Eisschmelze und Meeresspiegel

Es macht einen großen Unterschied, ob Eis im Nordpolarmeer schmilzt oder ob Eis auf dem grönländischen Festland schmilzt und das Wasser ins Meer fließt. Ein einfaches Experiment veranschaulicht dies.
 

Wir lassen in einer kleinen Plastikwanne einen Eisklotz im Wasser schmelzen und parallel auf einem Stein, der in der Wanne liegt. In beiden Fällen beobachten wir die Entwicklung des Wasserspiegels. Der Eisklotz im Wasser steht für Seeeis, das auf dem Nordpolarmeer schwimmt. Der Eisklotz auf dem Fels steht für die Gletscher und Eisschilde Grönlands.
 

Material (doppelter Materialsatz)

2 rechteckige durchsichtige Gefäße für Wasser
  (Plastikdose, Glaswanne, etc.)

2 Ziegel, Steine oder ähnliches als Auflage

2 Eisklötze
  (hier wurde Wasser in einer Plastikdose gefroren)
 
 

Sind die Materialien doppelt vorhanden, so sollten aufgrund des Zeitbedarfes die Versuche parallel bei genau identischem Aufbau durchgeführt werden. Eventuell kann der Schmelzvorgang durch eine Lampe beschleunigt werden. Eine zu starke Beschleunigung des Abschmelzens durch starkes Heizen ist allerdings nicht angebracht, da sich das Wasser sonst durch die Temperaturerhöhung ausdehnen würde.

Zeitrahmen: Für langsames Abschmelzen über eine Doppelstunde empfiehlt sich ein Eisblock von etwa 0,2 Liter und eine Wanne, die durch das Volumen von Stein und Eisklotz weitgehend ausgefüllt ist.
Für den hier gezeigten Versuch wurden ca. 0,4 Liter Wasser zu Eis gefroren. Die Schmelzzeiten betrugen:
ca. 90 Minuten im Wasser
ca. 180 Minuten auf dem Stein

Teil 1: Simulation Seeeis

In die eine Wanne werden die Steine und der Eisklotz gelegt. Hiernach wird die Wanne bis zu einer bestimmten Höhe mit kühlem Wasser gefüllt. Diese Höhe wird mit einem Strich am Rand markiert (hier in grün). Der allmähliche Schmelzvorgang setzt ein und der Wasserspiegel wird während dieser Zeit beobachtet.
 

Welche Beobachtungen machst Du während der Eisschmelze?
Ändert sich der Wasserspiegel?
Was schätzt Du, wie viel Prozent des Eisblockes oberhalb der Wasseroberfläche liegen?

Teil 2: Simulation Eis auf Land

Die andere Wanne wird bis zur gleichen Höhe mit Wasser gefüllt, auch hier wird eine Markierung an gleicher Stelle gemacht, allerdings ohne vorher den Eisklotz hinein zu legen. Stattdessen wird dieser auf den Stein / Ziegel gelegt, so dass das Schmelzwasser in die Wanne fließt.
 

Was ist nun zu beobachten?
Welchen Unterschied macht es für den Meeresspiegel, ob Eis auf dem Meer schwimmt und schmilzt oder ob es sich auf dem Festland befindet?
 

Die nebenstehende Animation zeigt den Schmelzvorgang während der Landeis-Simulation im Zeitraffer. Der Wasserspiegel ist rechts im Bild mit einem kleinen roten Strich markiert.

 
 
Bilder und Animationen auf dieser Seite wurden fotografiert und erstellt von Elmar Uherek, MPI für Chemie - Mainz