Haareis und Stängeleis. Zwei seltene winterliche Naturerscheinungen

Zwei seltene winterliche Naturerscheinungen

Haareis und Stängeleis

Wohl jeder Berggänger hat schon die vielgestaltigen Raureifkristalle bewundert, mit welchen die Natur an kalten Wintertagen Bäume und Sträucher verzaubern kann. Nur wenige kennen aber das Haareis und das Stängeleis – zwei seltene Frost-erscheinungen.

Beide Erscheinungen zeigen sich an Wintertagen ohne Schnee. Im Gegensatz zum Raureif entstehen sie nicht aus Luftfeuchtigkeit, sondern aus dem Wasser ihrer Unterlage. Sie gehören deshalb wissenschaftlich gesprochen nicht zu den Hydrometeoren.

Eisige Stängel

Stängel- oder Kammeis wächst meist an Böschungen aus feuchter lehmiger Erde heraus. Es besteht aus geraden oder leicht gebogenen Eisstängeln von wenigen Millimetern Dicke und bis etwa 5 cm Länge, die sich zu kräftigen Säulen zusammenschliessen und flächige Kämme bilden können. Das Wasser, aus dem das Eis entsteht, stammt aus der nicht gefrorenen Erde. Bei einer Lufttemperatur knapp unter null Grad gefriert es direkt am Austrittsort und dehnt sich dabei um einen Zehntel seines Volumens aus. Durch weiteres Wasser, das durch denselben Kanal langsam nachstösst oder nachgesogen wird, wächst der Stängel an seiner Basis. Die Erscheinung bedarf also eines unterirdischen Vorrats an flüssigem Wasser, das, durch Erdstruktu-ren mehr oder weniger kanalisiert, langsam an die Oberfläche gelangt.

Eis wie Haar

Seltsamer, attraktiver und zierlicher als das Stängeleis ist das Haareis. Es wächst nicht aus dem Boden, sondern aus morschem Buchen- oder Eichenholz und sieht aus wie schneeweisses Haar. Diese « Haare » sind bis über zehn Zentimeter lang, aber nur etwa einen Zehntelmilli-meter dick und nie zu Strängen verbunden, meist lockig gebogen und oft ge-scheitelt, später häufig watteartig verwickelt. An schneelosen Wintertagen bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt kann man die merkwürdige Erscheinung im Buchen- oder Mischwald da und dort als weisse Flecken auf dem Waldboden entdecken. In dichten, schneeweissen Büscheln liegen sie auf einzelnen Partien morscher Buchenäste, die am Boden zerfallen und deren Rinde sich vom Holzkörper gelöst hat oder gerade löst. Seltenes Stängeleis auf lehmiger Walderde: Es wuchs auf einer flachen Bodenerhebung, wo das Wasser nicht abfliessen Fotos: Mar oia Gsell konnte. Das Eis ist mittels Kapillarwirkung aus der feuchten Tiefe emporgezogen worden.

Foto: G. W agner Man ist zuerst geneigt, sie für Schneereste oder für Watte zu halten. Auch an einen Schimmelpilz könnte man denken. Diese Vermutungen erweisen sich als falsch: Aus der Nähe erkennt man an-sprechend-ästhetische Gebilde wie locki-ges Greisenhaar. Aber das Haar ist nicht von Dauer, es verschwindet schon unter einem warmen Hauch oder auf der Hand.

Rätsel um die Entstehung

Wie diese sonderbare Erscheinung zustande kommt, ist in der Fachliteratur nicht geklärt. Die im Internet zu findende, rein physikalische Deutung genügt als Erklärung nicht. Ihr zufolge würde das Haareis mit dem Ausdehnen des Wassers beim Gefrieren entstehen. Nach eigenen Beobachtungen bedarf es der Mitwirkung eines Pilzes, der im abgestorbenen Holz aktiv ist. Dieser Hypothese zufolge stehen wir vor einem biophysikalischen Phänomen: Durch Abbau von Kohlenhydraten ( Cellulose u.a. ), aus denen der Pilz die nötige bio-chemische Energie bezieht, entstehen Kohlendioxid und Wasser sowie etwas Wärme. Das feuchte Gasgemisch tritt durch feine Poren aus und gefriert beim Ausströmen aus dem etwas wärmeren Holz, falls die Luft genügend kalt und zugleich mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Das Haareis wächst also, wie auch das Stängeleis und wie Tier- oder Menschenhaar, an seiner Basis und nicht an der Spitze. Die Haare bleiben denn auch fein fadenförmig und bilden nie federartige Verästelungen wie Raureifnadeln, die nicht von innen her, sondern von aussen und gegen den Wind wachsen. Versuche mit Aststücken, die schon Haareis getragen hatten, ergaben, dass bei geeigneten Bedingungen in einer Nacht an denselben Stellen bis zehn Zentimeter lange Haare nachwachsen können. 1 Durch lokale Luftströmungen können sie hübsch gescheitelt werden. Bleibt die Lufttemperatur auch tagsüber unter dem Gefrierpunkt, so bleibt auch das Haareis während Tagen bestehen. In diesem Fall kann sich an den Haaren sekundär Raureif ansetzen.

1 Lenggenhager 1986 und eigene Experimente Typisch bei Raureif ist auch die beinahe streng geometrische Struktur.

Deutlich erkennbar die fast baumartigen Verästelungen von Raureifnadeln Raureif in einer typischen Winterlandschaft Im Gegensatz zu Haar- und Stängeleis setzen Raureifnadeln mithilfe der Luftfeuchtigkeit an den Pflanzenoberflächen an und bilden federartige, filigrane Verzweigungen.

Hauch des Pilzes?

Die Annahme, dass ein Pilz für das Geschehen verantwortlich ist, ergibt sich aus den Feststellungen, dass auf dem Holz unter dem Haareis manchmal ein reifartiger grauer Überzug, ein Pilz-mycel, zu finden ist und dass gelegentlich in der Nachbarschaft auf demselben morschen Holz an Stellen, wo die Rinde noch intakt ist, Pilzfruchtkörper auftreten. Wir fanden den Goldgelben Zitter-ling ( Tremella mesenterica ) und Exidia glandulosa, Pilzarten, die wie das Haareis nur auf Laubholz vorkommen und die auch im Winter aktiv sind. Das Haareis kann als « gefrorener Hauch » eines lebenden Organismus gedeutet werden. Auf die Vermutung, dass ein Pilz im Spiel sein könnte, ist bereits Alfred Wegener gekommen. In der Zeitschrift « Die Naturwissenschaften » gab Wegener 1918 die erste uns bekannte Beschreibung der Erscheinung. Über die Art des Holzes äussert er sich nicht. Auf dem Holzkörper fand er unter dem Haareis einen « feinen weissen und schlüpfrigen Mehl-tau, der sich mit dem Finger abwischen liess... ». Es war ein Pilzmycel, Frucht-körper fand Wegener aber nicht. Geheimrat Arthur Meyer, der das Mycel untersuchte, fand viele nach aussen gerichtete Pilzfadenendchen und vermutete diese als Ausgangspunkte der Eishaare. Ist wirklich ein Pilz der Akteur hinter dem seltenen Phänomen? Manches spricht dafür, so auch die Tatsache, dass oft trotz besten Wetterbedingungen und trotz reichlich vorhandenem, totem Buchenholz keine Spur von Haareis zu finden ist. Bewiesen worden ist die Pilzhy-pothese bis heute nicht, da besteht ein echter wissenschaftlicher Nachholbedarf. Der Verfasser dieses Beitrags ist deshalb an Beobachtungen und allfälligen Experimenten über die reizvolle und rätselhafte Naturerscheinung interessiert. 2 a Gerhar t Wagner, Stettlen

Literatur

Lenggenhager K.: Zur Frage der « Haareis»- Bildung. Archives for Meteorology, Geophysics, and Bioclimatology, 1986, Ser. B. 36, 371–379 Rossmann, F.: Stengeleis am wasserführenden Hang. Meteorol. Zeitschrift, Februar 1937, 64–67 Wagner G.: Haareis – eine seltene winterliche Naturerscheinung. Schweiz. Zeitschrift für Pilzkunde, November 2005, 269–271 ( www.mypage. bluewin.ch/wagnerger: Haareis ) Wegener A.: Haareis auf morschem Holz. Die Naturwissenschaften, 1918, 6/1, 598–601 2 Hinweise bitte direkt richten an G. Wagner, Im Baumgarten 10, 3066 Stettlen, wagnerger(at)bluewin.ch Watteartiges Haareis an einem abgestorbenen Buchenast: Typischerweise wächst das Eis aus dem Holzkörper unter der sich lösenden Rinde heraus. Graues Pilzmycel auf Haareis tragendem, morschem Buchenholz. Das Haareis ist hier nicht sichtbar.

Haareis in einer besonders schönen Ausprägung: Die filigranen Eishaare wachsen durch die Rinde des Astes langsam nach aussen.

Fotos: Mar oia Gsell

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