Gletscher-Surges: Warum vorrückendes Eis gefährlich werden kann

Es ist schwer, den Moment zu vergessen, in dem man vor einem Gletscher steht, der auf einen zukommt: Gewaltige Eissäulen brechen fortwährend krachend ab, während sich die Eismasse langsam vorwärts schiebt. Die Bewegung ist in Echtzeit kaum wahrnehmbar, von einem Tag auf den nächsten jedoch unverkennbar.

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

Solche Beobachtungen sind selten. Während sich das Klima erwärmt, ziehen sich die meisten Gletscher weltweit schnell zurück; Tausende dürften in den kommenden Jahrzehnten vollständig verschwinden.

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

Vorrückendes Eis könnte als Gegenbild zu den düsteren Prognosen schwindender Gletscher erscheinen. Doch das Gegenteil trifft zu: Surges können den Eisverlust beschleunigen, Gletscher anfälliger für den Klimawandel machen und für Menschen unterhalb der Gletscher erhebliche Gefahren verursachen.

Wir haben nun eine weltweite Untersuchung von über 3.000 Gletschern mit Surges veröffentlicht, um die Ursachen dieser Bewegung zu ermitteln. Unsere Arbeit fasst außerdem erstmals die von diesen Gletschern ausgehenden Risiken zusammen und zeigt, wie der Klimawandel die Surges beeinflusst.

Warum manche Gletscher Surges zeigen

Bei einem Surge beschleunigt ein Gletscher von einem langsamen Kriechen auf mehrere zehn Meter täglich – mitunter innerhalb weniger Wochen. Die schnellste Phase, in der das Eis mit mehr als 60 Metern pro Tag fließen kann, dauert gewöhnlich mindestens ein Jahr. Einige Gletscher zeigten allerdings Surges von bis zu 20 Jahren. Die Rückkehr zu geringer Fließgeschwindigkeit oder sogar zum Stillstand kann entweder innerhalb von Tagen abrupt erfolgen oder sich über mehrere Jahre erstrecken.

Während seines 2008 begonnenen Surge rückte der Nathorstbreen in etwa einem Jahrzehnt um mehr als 15 Kilometer vor und veränderte die gesamte Landschaft innerhalb weniger Jahre grundlegend.

Als Auslöser gelten Veränderungen unter dem Gletscher. Bei Gletschern dieses Typs fließt Wasser aus schmelzendem Eis 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 abläuft, verlangsamt sich der Gletscher erneut. Manche Gletscher durchlaufen wiederkehrende Surges, zwischen denen Jahre oder Jahrzehnte mit geringer Eisbewegung liegen. Der genaue Zeitpunkt eines Surge lässt sich jedoch nur schwer vorhersagen.

Globale Schwerpunkte von Gletscher-Surges

Unsere Studie belegt, dass mindestens 3.000 Gletscher irgendwann einen Surge erlebt haben. Das entspricht nur etwa 1% aller Gletscher weltweit. Da diese Gletscher jedoch meist groß sind, entfallen auf sie rund 16% der globalen Gletscherfläche.

Auffällig ist ihre Konzentration in bestimmten Regionen: in der Arktis, im Himalaya und anderen Hochgebirgen Asiens sowie in den Anden. Anderswo fehlen sie weitgehend. Ausschlaggebend ist vor allem das Klima: Surges treten im Allgemeinen weder dort auf, wo die Bedingungen derzeit zu warm sind – etwa in den Europäischen Alpen oder im skandinavischen Festland –, noch dort, wo es zu kalt und trocken ist, wie in der Antarktis.

Auch weitere Faktoren, darunter die Größe und die Geologie des Untergrunds, bestimmen, welche Gletscher in einer Region einen Surge aufweisen und welche nicht.

Einige dieser Schwerpunkte liegen in besiedelten Gebieten, in denen Gletscher-Surges zur Gefahr werden können. Das vorrückende Eis kann Infrastruktur und landwirtschaftliche Flächen überrollen sowie Flüsse aufstauen. Dadurch entstehen gefährliche Seen, die verheerende Überschwemmungen auslösen können, wenn das Eis bricht.

Ein instabiler See, der durch einen Surge des Shisper-Gletschers im Karakorum entstand, entleerte sich zwischen 2019 und 2022 mehrfach. Dabei wurde der Karakoram Highway, eine wichtige Verbindung zwischen Pakistan und China, erheblich beschädigt.

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

Gletscher-Surges verändern sich mit der Klimaerwärmung

Die Klimaerwärmung verändert bereits, wie und wann Gletscher Surges entwickeln. In manchen Regionen treten sie häufiger auf; andernorts gehen sie zurück, weil Gletscher dünner werden und die Masse verlieren, die für einen Surge erforderlich ist.

Starke Niederschläge, intensive Schmelzphasen und andere Extremwetterereignisse können zudem Surges früher als erwartet auslösen. In einem wärmeren Klima könnten diese Faktoren an Bedeutung gewinnen.

Insgesamt zeigt sich, dass Gletscher-Surges zunehmend unvorhersehbar werden. Während in einigen Regionen mit der Erwärmung weniger Surges auftreten könnten, ist in anderen eine Zunahme möglich. Denkbar ist auch, dass Gletscher, die bislang nie einen Surge gezeigt haben, damit beginnen – selbst in Gebieten ohne Aufzeichnungen früherer Surges, etwa auf der sich rasch erwärmenden Antarktischen Halbinsel.

Gletscher-Surges verdeutlichen, dass Eis nicht immer einfach und vorhersehbar auf Erwärmung reagiert. Diese Ausnahmen zu verstehen und die von ihnen verursachten Risiken zu bewältigen, ist in einer sich schnell wandelnden Welt entscheidend.

Harold Lovell, Senior Lecturer für Glaziologie, University of Portsmouth, und Chris Stokes, Professor am Department of Geography, Durham University

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