Eingeschlossene Ablagerungen dokumentieren das Wiederanwachsen des grönländischen Eisschilds nach dem letzten Interglazial

Verborgene Hinweise im grönländischen Eis

Tief im Inneren des grönländischen Eisschilds haben Forschende vergrabene Spuren entdeckt, die eine Geschichte darüber erzählen, wie der Eisschild nach einer früheren Warmperiode geschrumpft und dann wieder angewachsen ist. Durch die Interpretation dieser Hinweise können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler besser verstehen, wie Grönland in der Vergangenheit auf natürliche Erwärmung reagierte und was das für den Meeresspiegel und Eisverlust in einer sich heute erwärmenden Welt bedeuten könnte.

Merkwürdige Strukturen unter der Oberfläche

Der Großteil des grönländischen Eises ist sauber geschichtet, mit dünnen, glatten Lagen aus Schnee und Eis, die sich über Hunderttausende von Jahren aufgetürmt haben. Im Norden Grönlands zeigen Radaraufnahmen jedoch riesige, gestörte Strukturen tief im Eis. Diese Merkmale verbiegen und verdrehen die sonst ordentlichen Schichten und ragen mehr als einen Kilometer über den Felsgrund hinaus. Jahrelang stritten Forschende, ob es sich um normale Falten im Eis oder um Zonen handelt, in denen Schmelzwasser an der Basis wieder gefroren ist. Die neue Studie wollte klären, woraus diese rätselhaften Strukturen tatsächlich bestehen.

Dem 3‑D‑Echo lauschen

Um diese vergrabenen Strukturen zu untersuchen, nutzte das Team hochentwickelte, den Eisgrund durchdringende Radargeräte, die von Flugzeugen aus betrieben wurden. Das System sendet Radiowellen aus und zeichnet auf, wie sie aus unterschiedlichen Tiefen zurückgeworfen werden. Indem die zurückkehrenden Signale aus vielen Blickwinkeln verarbeitet wurden, bauten die Forschenden dreidimensionale „Swath“-Bilder auf, die nicht nur zeigen, wo Schichten liegen, sondern auch, wie stark sie das Radarenergie streuen. Sie fanden zwei deutlich unterschiedliche Echo-Typen im tiefen Eis. Das eine ist relativ schwach und unscharf, vermutlich verbunden mit feinen Veränderungen in den Eiskristallen. Das andere ist sehr hell und diffus und stammt von schmalen Horizonten, die Energie über einen weiten Winkelbereich streuen — sogar stärker als die Reflexion vom Eisgrund.

Ablagerungszüge und ein bewegter, unruhiger Untergrund

Die stärksten Echos stimmen mit dem überein, was man erwarten würde, wenn Bänder aus Gestein und Sediment im Eis eingefroren wären, statt nur reines Eis. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass diese hellen Horizonte „Ablagerungszüge“ sind, bestehend aus Material, das vom Untergrund abgeschabt und nach oben in das Eis getragen wurde. Dort, wo diese Ablagerungszüge auftreten, werden die benachbarten Lagen steiler und ändern ihre Neigung, was zeigt, dass Mischungen aus Eis und Gestein das Eis lokal schwächen und die Deformation dort konzentrieren. Überraschenderweise sind solche ablagerungsreichen Strukturen in Nordgrönland weit verbreitet, in ähnlichen Umgebungen in der Antarktis und in Südgrönland jedoch größtenteils nicht zu finden — ein Hinweis darauf, dass sie unter besonderen Bedingungen entstanden sind, die heute nicht mehr vorherrschen.

Ein Archiv von vergangenem Rückzug und Wiederwachstum

Um dieses Muster zu erklären, verbinden die Forschenden die Ablagerungszüge mit einem wichtigen Zeitpunkt in Grönlands Geschichte, vor etwa 120.000 Jahren während des letzten Interglazials. Damals führten wärmere Luftmassen zu starker Oberflächeabschmelzung und Ausdünnung des Eisschilds, sodass er auf einen kleineren, wärmeren Kern zusammenschrumpfte. Als das Klima wieder abkühlte und der Schneefall zunahm, wuchs dünnes, kaltes Eis von diesem Kern nach außen über zuvor eisfreie Flächen. Dadurch entstanden scharfe Übergänge zwischen warmem, gleitendem Eis im Inneren und kaltem, trägem Eis an den Rändern. Entlang dieser Grenzen konnten Eis und Gestein an der Basis entlang interner Ebenen nach oben gedrückt werden oder möglicherweise durch wieder gefrierendes Schmelzwasser aufbauen — und so die heute hoch in der Eissäule sichtbaren Ablagerungszüge bilden. Das Vorkommen und die Verteilung dieser Strukturen deuten darauf hin, dass der Eisschild Nordgrönlands in jener Warmzeit stark reduziert war und dann in einer art stürmischen Vorwärtsbewegung wieder vorstieß.

Warum diese vergrabenen Bänder heute wichtig sind

Diese mit Ablagerungen gefüllten Zonen sind mehr als historische Kuriositäten. Weil sie das umgebende Eis schwächen und dessen Deformationsverhalten verändern, beeinflussen sie, wie Spannungen zwischen über Fels gleitendem Eis und intern strömendem Eis verteilt werden. Die meisten Modelle von Eisschilden gehen davon aus, dass die Eigenschaften des Eises hauptsächlich von der Temperatur abhängen und in der Tiefe einheitlich sind. Die Studie zeigt, dass das für Nordgrönland zu einfach ist: Verborgene Ablagerungen und umgestellte Eisfabriken machen manche Zonen leichter verformbar als andere. Diese Komplexität zu ignorieren kann dazu führen, dass Modelle den Reibungsbetrag an der Basis falsch ansetzen und die Empfindlichkeit des Eises gegenüber künftigen Veränderungen falsch einschätzen. Die Arbeit weist außerdem auf vielversprechende Stellen zum Bohren hin, an denen sehr altes Eis erhalten sein könnte, das wiederholte Momentaufnahmen des grönländischen Klimas während Rückzug und Wiederaufbau bewahrt.

Eine einfache Darstellung der Erkenntnisse

Alltäglich formuliert zeigt die Studie, dass Grönlands Eis keine saubere, gleichmäßige Torte aus gefrorenem Wasser ist, sondern eine geschichtete Nachspeise mit vergrabenen Streifen aus Stein und Schmutz, die vergangene Veränderungen hinterlassen haben. Diese Bänder bildeten sich wahrscheinlich, als ein kleinerer, wärmerer Eisschild in kältere Regionen hinauswuchs und dabei Ablagerungen vom Untergrund in die Mitte des Eises schob und hob. Diese verborgenen Strukturen dokumentieren, wie Grönland nach einer natürlichen Warmphase wieder Fuß fasste, und beeinflussen bis heute leise, wie das Eis fließt — ein wichtiger Kontext, um abzuschätzen, wie der Eisschild und der Meeresspiegel auf den anhaltenden Klimawandel reagieren könnten.

Zitation: Holschuh, N., Christianson, K., Dienstfrey, W. et al. Entrained debris records regrowth of the Greenland Ice Sheet after the last interglacial. Nat. Geosci. 19, 573–580 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01950-1

Schlüsselwörter: Grönländischer Eisschild, englaziale Ablagerungen, letztes Interglazial, Eisschilddynamik, Radaruntersuchung