Warum manche Gletscher surgen: weltweite Studie zu über 3.000 Gletschern

Vor einem Gletscher zu stehen, der sich auf einen zubewegt, vergisst man nicht so leicht: riesige Eissäulen ragen auf, knacken unablässig und schieben sich Zentimeter um Zentimeter vor. In der unmittelbaren Beobachtung wirkt die Bewegung nahezu unsichtbar – von einem Tag auf den nächsten ist sie jedoch unübersehbar.

Einer von uns (Harold) hat das 2012 bei Geländearbeiten am Nathorstbreen auf dem arktischen Archipel Svalbard erlebt. Damals bewegte sich der Gletscher mit mehr als 10 Metern pro Tag vorwärts.

Solche Situationen sind aussergewöhnlich. Die meisten Gletscher weltweit ziehen sich in einem sich erwärmenden Klima schnell zurück, und Tausende dürften in den kommenden Jahrzehnten vollständig verschwinden.

Doch ein kleiner Anteil verhält sich gegenteilig: Nach langen Phasen von Stillstand und Rückzug beschleunigen diese Gletscher wiederholt und rücken über Monate oder Jahre deutlich vor. Dieses Phänomen wird als glacier surging (Gletscher-Surge) bezeichnet – und es gibt der Forschung seit Langem Rätsel auf.

Es klingt zunächst verlockend, vorrückendes Eis als Gegenbild zur düsteren Entwicklung schwindender Gletscher zu sehen. Tatsächlich ist eher das Gegenteil der Fall: Surges können den Eisverlust beschleunigen, Gletscher anfälliger gegenüber dem Klimawandel machen und für Menschen flussabwärts ernsthafte Gefahren auslösen.

Wir haben gerade eine globale Studie zu über 3.000 surgeartigen Gletschern veröffentlicht, um zu klären, warum sie sich so verhalten. Zudem fasst unsere Arbeit erstmals die von diesen Gletschern ausgehenden Risiken zusammen und beschreibt, wie der Klimawandel das Surging beeinflusst.

Warum manche Gletscher surgen

Während eines Surges wechseln Gletscher von einem langsamen Kriechen zu Geschwindigkeiten von mehreren zehn Metern pro Tag – teils innerhalb weniger Wochen. Die schnellste Phase, in der Eis mit über 60 Metern pro Tag fliessen kann, dauert häufig ein Jahr oder länger; bei einigen Gletschern hielt ein Surge sogar bis zu 20 Jahre an. Die Rückkehr zu niedrigen Geschwindigkeiten oder sogar zum Stillstand kann sehr abrupt innerhalb von Tagen erfolgen oder sich über mehrere Jahre hinziehen.

Am Nathorstbreen zeigte sich die Dynamik besonders eindrücklich: Seit Beginn seines Surges im Jahr 2008 schob er sich innerhalb von ungefähr einem Jahrzehnt um mehr als 15 Kilometer vor und veränderte damit die gesamte Landschaft innerhalb weniger Jahre.

Als Auslöser gelten vor allem Veränderungen unter dem Gletscher. Bei surgeartigen Gletschern wird das durch Schmelze entstehende Wasser nicht sofort abgeleitet, sondern sammelt sich am Gletscherbett. Dadurch sinkt die Reibung zwischen Eis und Untergrund – und das Eis kann deutlich leichter und schneller gleiten.

Wenn dieses Wasser schliesslich abfliesst, bremst der Gletscher wieder ab. Manche Gletscher zeigen wiederkehrende Surges, getrennt durch Jahre oder Jahrzehnte mit geringer Eisbewegung – der genaue Zeitpunkt bleibt jedoch schwer vorherzusagen.

Globale Hotspots von surgendem Eis

Unsere Auswertung zeigt, dass mindestens 3.000 Gletscher irgendwann einmal gesurgt sind. Das entspricht nur rund 1% aller Gletscher weltweit. Da es sich dabei aber häufig um grosse Gletscher handelt, machen sie etwa 16% der globalen Gletscherfläche aus.

Auffällig ist zudem ihre räumliche Bündelung: Viele liegen in dichten Clustern in der Arktis, im Himalaya und in weiteren Hochgebirgen Asiens sowie in den Anden – anderswo fehlen sie weitgehend. Der wichtigste Steuerfaktor ist das Klima: Surges treten in der Regel weder dort auf, wo es derzeit zu warm ist (etwa in den Europäischen Alpen oder im skandinavischen Festland), noch dort, wo es zu kalt und zu trocken ist (wie in der Antarktis).

Daneben spielen auch weitere Eigenschaften eine Rolle, darunter die Gletschergrösse und die Geologie des Untergrunds, die mitbestimmen, welche Gletscher in einer Region surgen und welche nicht.

Einige dieser Hotspots liegen in besiedelten Gebieten – dort können surgeartige Gletscher zu konkreten Gefahren werden. Vorstossendes Eis kann Infrastruktur und landwirtschaftliche Flächen überrollen oder Flüsse aufstauen. So können gefährliche Seen entstehen, die bei einem Eisbruch plötzlich abfliessen und verheerende Überschwemmungen auslösen.

Ein instabiler See, der durch einen Surge des Shisper Glacier im Karakorum-Gebirge entstand, entleerte sich zwischen 2019 und 2022 mehrfach. Dabei wurden grosse Schäden am Karakoram Highway verursacht, einer zentralen Verbindung zwischen Pakistan und China.

Schnell fliessendes Eis fördert ausserdem die Bildung tiefer Spalten (Crevasses). Das erschwert Reisen in Regionen wie Svalbard, wo Gletscher als „Strassen“ zwischen abgelegenen Siedlungen dienen. Auch Tourismus und Freizeitaktivitäten werden beeinträchtigt – etwa wenn Bergsteiger Gletscher als Zustiegsrouten zu Gipfeln nutzen. Treffen Surges auf das Meer, werden in kurzer Zeit zahlreiche Eisberge freigesetzt, was Risiken für Schifffahrt und Tourismus bedeuten kann.

Surging verändert sich, während sich das Klima erwärmt

Die Klimaerwärmung verändert bereits, wie und wann Gletscher surgen. In manchen Regionen werden Surges häufiger; in anderen nehmen sie ab, weil die Gletscher dünner werden und die Masse verlieren, die sie für einen Surge-Aufbau benötigen.

Zudem gibt es Hinweise darauf, dass Starkregen, besonders intensive Schmelzphasen oder anderes Extremwetter Surges früher als erwartet auslösen können – und dass solche Faktoren in einem wärmeren Klima an Bedeutung gewinnen.

In der Summe ergibt sich ein Bild wachsender Unberechenbarkeit. Während die Erwärmung in manchen Gebieten zu weniger Surging führen könnte, könnte sie andernorts zunehmen. Denkbar ist auch, dass Gletscher, die bislang nie gesurgt sind, damit beginnen – einschliesslich in Regionen ohne dokumentierte Surges in der Vergangenheit, etwa auf der sich rasch erwärmenden Antarktischen Halbinsel.

Surgeartige Gletscher führen uns vor Augen, dass Eis nicht immer einfach und verlässlich auf Erwärmung reagiert. Diese Ausnahmen zu verstehen und die daraus entstehenden Risiken zu managen, ist in einer sich schnell verändernden Welt entscheidend.

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

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