Wie kommt die Farbe von Eisbergen zustande?

Die riesigen Eisbrocken, die von den Gletscherzungen ins Meer donnern, haben vielerlei Gestalt. Manche sehen aus wie gewaltige Tafeln, andere ähneln bizarren Berglandschaften. Eines haben sie fast immer gemein: Die Kolosse sind strahlend weiß. Manchmal aber werden blaue Eisberge beobachtet, und es gibt sogar grüne Exemplare. Woran das liegt und welche Farbe dominiert, hängt von Spurensubstanzen und den optischen Eigenschaften des Eises ab.

Weiß wie im Bilderbuch

Weißer Eisberg

Die meisten Eisberge sind weiß wie im Bilderbuch. Das liegt an der Geschichte, wie die Kolosse entstanden sind. Das Eis der Eisberge bildet sich in den Gletschern auf dem Land aus Schnee, der zusammengedrückt wird. Dabei werden Luftbläschen im Eis eingeschlossen. Sie streuen das Licht sehr stark in viele Richtungen. Wird ein Eisberg, der sehr viele Luftbläschen enthält, von Licht beschienen, dann sorgt die Streuung an den Luftbläschen dafür, dass die Lichtstrahlen stark vermischt werden. Außerdem gelangen sie relativ schnell wieder aus dem Eisberg heraus. Die Wirkung der Mischung und Umleitung ist ein gleißend weißer Eisberg. Durch die Streuung des Lichts wird auch das Weiß von Schnee und von Milch hervorgerufen.

Blaue Eisberge

Tiefblau schimmert ein Eisberg nur, wenn er sehr wenige Luftbläschen enthält. Diese Tatsache hat mit den Eigenschaften von luftarmem Eis zu tun.

Blauer Eisberg

Pures Wassereis ist für das sichtbare Licht äußerst durchlässig. Anders gesagt: Die Absorption ist extrem gering. Außerdem behält ein Lichtstrahl ohne störende Luftbläschen seine Richtung bei - er geht immer geradeaus. Hinter einer ein Meter dicken klaren Eisschicht könnte man die Sonne noch deutlich erkennen.

Bei der Erklärung, warum Eisberge blau sind, kommt es im Kern auf die farbabhängige Schwächung des Lichts an. Wassereis schluckt das sichtbare Licht nämlich je nach dessen Farbe in unterschiedlichem Maße. Rotes Licht wird von Eis am stärksten absorbiert, orangenes weniger, noch weniger grünes, und am wenigsten blaues Licht. Da steckt natürlich System dahinter.

Jede Farbe entspricht bekanntlich einer anderen Wellenlänge. Je größer die Wellenlänge ist, desto mehr Licht wird von Eis absorbiert. Gefrorenes Wasser wirkt wie ein ganz schwacher Farbfilter: Die Kolosse schimmern blau, weil rotes, orangenes, gelbes und grünes Licht im Innern der Eisberge geschluckt wird.

Dieser Farbeffekt wird als selektive Absorption bezeichnet. Die tiefere Ursache liegt im Aufbau der Eiskristalle: Die chemischen Bindungen in dem Kristallgitter absorbieren das Licht je nach Wellenlänge unterschiedlich stark – wie genau, hängt von den zahlreichen Eigenschwingungen der Bindungen ab und ist nach wie vor Gegenstand der Forschung.

Durch Messungen hat man jedenfalls herausgefunden, dass weißes Licht im Eis einen Weg von ungefähr drei Metern zurücklegen muss, bis fast nur noch blaues Licht herauskommt. Der gleiche Effekt ist auch bei Gletschereis zu beobachten: In Spalten und Höhlen sind die Wände oft tiefblau gefärbt. Auch die blaue Tönung reinen Wasser lässt sich übrigens durch die selektive Absorption erklären.

Farbe durch Biologie

Hin und wieder sind auf den Ozeanen nicht nur blaue, sondern sogar grüne Eisberge zu sehen. Ihre Farbe wird vermutlich von Spurensubstanzen hervorgerufen, die aus dem Meerwasser oder aus der Luft in das Eis hinein gelangt sind.

Diese Substanzen können zum Beispiel aus Meeresorganismen bestehen – etwa aus pflanzlichem Plankton. Grün sind nämlich vor allem solche Eisberge, die an ihrer Unterseite Eiszuwachs bekommen und sich später irgendwann umgedreht haben. Durch das Festfrieren von Meerwasser am „Bauch“ eines Eisbergs gelangt organisches Material hinein. Weil dieses Material gelbgrün ist, schimmert dann auch der Eisberg in dieser Farbe.

Restlos geklärt ist die Ursache für die grünen Eisberge allerdings noch nicht. Möglicherweise liegt die Färbung auch an geringen Spuren metallischer Verbindungen. Diese Stoffe können ebenfalls aus dem Meerwasser ins Eis gelangen und den Eisberg grün färben.