Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwindendes Eis lässt die Alpen wachsen

10.11.2016

Das Gebirgsmassiv der Alpen hebt sich stetig und „wächst“ pro Jahr um etwa ein bis zwei Millimeter. Auch Teile Skandinaviens und Nordamerikas heben sich heute. Der Grund: Vor etwa 18.000 Jahren schmolzen die eiszeitlichen Gletscher und entlasteten die Erdkruste. Lange Zeit bezweifelte man, dass das Abschmelzen der alpinen Eiskappe eine bedeutende Ursache für die heutige Anhebung der Alpen sein könnte. Ein internationales Team unter Beteiligung des GFZ-Wissenschaftlers Dirk Scherler und der GFZ-Wissenschaftlerin Taylor Schildgen zeigt aber, dass das verschwindende Eis für etwa 90 Prozent der heutigen Hebung verantwortlich ist.

Das Gebirgsmassiv der Alpen hebt sich stetig und „wächst“ pro Jahr um etwa ein bis zwei Millimeter. Auch die ehemals vereisten Teilkontinente Nordamerika und Skandinavien befinden sich in einer ständigen Aufwärtsbewegung, und zwar deshalb, weil zum Ende des letzten glazialen Maximums (LGM) vor etwa 18.000 Jahren die eiszeitlichen Gletscher schmolzen und so ihre ehemals schwere Last nachließ. Das Eis reagierte schnell auf den damaligen Klimaumschwung, die Reaktion der Erdkruste auf das relativ plötzlich schwindende Eis dauert hingegen noch immer an.


3D-Eismodellierung der Alpen zur Zeit des Letzten Glazialen Maximums (LGM)

Abbildung: Jürgen Mey, Universität Potsdam, Hintergrundmodell basierend auf ESRI-Deutschland-Daten

Zur Zeit des LGM waren auch die Alpen von einer Eiskappe bedeckt, deren Talgletscher zeitweise weit bis ins Alpenvorland reichten. Die Ausmaße dieser Vereisung waren viel geringer als die der riesigen Eisschilde Nordamerikas und Skandinaviens. Deshalb schloss man lange Zeit aus, dass das Abschmelzen der alpinen Eiskappe eine bedeutende Ursache für die heutige Anhebung der Alpen sein könnte. Ein internationales Team unter Beteiligung des GFZ-Wissenschaftlers Dirk Scherler und der GFZ-Wissenschaftlerin Taylor Schildgen konnte nun jedoch zeigen, dass das Eis, oder vielmehr sein Verschwinden nach Ende des LGM, für etwa 90 Prozent der heutigen Hebung verantwortlich ist.

Vertikale Bewegungen der Erdkruste sind vor allem auf tektonische Deformationen durch die Bewegungen der Erdplatten, Vulkanismus und Veränderungen in der Auflast durch Wasser, Eis und Sedimente zurückzuführen. Die Bewegungen der Erdkruste lassen sich durch geodätische Messungen per Satellit und Bodenstationen verfolgen.

Für alte, tektonisch stabile Regionen der Erdkruste wie Nordamerika und Skandinavien ist schon lange bekannt, dass die Vertikalbewegungen nahezu ausschließlich auf den sogenannten postglazialen „Reboundeffekt“ zurückzuführen sind - also auf die schwindende Eislast, auf die die Erdkruste mit einer Aufwärtsbewegung reagiert.

In jungen Gebirgen wie den Alpen sind hingegen komplexe Mechanismen am Werk, die sich gegenseitig beeinflussen: Hier schiebt sich die Afrikanische unter die Eurasische Platte und die Adriatische Platte - eine Teilplatte innerhalb der Afrikanischen Platte - schiebt sich entgegen dem Uhrzeigersinn unter die Eurasische Platte. Daneben gibt es, wie auch in Skandinavien und Nordamerika, Veränderungen in der Auflast durch Erosion, Sedimentabtrag und „Entgletscherung“.

Die genauen Ursachen der heutigen Hebung der Alpen diskutieren die WissenschaftlerInnen schon seit einem halben Jahrhundert. Lange Zeit vermutete man, dass die Hebung der Alpen hauptsächlich durch Erosion und den Abtrag von Sedimenten aus dem Gebirge heraus ins Vorland hervorgerufen wird. Vor allem Flüsse transportieren die Sedimente.

Die neue Studie vergleicht nun den Anteil von Sedimentabtrag, Eisauflast und lokaler Tektonik an der Vertikalbewegung der Alpen. Die WissenschaftlerInnen verwenden Computermodelle, die sie unter anderem mit Daten aus Bohrungen abgleichen. Sie schließen, dass sich ein Großteil des postglazial, also nach Ende der Hauptvereisungsphase, erodierten Materials innerhalb des Gebirges abgelagert hat. Damit kann dieser Prozess nicht die Hauptursache für die Hebung der Alpen sein.

Die Modellierungen der WissenschaftlerInnen zeigen vielmehr, dass sich die Hebung, wie in Skandinavien und Nordamerika, am besten mit einer entlastenden Ausgleichsbewegung nach dem schmelzen der LGM-Gletscher erklären lässt: In ihren Modellen zeigen die WissenschaftlerInnen, dass die glaziale Auflast durch das Eis bei etwa 62.000 Gigatonnen lag, während der postglaziale sedimentäre Abtrag nur gut 4.000 Gigatonnen ausmacht. Nur rund 10 Prozent der Hebung können auf die Entlastung durch sedimentären Abtrag zurückgeführt werden. Lokal kommt, vor allem in Teilen Österreichs, außerdem ein tektonischer Effekt hinzu, verursacht durch die Drehbewegung der Adriatischen Teilplatte.

Originalarbeit: Jürgen Mey, Dirk Scherler, Andrew D. Wickert, David L. Egholm, Magdala Tesauro, Taylor F. Schildgen, Manfred R. Strecker. Glacial isostatic uplift of the European Alps. Nature Communications 7:13382. DOI: 10.1038/ncomms13382

Josef Zens | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Weitere Berichte zu: Alpen Eis Eiskappe Erdkruste Erosion Eurasische Platte GFZ Gigatonnen Hebung Helmholtz-Zentrum Platte Sedimente

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Einblicke in das 2004 Sumatra-Erdbeben
14.11.2017 | Technische Universität München

nachricht Folgen des Klimawandels: Oder warum wird das Wasser unter Borkum überwacht?
14.11.2017 | Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte