltsame, an Haarbüschel erinnernde, mehrere Zentimeter lange filigrane weiße Kristalle bemerkt. Sie wuchsen nur auf einigen auf dem Waldboden liegenden toten Ästen. Was er zunächst für einen Pilz hielt, stellte sich zu seiner Überraschung als Wassereis heraus, als die Kristalle nämlich in der Wärme seiner Hand schmolzen. Weil diese Eisform nur auf Totholz vorkam, vermutete Wegener damals, dass die Entstehung dieser Eiswolle etwas mit jenen Baumpilzen zu tun haben könnte, die abgestorbene Holzstücke befallen.

          Ein Pilz lässt Eiskristalle wachsen

          Eine deutsche und Schweizer Gruppe um Diana Hofmann vom Forschungszentrum Jülich konnte nun den Mechanismus erklären, wie die auch als Haareis bezeichneten, weniger als ein Zehntel Millimeter dünnen Eiskristalle entstehen. Tatsächlich spielt dabei ein Pilz die Hauptrolle. Alle von den Forschern um Hofmann untersuchten Äste, aus denen das Haareis wuchs, waren von einer für Laubbäume typischen Pilzart befallen, nämlich der Rosagetönten Gallertkruste (Exediopsis effusa). Wurde dieser Pilz mit heißem Wasser oder einem Fungizid behandelt, bildete sich kein Haareis mehr.

          Im Gegensatz zu Reif und Rauhreif, bei denen nadelförmige Eiskristalle durch Sublimation unmittelbar aus dem Wasserdampf der Luft entstehen, bildet sich die mähnenartige Eiswolle aus flüssigem Wasser. Ein weiterer Unterschied zwischen Reif und Haareis besteht darin, dass die Kristalle des Reifs durch Anlagerung von außen wachsen, während Haareis wie lebendiges Haar von unten aus den Baumstücken heraus entsteht.

          Wie Hofmann und ihre Kollegen nun in der Zeitschrift „Biogeosciences“  berichten, scheidet der Pilz ein proteinartiges Molekül ab, das die Bildung einer soliden Eisschicht auf nassem Totholz unterbindet. Vielmehr wirkt dieses winzige Molekül als Kristallisationskeim, an dem sich die feinen Kristalle des Haareises bilden können. Dabei gefriert das im Holz enthaltene Wasser nicht zu einem Klumpen oder einer Schicht. Vielmehr lagern sich die Kristalle fadenförmig aneinander. Unter günstigen meteorologischen Bedingungen können auf diese Weise die hauchdünnen „Haare“ aus Eis bis zu einer Länge von zehn Zentimetern wachsen.

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