Eisströme und Auslassgletscher: Die schnellen Kanäle der Eisschilde
In der Westantarktis gibt es Bereiche des Eisschilds, die sich mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Metern pro Jahr bewegen — während das umgebende Eis nahezu stillsteht. Diese Eisströme sind keine zufälligen Zonen erhöhter Aktivität; sie sind die Kanäle, durch die der Großteil des antarktischen Eises ins Meer gelangt, und sie bestimmen maßgeblich, wie schnell das Westantarktische Eisschild auf einen wärmeren Ozean reagiert.
Eisströme und Auslassgletscher stehen deshalb im Zentrum der gegenwärtigen Klimarisikoforschung. Die Frage, ob das Westantarktische Eisschild einen Kipppunkt erreichen könnte, an dem sein Zusammenbruch unumkehrbar wird, hängt entscheidend vom Verhalten dieser schnellen Eiskanäle ab.
Was einen Eisstrom definiert
Ein Eisstrom ist ein Bereich innerhalb eines Eisschilds, der wesentlich schneller fließt als das umgebende Eis. Die Grenzen zwischen einem Eisstrom und dem benachbarten langsameren Eis sind oft scharf und klar erkennbar: Im Grenzbereich treten intensive Scherspannungen auf, die charakteristische Gletscherspalten und Deformationsstrukturen erzeugen.
Die erhöhte Fließgeschwindigkeit hat physikalische Ursachen. In den meisten Eisströmen ist der Untergrund mit weichem Sediment bedeckt, das unter dem Gewicht des Eises leicht deformierbar ist. Außerdem ist der Druck von Porenwasser im Sediment oft hoch, was die Scherfestigkeit des Untergrundes weiter reduziert. In einigen Eisströmen spielt auch der Zustrom von Schmelzwasser von oben oder aus dem Untergrund eine Rolle.
Die Eisströme der Westantarktis
In der Westantarktis sind die Eisströme des Marie-Byrd-Landes und der Ross-Shelf-Region gut kartiert und intensiv untersucht. Die sogenannten Ice Streams des westantarktischen Sektors — historisch als Ice Stream A bis F bezeichnet, heute mit Namen wie Whillans Ice Stream, MacAyeal Ice Stream und Bindschadler Ice Stream versehen — transportieren zusammen die Masse des gesamten westantarktischen Eisschilds in Richtung Ross-Schelfeis.
Der Whillans Ice Stream ist für ein ungewöhnliches Phänomen bekannt: Er bewegt sich nicht kontinuierlich, sondern in ruckartigen Episoden. Er gleitet zweimal täglich in kleinen Schritten vorwärts, synchron mit den Gezeitenkräften, die den Auftrieb auf sein Zungenende beeinflussen. Diese Gezeitenlunkenbarkeit ist ein Zeichen dafür, wie nahe der Eisstrom am Punkt zwischen Fließen und Stillstehen arbeitet.
Thwaites: Der am genauesten beobachtete Gletscher der Welt
Der Thwaites-Gletscher in der westlichen Antarktis ist seit Anfang der 2000er Jahre im Fokus der Glaziologie. Er ist von der Fläche her vergleichbar mit Großbritannien und enthält genug Eis, um den weltweiten Meeresspiegel um mehr als 60 Zentimeter zu erhöhen, wenn er vollständig schmilzt. Schlimmer noch: Er gilt als möglicher Türöffner für das Westantarktische Eisschild — sein Rückzug könnte die Stabilität benachbarter Eismengen destabilisieren.
Das Internationale Thwaites-Gletscher-Kollaborationsprogramm, ein gemeinsames britisch-amerikanisches Forschungsprojekt, hat in den letzten Jahren intensive Feldkampagnen am Thwaites-Gletscher durchgeführt. Forschungsunterseeboote haben den Meeresboden unter der schwimmenden Gletscherzunge kartiert und dabei einen Meeresbodenrücken entdeckt, an dem der Gletscher in jüngerer Vergangenheit gestützt wurde — bevor er über diese Schwelle zurückwich. Das ist ein Zeichen dafür, dass der Rückzug aktuell und real ist.
Auslassgletscher Grönlands
In Grönland sind die Gegenstücke zu den antarktischen Eisströmen die Auslassgletscher — Gletscher, die durch Täler und Fjorde den inneren Eisschild mit dem Nordatlantik verbinden. Die wichtigsten sind der Sermeq Kujalleq (Jakobshavn-Gletscher) an der Westküste, der Helheim-Gletscher und der Kangerlussuaq-Gletscher an der Ostküste.
Diese drei Gletscher allein sind für einen erheblichen Anteil des gesamten grönländischen Massenverlustes verantwortlich. Der Sermeq Kujalleq ist der schnellste Gletscher Grönlands und einer der schnellsten der Welt: Er produziert jährlich bis zu 46 Kubikkilometer Eis als Eisberge. In den 1990er Jahren beschleunigte sich seine Fließgeschwindigkeit dramatisch, was mit dem Eindringen wärmerer atlantischer Wassermassen in den Ilulissat-Eisfjord korreliert.
Stabilität und Kipppunkte
Die Stabilität von Eisströmen und Auslassgletschern ist eines der am intensivsten diskutierten Themen der Gletscherwissenschaft. Das Konzept der Marine Ice Sheet Instability beschreibt einen Mechanismus, bei dem ein Gletscher, der auf einem nach innen abfallenden Meeresbodengelände ruht, in eine selbstverstärkende Rückzugsspirale geraten kann: Wenn die Kalbelinie (der Punkt, an dem das Eis beginnt zu schwimmen) über die Unterwasserschwelle zurückweicht, nimmt die Eisdicke an der Kalbelinie zu, was das Kalben und den Massenverlust beschleunigt — was die Kalbelinie weiter zurückweichen lässt.
Ob Thwaites diesen Kipppunkt bereits überschritten hat oder noch auf der sicheren Seite ist, gehört zu den dringlichsten offenen Fragen der modernen Glaziologie.
Auf der Karte lassen sich die Positionen der wichtigsten Eisströme und Auslassgletscher in Grönland und der Antarktis interaktiv erkunden.