Lizzie & Nouga: Wasser! - Schnee besteht aus Eiskristallen

02.01.17

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Lizzie hat einen Film über Grönland gesehen. Da lag irre viel Schnee, es war fast überall weiß. „Aber was ist Schnee eigentlich?“ „Lass uns Tonie van Dam besuchen“, schlägt Nouga vor. „Ich habe gehört, dass sie eine Forscherin ist, die sich mit Schnee und Eis beschäftigt.“

Wenig später stehen die beiden bei Tonie van Dam im Büro. Sie ist Professorin für Geophysik an der Fakultät für Naturwissenschaften, Technologie und Kommunikation an der Uni Luxemburg. Normalerweise forscht sie in Grönland zu Gletschern und Eis – dass Kinder sie fragen, was Schnee ist, kommt nicht oft vor. Sie winkt Lizzie und Nouga an ihren Schreibtisch, nimmt sich ein leeres Blatt Papier und einen Bleistift. „Stellt euch vor, hier unten ist die Erde, auf der wir leben.“ Mit dem Stift zieht sie eine Linie. Darüber malt sie ein paar Wolken, das Blatt wird immer voller.

Die Wissenschaftlerin erklärt den beiden, dass Wolken entstehen, wenn Wasser auf der Erde verdunstet und mit warmer Luft aufsteigt.

Je höher es geht, desto kälter wird es. In 6000 Metern Höhe ist es oft schon eisige minus 24 Grad Celsius kalt. Die kalte Luft kann die Wasserteilchen aber nicht gut halten. Zum Glück schweben auch winzige Staubpartikel in der Atmosphäre. An die lagert sich der Wasserdampf. Im Winter, wenn es ganz besonders kalt ist, gefriert er an den kleinen Staubteilchen zu winzigen Eiskristallen. Nouga staunt. „Das also ist der Schnee?“, fragt er. „Fast“, sagt Tonie van Dam: „Eine Schneeflocke entsteht, wenn mehrere Eiskristalle in der Luft zusammenstoßen und sich miteinander verbinden. Die Eiskristalle werden immer größer und fallen schließlich als Schneeflocken auf die Erde. Dort bilden dann viele Schneeflocken zusammen unseren Schnee.“

In der Hand zerbrechen die Eiskristalle

„Und dann können wir eine prima Schneeballschlacht machen“, ruft Nouga. „Genau“, sagt Tonie van Dam lachend. „Wenn ihr den Schnee in die Hände nehmt und zu Bällen formt, zerbrechen die kleinen Eiskristalle ein bisschen. Durch dieses Brechen entsteht etwas Wärme – deswegen schmelzen die Eiskristalle ein ganz kleines bisschen, frieren aber schon kurz danach wieder fest zusammen.“ Nouga ahnt, was das bedeutet. „Klar, und wenn die Eiskristalle so fest aneinanderkleben, bleibt der Schneeball schön rund und ich kann ihn gut durch die Gegend werfen.“

„Eis ist dann aber nochmal etwas anderes, oder?“, fragt Lizzie, die die ganze Zeit konzentriert zugehört hat. „Ja, genau“, sagt Tonie van Dam. „Eis entsteht zum Beispiel, wenn Schnee sehr fest zusammengepresst wird. Stell dir vor, dass du immer wieder über dieselbe Stelle im Schnee läufst. So wird der Schnee sehr, sehr eng gedrückt, viel mehr als beim Schneeball. Durch den Druck brechen die zarten Eiskristalle und werden dichter zusammengequetscht.“

Eis ist viel härter als Schnee, weil weniger Luft zwischen den Kristallen ist.

Man sagt auch: Eis hat eine höhere Dichte als Schnee. „Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit, wie Eis entsteht“, sagt Tonie van Dam. „Nämlich wenn Wasser gefriert. Im Winter passiert das sogar mit langsam fließenden Flüssen oder Seen, die zufrieren, wenn die Luft-/Wassertemperatur unter null Grad fällt.“

Illustration: Andy Genen

Foto: shotshop

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Was ist Dichte?

Dichte ist Masse geteilt durch Volumen. Stell dir Folgendes vor: Du füllst einen Messbecher mit Schnee und wiegst ihn. Dann drückst du den Schnee fest in den Becher und wiegst wieder. Der Becher wiegt genauso viel wie vorher? Genau. Aber er ist nicht mehr so voll. Das heißt, das Volumen des Schnees ist kleiner – und seine Masse ist noch immer die Gleiche. Das kannst du auch ausrechnen: Teile die Masse durch das Volumen des frisch eingefüllten Schnees – du kannst es an der Skala des Messbechers ablesen. Teile dann die Masse durch das kleinere Volumen des zusammengedrückten Schnees. Der zweite Wert ist größer, die Dichte ist gestiegen.


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