Gletscher: Quadratzahl der Geschwindigkeit ist entscheidend

11. Oktober 2015, 18:45
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Aktuelle Studie bestätigt ein schon 1979 vorgestelltes theoretisches Modell

Lausanne – Langsam fließende Gletscher, wie sie in den Polarregionen vorkommen, erodieren das darunter liegende Gestein langsamer als jene in gemäßigten Breiten. Warum dies so ist, konnte ein internationales Forscherteam mit Schweizer Beteiligung am Franz-Josef-Gletscher in Neuseeland aufklären.

In Polarregionen fließen Gletscher langsamer, weil sie am Fels festgefroren sind, während sich in wärmeren Regionen ein Wasserfilm zwischen Eis und Fels bildet. Auch die Neigung des Untergrunds spielt eine Rolle. Warum aber die Erosion des Gesteins darunter unterschiedlich schnell abläuft, war für Glaziologen lange ein großes Rätsel.

Die Untersuchung

Das Team um Frederic Herman von der Universität Lausanne hat mit Finanzierung des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) den Franz-Josef-Gletscher in Neuseeland auf seiner gesamten Länge kartiert, wie der SNF mitteilte. Dieser alpine Gletscher von über zehn Kilometern Länge sei denen in der Schweiz ziemlich ähnlich, erklärte Herman.

Zum einen schätzten die Forscher die Bewegungsgeschwindigkeit der Gletscheroberfläche mittels stereoskopischer Satellitenbilder ein. Daraus ließ sich die Flussgeschwindigkeit am Fels extrapolieren, die zwischen 30 und 300 Meter pro Jahr beträgt, wie die Forscher im Fachjournal "Science" berichten.

Die Erosion schätzten sie anhand des vom Eis zu Pulver zermahlenen Graphits ein, Kohlenstoff aus längst gestorbenen Organismen, das mit dem Wasser aus dem Gletscher fließt. Aus diesen Daten ließ sich eine Karte der Erosionsstärke unter dem Eis anfertigen.

Das Ergebnis

Das Ergebnis zeigt, dass die Erosion nicht einfach proportional zur Kriechgeschwindigkeit des Gletschers ist, sondern von der Quadratzahl der Geschwindigkeit abhängt. Somit wirken sich wechselnde Einflüsse wie die Steilheit oder der Niederschlag überproportional stark auf die Erosion aus. Diese Resultate bestätigen ein 1979 vorgestelltes theoretisches Modell.

Somit sind schnell fließende Gletscher die effektiveren Landschaftsgestalter als langsam fließende. Ihre Resultate erklärten zum einen die riesige Bandbreite an Flussgeschwindigkeiten der Gletscher weltweit, schreiben die Forscher. Sie zeigten auch auf, warum die Eisströme im Quartär – den letzten 2,5 Millionen Jahren – die gebirgigen Landschaften in gemäßigten Breiten viel stärker geformt haben als die Polarregionen. (APA, red, 11. 10. 2015)

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