Eisschilde legen normalerweise zu, wenn Schnee auf sie fällt, sich verfestigt und zu Eis wird. Über die Jahrtausende verdickt sich dieses Paket zunehmend, sofern sich die Temperaturbedingungen nicht verändern – so lautet die bislang gültige Theorie zum Gletscherwachstum. Robin Bell vom Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University und ihre Kollegen legen nun aber die Axt an diese Regel: Die Glaziologen entdeckten bei ihren Studien am Dome-A-Eisschild in der Antarktis, dass durchschnittlich bis zu einem Viertel dieser Eismasse von unten her entstanden sein könnte.

Radaraufnahme des Gletschers und des Gebirges: Über den Gamburtsev-Bergen hat das wieder gefrorene Eis eine Mächtigkeit von 1100 Metern und wölbt sich wie ein Pilz in die darüberliegenden Eisschichten und presst diese zusammen.
© Robin E. Bell / Lamont Doherty Earth Observatory
 Bild vergrößernRadaraufnahme des Gletschers
Über den Gamburtsev-Bergen hat das wieder gefrorene Eis eine Mächtigkeit von 1100 Metern und wölbt sich wie ein Pilz in die darüberliegenden Eisschichten und presst diese zusammen.
Dome A hat einen Durchmesser von mehr als 4200 Meter: Seine Masse übt an der Basis daher einen enormen Druck aus; gleichzeitig entsteht Reibungswärme, wenn sich das Paket über den Untergrund schiebt – beides zusammen lässt das Eis tauen. Dieses Schmelzwasser fließt an der Gletscherunterseite entlang und erleichtert als Schmiermittel dessen Bewegung. Sammelt es sich dann beispielsweise an Talenden oder vor Bergrücken, kann es allerdings neuerlich vereisen: Der Gletscher dünnt an diesen Hindernissen aus, so dass sich frostige Bedingungen von seiner Oberseite bis zur Basis durchsetzen können. Das Schmelzwasser friert am Gletscher wieder an. Das Gleiche passiert, wenn Wasser an Talwänden nach oben gepresst wird und dann weniger unter Druck steht: Das superkalte Wasser gefriert dann sofort.

Dadurch verformt sich der Gletscher morphologisch, da er sich an diesen Stellen aufwölbt. In den Radarbildern, die die Forscher bei ihren Überflügen über das Eisschild machten, ähneln die Eisblasen "Bienenstöcken", wie es Bell ausdrückt. Sie und ihr Team dachten daher zuerst an fehlerhafte Aufnahmen, doch wiederholten sich diese Strukturen immer wieder aufs Neue. Zusammen mit Laser- und Schwerkraftmessungen sowie Magnetfelddaten erstellten sie dreidimensionale Bilder des Gletschers, auf denen die Strukturen schließlich klar ersichtlich waren. An manchen Stellen machte das Wiedergefrorene sogar fast die Hälfte des gesamten Gletscherkörpers aus: Die Rate, mit der sich dieses Eis von unten her bildete, war dort höher als der Eisaufbau von oben.

Womöglich finde der Prozess bereits seit 32 Millionen Jahren statt, vermuten die Glaziologen: Damals begann die Antarktis zu vereisen. Den endgültigen Beweis dafür dürften sie jedoch nicht mehr finden, da sich die Gletscher beständig gen Meer bewegen, wo letztlich alles Eis irgendwann landet. Das unterseitige Anfrieren hat zudem Konsequenzen für die Klimaforschung, denn es hebt womöglich die Schichten mit dem ältesten Eis an, in dem unter anderem Marker für vergangene Temperatur- und Niederschlagsbedingungen gespeichert sind. Ursprünglich wollten Bell und Co. in der Region potenzielle Standorte für Eisbohrkerne suchen, die einen noch längeren Blick zurück in die Erdgeschichte erlauben – deren Analyse wird durch die neuen Erkenntnisse nun zumindest erschwert. (dl)