Grönland ist von einem großen Eispanzer überzogen, der 1,7 Millionen Quadratkilometer groß ist und an seiner dicksten Stelle mehr als drei Kilometer dick ist. Unter all dem Eis liegt eine Landschaft, die menschliche Augen bislang nie direkt gesehen haben. Aber eine kürzlich entwickelte Methode zur Kartierung dieses verborgenen Grundgesteins hat den bisher detailreichsten und genauesten Blick darauf hervorgebracht.
Die neue Karte offenbart ein weitläufiges Netz aus Tälern, die in die Oberfläche unter dem Grönländischen Eisschild eingeschnitten sind. Viele dieser Strukturen entstanden lange bevor das meiste Eis darüber existierte und liefern einen neuen Kontext für die geologische Vergangenheit der Insel. Und möglicherweise helfen sie Wissenschaftlern dabei, die Vorhersagen für die Zukunft des Eisschildes zu verfeinern. Die Wissenschaftler beschreiben die neu kartierten Täler in einer von der NASA geleiteten Abhandlung in den Geophysical Research Letters.
Die Karte wurde mit Hilfe einer Methode erstellt, die als Ice Flow Perturbation Analysis bezeichnet wird. Wenn sich Eis über ein Tal oder einen Bergrücken bewegt, hinterlässt die Topografie eine schwache Signatur auf der Eisoberfläche. Satelliten kartieren die Eisoberfläche detailliert und Wissenschaftler können diese schwachen Höhenunterschiede verwenden, um Rückschlüsse auf die darunter verborgene Landschaft zu ziehen. Die Arbeit zielt darauf ab, zukünftige Versionen von BedMachine Greenland zu verbessern, einen hochauflösenden Datensatz über die Landschaft unter dem Eispanzer.
Mit dieser Technik kartierten die Forscher 1.943 subglaziale Täler unterhalb des Grönländischen Eisschildes, wovon rund ein Drittel neu identifizierte Täler sind. Ungefähr die Hälfte der in BedMachine Greenland enthaltenen Täler liegen hauptsächlich nahe dem Rand des Eisschildes. Es ist bekannt, dass sie weiter in das Inland reichen, als die Karten vermuten lassen, in manchen Fällen um hunderte Kilometer.
Einige Aspekte der neuen Karte stimmen mit dem aktuellen Wissen über die Entstehung der Grönländischen Landschaften überein. Beispielsweise scheinen viele Täler in den südlichen und östlichen Hochländern zu beginnen, wo sich der Eispanzer vermutlich zuerst bildete. Nahe der östlichen Hochländer offenbart die Karte ein Gebirge unter dem Eis mit verbundenen Tälern und einen Relief, das in Richtung Küste ansteigt. Diese alpinen Landschaften könnten seit mindestens dem Pliozän unter dem Eis überlebt haben.
Andere Aspekte der Topografie sind rätselhafter. Die Analyse deutet insbesondere in der zentralwestlichen Region auf zahlreiche Täler hin, die lang, gerade und konsistent in Südwest-Nordost-Richtung liegen. Diese Ausrichtung spricht für einen tektonischen Einfluss, der bevorzugte Wege erschafft, entlang derer das Wasser fließen kann und Täler entstehen. „Das ist für uns ein Rätsel“, sagte Joe MacGregor, ein Kryosphärenforscher der NASA und Co-Autor der Studie. “Grönland wird meist als fester Block aus altem Gestein behandelt, der einfach so gehandhabt wird, wie es gebraucht wird, um die Bewegungen und Wechselwirkungen anderer tektonischer Platten zu berücksichtigen.“
Einzeln betrachtet bieten die Winkel, in denen sich die Täler verzweigen, einen anderen Einblick in ihren Ursprung. Ihre relativ großen Verzweigungswinkel deuten darauf hin, dass das Oberflächenwasser nicht allein verantwortlich war. Stattdessen half ein weit verzweigtes Grundwassergeflecht, das aufstieg und das umgebende Gestein erodierte, wahrscheinlich bei der Bildung der Täler bevor der Eispanzer entstand.
Die Kartierung dieser Täler ist wichtig, um den Eisschild zu verstehen, der die Landschaft deutlich umgestaltet hat. Der Eisstrom konzentriert sich in Tälern, wo er Gletscher bildet, die am Rand des Eispanzers letztendlich in Fjorde kalben. Das erschafft einen selbstverstärkenden Kreislauf: Das durch ein Tal kanalisierte Eis wird dicker, dickeres Eis bewegt sich schneller und schnellere Bewegung erodiert die Täler noch schneller.
Diese Kraft ist besonders gut entlang des westlichen Teils von Grönland sichtbar. MacGregor verglich es mit der von Gletschern gestalteten Landschaft in Yosemite, die an die Westküste Grönlands erinnert. “El Capitan nach El Capitan“, beschrieb er es.
Die Untersuchung der Täler ist auch für die Zukunft des Eisschildes von Bedeutung. Weil der Zusammenhang zwischen Eisstrom und Tälern gut verstanden ist, gehen Forscher davon aus, dass sich die Eisbewegung während des Rückgangs des Eisschildes weiterhin dort konzentrieren wird, wo sich die Täler gerade befinden. “Je besser wir die Topografie jetzt verstehen, desto besser ist unser Gespür dafür, wie sie in Zukunft (jenseits der kommenden ein oder zwei Jahrzehnte) aussehen wird, weil der schnellere Eisstrom in das Inland Grönlands vordringt.“
(THK)
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