Gletscher: Entstehung, Bewegung und Landschaft

Ein Gletscher kann entstehen, wenn über viele Jahre insgesamt mehr Schnee hinzukommt, als durch Schmelzen und andere Verluste verschwindet. Dazu braucht es ausreichend Schneefall und Bedingungen, unter denen Schnee den Sommer überdauert. Der Bereich eines Gletschers, in dem mehr Schnee und Eis hinzukommen als verloren gehen, heißt Nährgebiet.

Länger liegen gebliebener Schnee verändert sich. Seine Körner werden umgebildet. Körniger Schnee, der mindestens einen Sommer überdauert hat, heißt Firn. Neue Schneeschichten lasten auf den älteren Schichten und drücken sie zusammen. Dabei werden die Zwischenräume kleiner, und eingeschlossene Luft wird zum Teil herausgepresst. Aus dem Firn entsteht schließlich dichtes Gletschereis. Wird die Eismasse ausreichend mächtig, also dick, beginnt sie unter ihrem eigenen Gewicht zu fließen. Eine dünne Schneedecke wird deshalb noch nicht zu einem Gletscher, nur weil sie einen Sommer übersteht.

Gletschereis bewegt sich unter seinem eigenen Gewicht. Dabei kann sich das feste Eis langsam verformen. Es besteht aus vielen kleinen Eiskörnern, den Eiskristallen. Diese verändern ihre Form und ihre Lage zueinander. So fließt die Eismasse, ohne vorher vollständig zu flüssigem Wasser zu werden. Diese Bewegung innerhalb des Eises heißt Verformung.

Eine zweite Bewegungsart ist das Gleiten am Untergrund. Flüssiges Wasser zwischen Eis und Untergrund kann dieses Gleiten ermöglichen und erleichtern. Wo das Eis am Fels festgefroren ist, gleitet es an diesem Kontakt nicht. Das Eis darüber kann sich trotzdem durch Verformung bewegen. Beide Bewegungsarten können bei einem Gletscher zusammenwirken; ihr Anteil hängt von den Bedingungen ab.

Erosion bedeutet Abtragung: Material wird vom Untergrund entfernt. Steine im bewegten Gletschereis können Fels abschleifen. Das Eis kann auch Gesteinsstücke herausbrechen. Transport bedeutet, dass Material mitgenommen wird. Ablagerung bedeutet, dass mitgeführtes Material zurückbleibt. Diese Vorgänge können auf dem Weg eines Steins aufeinanderfolgen.

Ein Rundhöcker ist ein vom Gletscher geformter Felsbuckel, der fest mit dem Untergrund verbunden ist. Auf der Seite, auf die das Eis zufließt, schleifen mitgeführte Steine den Fels meist flach und glatt. Auf der abgewandten Seite können Gesteinsstücke herausgebrochen werden. Diese Seite ist deshalb oft steiler und rauer. Beide Seiten entstehen durch Abtragung, nicht durch das Aufhäufen von lockerem Material.

Moränen sind vom Gletscher mitgeführtes oder abgelagertes Gesteinsmaterial; auch daraus entstandene Landschaftsformen heißen so. Das Material enthält unterschiedlich große Bestandteile. Es ist nicht pauschal Geschiebemergel: So heißt kalkhaltiges, überwiegend feines Moränenmaterial mit einzelnen größeren Steinen und ohne geordnete Schichten. Kalk ist dabei ein bestimmter Gesteinsbestandteil. Wird Kalk aus Geschiebemergel herausgelöst, entsteht Geschiebelehm.

Ein typisches Modell für das norddeutsche Tiefland, eine flache bis hügelige Landschaft im Norden Deutschlands, ist die Glaziale Serie. „Glazial“ bedeutet hier „durch Gletschereis geprägt“. Vom ehemals eisbedeckten Gebiet nach außen folgen im Modell Grundmoräne, Endmoräne, Sander und Urstromtal. Die Grundmoräne liegt unter dem ehemaligen Eis. Die Endmoräne ist ein Wall aus Material am früheren Eisrand. Davor lagert abfließendes Schmelzwasser Sand auf einer breiten Fläche ab: dem Sander. Weiter außen sammelt sich das Schmelzwasser in einem breiten Abflusstal, dem Urstromtal. Sander und Urstromtal werden also durch Schmelzwasser geformt. Diese Abfolge ist ein regionales Modell und nicht an jedem Gletscher vollständig vorhanden.

Wetter beschreibt den Zustand der Luft an einem Ort zu einer bestimmten Zeit, etwa Temperatur und Niederschlag an einem Tag. Klima beschreibt typische Wetterverhältnisse über viele Jahrzehnte. Gletscher reagieren auf Temperatur und Niederschlag. Dabei ist auch wichtig, ob Niederschlag als Schnee oder Regen fällt: Liegen bleibender Schnee kann die Eismasse vergrößern; Regen liefert diesen Schneezuwachs nicht und kann das Schmelzen fördern. Eine allgemeine Zunahme des Niederschlags an jedem Gletscherstandort lässt sich daraus nicht ableiten.

Ein Vorstoß bedeutet, dass der vordere Eisrand weiter vorrückt. Bei einem Rückgang verlagert sich dieser Rand zurück. Das heißt nicht, dass das Eis rückwärts fließt: Am Rand kann mehr Eis verloren gehen, als durch die Bewegung nachgeliefert wird. Umgekehrt beweist ein einzelner Vorstoß keine Abkühlung. Mehr Schmelzwasser am Grund kann zeitweise schnelleres Gleiten begünstigen. Außerdem kann Eis, das in früheren schneereichen Zeiten entstanden ist, erst später den unteren Gletscher erreichen. Veränderungen des Eisrandes können dem Klima deshalb zeitlich hinterherhinken. Auch bei einem Massenverlust kann der Eisrand zeitweise vorstoßen.

Für die Massenbilanz wird die gesamte hinzugekommene Masse mit der gesamten verlorenen Masse in einem festgelegten Zeitraum verglichen. Zuwachs entsteht vor allem durch liegen bleibenden Schnee. Verluste entstehen unter anderem durch Schmelzen, den direkten Übergang von Eis in Wasserdampf und, bei Gletschern an Gewässern, das Abbrechen von Eisstücken ins Wasser. Ist der Verlust größer als der Zuwachs, ist die Massenbilanz negativ. Ist der Zuwachs größer, ist sie positiv. Sind beide gleich groß, ist sie ausgeglichen.

Massenbilanzen über viele Jahre sind für die Klimadeutung aussagekräftiger als eine einzelne Lage des Eisrandes. Man vergleicht sie mit Aufzeichnungen von Temperatur und Niederschlag und berücksichtigt die Bewegung des Gletschers. Langfristige Veränderungen können dadurch Hinweise auf Klimaänderungen geben. Ein einzelner Vorstoß oder Rückgang liefert dagegen keine eindeutige Klimaaussage.