Gletschervorstöße: Warum einige Gletscher plötzlich beschleunigen

Es ist ein Erlebnis, das sich kaum aus dem Gedächtnis löschen lässt: Man steht vor einem Gletscher, der auf einen zukommt, während mächtige Eissäulen unablässig bersten und sich langsam vorwärtsschieben. Die Bewegung lässt sich im Moment selbst nicht erkennen, von einem Tag auf den nächsten ist sie jedoch unverkennbar.

Einer von uns (Harold) erlebte dies 2012 bei Feldarbeiten am Nathorstbreen auf dem arktischen Archipel Spitzbergen. Dort rückte der Gletscher täglich um mehr als 10 Meter vor.

Solche Begegnungen sind ungewöhnlich. Die meisten Gletscher weltweit ziehen sich infolge der Erderwärmung rasch zurück, und Tausende dürften in den kommenden Jahrzehnten vollständig verschwinden.

Ein kleiner Teil der Gletscher verhält sich allerdings gegenteilig: Nach langen Phasen des Stillstands und Rückzugs beschleunigen sie wiederholt und rücken über Monate oder Jahre vor. Dieses Phänomen wird als Gletschervorstoß bezeichnet und gibt der Forschung seit Langem Rätsel auf.

Vorrückendes Eis könnte auf den ersten Blick wie ein Gegenmittel gegen das düstere Bild schwindender Gletscher wirken. Tatsächlich ist das Gegenteil der Fall: Vorstöße können den Eisverlust beschleunigen, Gletscher anfälliger für den Klimawandel machen und für Menschen unterhalb der Gletscher erhebliche Gefahren schaffen.

Wir haben soeben eine globale Untersuchung von mehr als 3.000 Gletschern mit Vorstößen veröffentlicht, um die Ursachen dieser Bewegungen zu ermitteln. Unsere Arbeit fasst zudem erstmals die von diesen Gletschern ausgehenden Risiken zusammen und untersucht, wie der Klimawandel die Vorstöße beeinflusst.

Warum manche Gletscher vorstoßen

Während eines Vorstoßes wechseln Gletscher von einem langsamen Kriechen zu Geschwindigkeiten von mehreren zehn Metern pro Tag – mitunter innerhalb weniger Wochen. Die schnellste Phase, in der Eis mit mehr als 60 Metern täglich fliessen kann, dauert gewöhnlich ein Jahr oder länger; einige Gletscher stießen jedoch bis zu 20 Jahre lang vor. Die anschließende Rückkehr zu niedrigen Geschwindigkeiten oder sogar zum Stillstand kann entweder innerhalb weniger Tage abrupt erfolgen oder sich über mehrere Jahre hinziehen.

Während seines 2008 begonnenen Vorstoßes rückte der Nathorstbreen innerhalb von ungefähr einem Jahrzehnt eindrucksvolle mehr als 15 Kilometer vor und veränderte die gesamte Landschaft binnen weniger Jahre.

Als Auslöser gelten Veränderungen unterhalb des Gletschers. Bei Gletschern dieses Typs fliesst Schmelzwasser nicht sofort ab, sondern sammelt sich am Gletscherbett. Dadurch sinkt die Reibung zwischen Eis und Untergrund, sodass das Eis leichter und schneller gleiten kann.

Sobald dieses Wasser schließlich abfließt, wird der Gletscher wieder langsamer. Bei manchen Gletschern folgen aufeinander mehrere Vorstöße, getrennt durch Jahre oder Jahrzehnte mit geringem Eisfluss – doch der genaue Zeitpunkt eines Vorstoßes lässt sich nur schwer vorhersagen.

Globale Hotspots vorrückender Gletscher

Unsere Studie belegt, dass mindestens 3.000 Gletscher irgendwann einen Vorstoß erlebt haben. Das entspricht zwar nur etwa 1% aller Gletscher weltweit, doch diese Gletscher sind meist groß und machen daher ungefähr 16% der globalen Gletscherfläche aus.

Auffällig ist ihre Konzentration in bestimmten Regionen: im gesamten Arktisraum, im Himalaya und anderen Hochgebirgen Asiens sowie in den Anden. In anderen Gebieten fehlen sie dagegen weitgehend. Ausschlaggebend ist vor allem das Klima: Unter Bedingungen, die derzeit zu warm sind – etwa in den europäischen Alpen oder im skandinavischen Festland – oder zu kalt und trocken, wie in der Antarktis, treten Vorstöße im Allgemeinen nicht auf.

Auch weitere Einflüsse wie die Größe und die Geologie des Untergrunds entscheiden darüber, welche Gletscher einer Region vorstoßen und welche nicht.

Einige dieser Hotspots liegen in dicht besiedelten Gebieten, in denen vorrückende Gletscher zur Gefahr werden können. Das vordringende Eis kann Infrastruktur und landwirtschaftliche Flächen überrollen sowie Flüsse aufstauen. Dadurch entstehen gefährliche Seen, deren Ausbruch beim Brechen des Eises verheerende Überschwemmungen verursachen kann.

Ein instabiler See, der durch einen Vorstoß des Shisper-Gletschers im Karakorum entstand, lief zwischen 2019 und 2022 mehrfach aus. Dabei wurde der Karakorum Highway, eine wichtige Verbindung zwischen Pakistan und China, schwer beschädigt.

Schnell fließendes Eis kann tiefe Spalten bilden und damit das Reisen in Regionen wie Spitzbergen erschweren, wo Gletscher als Verkehrswege zwischen abgelegenen Siedlungen dienen. Ebenso beeinträchtigt es Tourismus- und Freizeitaktivitäten, etwa wenn Bergsteiger Gletscher für den Zugang zu Gipfeln nutzen. Stoßen Gletscher ins Meer vor, setzen sie in kurzer Zeit zahlreiche Eisberge frei, die eine Gefahr für Schifffahrt und Tourismus darstellen können.

Gletschervorstöße verändern sich mit der Erwärmung

Die Klimaerwärmung verändert bereits, wie und wann Gletschervorstöße stattfinden. In manchen Regionen werden sie häufiger, während sie andernorts zurückgehen, weil die Gletscher dünner werden und die für einen Vorstoß erforderliche Masse verlieren.

Starke Niederschläge, intensive Schmelzperioden und andere Extremwetterereignisse können nachweislich Vorstöße früher als erwartet auslösen. In einem wärmeren Klima könnten diese Faktoren an Bedeutung gewinnen.

Insgesamt zeichnet sich damit ein Bild zunehmender Unvorhersehbarkeit bei Gletschervorstößen ab. Während die Häufigkeit in einigen Regionen mit der Erwärmung sinken könnte, dürfte sie andernorts zunehmen. Es ist denkbar, dass Gletscher, die bisher nie vorgestoßen sind, künftig damit beginnen – auch in Gebieten ohne dokumentierte frühere Vorstöße, beispielsweise auf der sich rasch erwärmenden Antarktischen Halbinsel.

Vorrückende Gletscher führen vor Augen, dass Eis nicht immer einfach und vorhersehbar auf Erwärmung reagiert. Diese Ausnahmen zu verstehen und die dadurch entstehenden Gefahren zu bewältigen, ist in einer Welt des raschen Wandels entscheidend.

Harold Lovell, Dozent für Glaziologie, University of Portsmouth, und Chris Stokes, Professor am Fachbereich Geografie, Durham University

Dieser Artikel wurde unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.