Kamm- oder Stängeleis und Bandeis

Im «Hallo Wetterfrosch»-Beitrag vom 29.  Januar haben wir die Entstehung von Raureif, Raueis und Haareis kennengelernt. Raureif und Raueis bezeichnet man in der Meteorologie auch als Hydrometeore. Die Bezeichnung Hydrometeor setzt sich zusammen aus den griechischen Worten «Hydro», was Wasser heisst, und «Meteor», was «in der Luft schwebend» oder «aus der Luft kommend» bedeutet.

Auch alle anderen festen, flüssigen oder dampfartigen Formen von Wasser, die in der Luft und an der Erdoberfläche beobachtet werden, wie Wasserdampf, Regentropfen, Graupel, Eiskörner, Hagel oder Schneeflocken fallen unter den Oberbegriff der Hydrometeore.

Kalt und feucht

Zur Bildung dieser Hydrometeore braucht es eine tiefe Lufttemperatur mit entsprechend hoher Luftfeuchtigkeit und zusätzlich Kondensations- oder Kristallisationskeime. Beim Haareis sind die Bedingungen anders: Es wird in schneearmen Wintern durch flächige Pilze auf morschem Totholz gebildet. Die Lufttemperatur muss unter null Grad Celsius liegen, die Temperatur im morschen Holz leicht höher. In diesem Mikroklima zersetzen die verschiedenen flächigen Pilzarten den Baustoff des Holzes, die Cellulose. Das ausgestossene Wasser gefriert sofort zu Eis, und so wächst das Haareis von unten nach oben zu längeren Büscheln.

Das Kamm- oder Stängeleis ist weder ein Hydrometeor noch ein Eisprodukt, das von Pilzen hervorgebracht wird. Kamm- oder Stängeleis wächst aus der Erde, aus Wurzeln oder vertrockneten Pflanzenstielen. Die wenige Millimeter dicken Eisstängel wachsen senkrecht zum Erdboden. Sie können fünf bis zehn Zentimeter hoch werden und sich zu kräftigen Säulen zusammenschliessen, die dann wie ein Kamm erscheinen. Auf den Spitzen der Nadeln tragen sie meistens noch kleine Erdkrümel, die wie Hütchen aussehen. Die meteorologischen Voraussetzungen sind, wie beim Haareis, schneearme Monate im Winter mit einer Lufttemperatur knapp bis deutlich unter null Grad. Der Erdboden sollte feucht, aber nicht gefroren sein, also eine Temperatur leicht über null Grad aufweisen.

Eisnadeln aus dem Boden

In einem feinkörnigen, sandigen Boden bilden sich oft feine Poren aus. In diese Poren kann das Wasser eindringen und relativ lange erhalten bleiben. Natürlich sollte keine Vegetation als Hindernis vorhanden sein. In einer frostigen Nacht gefriert nun das Wasser knapp unter der obersten Bodenschicht. Die entstandenen Eispartikel dehnen sich in den Poren nach oben zum Bodenausgang hin aus. Unter diesen kleinsten Eiskörnchen bildet sich ein geringer Unterdruck, der aus den Kapillaren weiteres Wasser ansaugt. Die Eisnadeln können so aus dem Boden in die Höhe wachsen. Nach dem Durchbruch des Eises aus dem Erdreich kann man auf den Eisspitzen die kleinen Erdkrümel, die wie Hütchen aussehen, entdecken.

Der ganze Wachstumsvorgang geht so lange, bis das Wasser in den Poren und Kapillaren aufgebraucht ist oder bis die Eiskämme zu schwer werden. Tagsüber, wenn die Sonne scheint, schmelzen diese Eiskämme wieder weg. Das Ganze wiederholt sich in der folgenden Nacht, wenn der Boden feucht und nicht gefroren ist sowie die Luft darüber kalt bleibt.

Eis wie eine Hemdkrause

Das Bandeis ähnelt in seinem Aussehen dem Haareis, wird aber nicht von Pilzen verursacht. Der deutsche Polarforscher Alfred Wegener beobachtete diese Eisform schon 1918 und beschrieb sie folgendermassen: «Eine band- oder hemdkrausenartige wellenförmige Eismasse, die scheinbar aus Längsrissen des Stiels einer vertrockneten Distel oder aus Strünken von Sonnenblumen hervorgequollen ist. Die Bänder haben eine glänzende, seidenartige Oberfläche und ein faseriges Gefüge …»

Der amerikanische Naturforscher James R. Carter beschrieb und dokumentierte diese Erscheinung als «Ice Ribbons». Gemäss dem Biologen G. Wagner existiert keine authentische deutsche Bezeichnung für Ice Ribbons, daher nannte er diese Eisblumen Bandeis.

In unserem Land wurde Band­eis zum ersten Mal 2008 zwischen Zug und Baar entdeckt. Es entstand an Bleiwurzpflanzen, die da und dort als Wegrandbepflanzung verwendet und im Herbst jeweils maschinell geschnitten werden. Die Stängel, die noch im Boden steckten, trugen dieses Band­eis. Der Beobachter schrieb, dass es sich nicht um Eishaare handelte, sondern um Eisfilme, die seiner Meinung nach aus den Wurzeln kamen und seitlich aus den Stängeln herausgedrückt wurden. In den Eisfilmen sieht man Strukturen wie «zusammengeklebte Haare». Wie das Bandeis entsteht, dafür gibt es noch keine gesicherten Forschungsresultate.

Es ist aber doch erstaunlich, was die Natur selbst in schneearmen Wintern noch alles bieten kann – man muss es nur entdecken und Freude daran haben.

Mario Slongo ist ehemaliger DRS- Wetterfrosch. Einmal im Monat erklärt er in den FN spannende Natur- phä­nome­­­­ne. Weitere Beiträge unter: www.freiburger-nachrichten.ch, Dossier «Wetterfrosch».