Die Gletscher Islands. Geschichte der pleistozänen und holozänen Vergletscherung sowie die heutige Gletscherdynamik

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Die geologische Lage Islands

3. Pleistozäne und holozäne Vergletscherung

4. Heutige Gletscherdynamik

5. Ausblick

6. Quellenverzeichnis
6.1. Abbildungsverzeichnis
6.2. Literaturverzeichnis
6.3. Internetquellen

1. Einleitung

Der Inselstaat Island ist vulkanischen Ursprungs und unterliegt einem permanenten Prozess der Verwandlung. Landschaftlich ist es unter anderem geprägt von Vulkanismus und Wasserreichtum, Gletscher bedecken einen Großteil der Insel.

Während der letzten Eiszeit existierten nur wenige eisfreie Areale auf der Insel, sodass es über einen langen Zeitraum kaum Überlebenschancen für lebende Organismen gab.

Erst im späten 9. Jahrhundert wurde Island von den norwegischen Wikingern erreicht, die trotz der ausgeprägten Vergletscherung im Süden und des Packeises im Norden dort siedelten. Es wurde als „ Das Land aus Feuer und Eis “ beschrieben, der spätere Name „Ísland “ - von íss (dt. Eis) und land (dt. Land) – und somit der Vergleich Island = „Eisland“ erscheint daher plausibel. Allerdings ist es auch die Kraft der Elemente Wind und Wasser, die meinem Ermessen nach Island seinen besonderen Charakter geben.

In dieser Hausarbeit werde ich zunächst die pleistozäne und holozäne Gletscherentwicklung sowie die aktuelle Gletscherdynamik darstellen, welche sich aufgrund der globalen Erderwärmung drastisch zurückentwickelt hat.

Des Weiteren erfolgt ein Überblick über die unterschiedlichen Gletscher Islands und die somit möglicherweise auftretenden Surges und Gletscherläufe.

Die isländischen Gletscher werden seit den 1930er Jahren qualitativ und quantitativ mit Hilfe von ca. 40 Messpunkten durchgehend beobachtet und überwacht, sodass auch ein gegenwärtiges Gletscher-Inventar wird von Sigurdsson & Williams, JR. (2008) bereitgestellt werden kann.

2. Die geologische Lage Islands

Der Inselstaat Island liegt mit einer Fläche von 103.000km[2] im Nordatlantik, südöstlich von Grönland bzw. nordwestlich von Skandinavien, und gehört somit aus geographischer Sicht zu Europa.

Aufgrund der geologischen Lage auf dem mittelatlantischen Rücken liegt Island sowohl auf der Nordamerikanischen als auch auf der Eurasischen Platte, wodurch sich die vergangene und aktuelle Gletscher- und Vulkandynamik erklären könnte.

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Abbildung 1

Wie in Abbildung 1 zu sehen, erstreckt sich der Mittelatlantische Rücken, der eine Gesamtlänge von etwa 40.000 Kilometer hat, in Südwest-Nordost-Richtung durch ganz Island. Geologisch gesehen ist der Inselstaat mit ca. 20 Millionen Jahren sehr jung, er wächst jedoch aufgrund der auseinanderdriftenden Platten kontinuierlich, pro Jahr um etwa 2,5 Zentimeter.

Über viele Millionen Jahre vulkanischer Aktivität wurde so viel Material produziert, dass Gletscher von 2000 m Höhe über dem Meeresspiegel entstanden sind.

Da die meisten Vulkane unterhalb von Gletscherzügen liegen, sind Vulkanausbrüche meist eruptiver als in anderen Regionen und fördern enorme Aschemengen zutage. Aufgrund der raschen Schnee- und Eisschmelze können Gletscherläufe, isländisch „Jökulhlaups“, mit immensen Abflussraten entstehen, die häufig eine große Zerstörungskraft haben.

Gegenwärtig sind ca. 11% des Landes von Eis bzw. Gletschern bedeckt, was sich zum Großteil mit dem subarktischen Klima und der Topographie der Insel erklären lässt. In Summe beträgt die Vergletscherung aus Schnee- und Eisflächen somit ca. 11.800 Quadratkilometer in Form von Kargletschern, Talgletschern und Plateaugletschern. Der größte Gletscher Islands, der Vatnajökull, ist mit 8.300km[2] außerdem der größte Gletscher Europas und die drittgrößte Eismasse der Erde.

3. Pleistozäne und holozäne Vergletscherung

Pleistozän und Holozän gehören zu dem jüngsten Zeitabschnitt der Erdgeschichte, dem Quartär, welches die vergangenen 2,588 Millionen Jahre bis heute umfasst.

Das Pleistozän, welches noch in Jung-, Mittel-, Altpleistozän und Gelasium unterschieden werden kann, begann vor den besagten 2,588 Millionen Jahren und endete ca. 9.600 Jahre v. Chr. Folgend an diese Serie begann das Holozän, welches seit etwa 11.700 Jahren den gegenwärtigen Zeitabschnitt der Erde beschreibt.

Während des Pleistozäns und des Holozäns gab es verschiedene Warm- und Kaltzeiten (siehe Abbildung 2), die einige Änderungen der Gletscherbedeckung auf Island mit sich brachten. Diese historischen Abwandlungen sollen im Folgenden genauer dargestellt und analysiert werden.

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Abbildung 2

In der oberen Abbildung sind auf der X-Achse die verschiedenen Klimaschwankungen mit ihren jeweiligen Kalt- und Warmzeiten in den vergangenen 420.000 Jahren zu erkennen. Auf der Y-Achse werden die Temperaturveränderungen in °C beschrieben. Vor dieser Zeit bis hin zu dem Quartärbeginn von vor 2,588 Millionen Jahren haben sich weitere Kalt- bzw. Warmzeiten in einem Zyklus von etwa 100.000 Jahren abgewechselt; insgesamt umfasst das Quartär etwa 20 Kalt- und Warmzeiten. Das Quartär wird trotzdem als Eiszeitalter beschrieben, weil die jeweiligen Warmzeiten deutlich kürzer waren (s. Abb. 2).

Während der vergangenen 420.000 Jahre wechselten sich warme und kalte Phasen in einem bestimmten Rhythmus ab. Während der Elster- und Saale-Kaltzeit stießen die Eismassen vor allem auf der Nordhalbkugel weit nach Süden hervor. Über Island und Skandinavien bis nach Europa drängte sich das Eis vor und band so viel Wasser, dass sich der Meeresspiegel um ca. 100 m senkte. Das gesamte globale Eisvolumen war in den Kaltzeiten des Quartärs um ca. 50 Millionen km[3] größer als heute.

Die Eem-Warmzeit dauerte etwa 15.000 Jahre und war im Vergleich etwa 2 °C wärmer als das Holozän.

Auch während des Höhepunkts der letzten Weichsel-Eiszeit vor ca. 21.000 Jahren war Island vom Eis fast vollständig bedeckt. Im Kerngebiet der Insel lagen die Eisschichten teilweise bis zu 2000m hoch, nur sogenannte Nunatakker blieben davon unberührt.

Diese Felsen bzw. Berge oberhalb von Gletschern bleiben eisfrei und können dadurch vereinzelten Organismen Überlebenschancen bieten. Ein Beispiel dafür findet man in ca. 2000-3000 m Höhe in Ostgrönland (Abb. 3)

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Abbildung 3

Die Eismassen bedeckten nicht nur das Land, sondern ragten bis zu 130km über die Küstenlinie Islands hinaus (Abb.4). Submarine Moränen wurden dort in Wassertiefen von 200m bis 350m gefunden. Das Eisvolumen wird somit auf ca. 300.000km[2] bis 500.000km[2] geschätzt.

In Abbildung 4 ist die Eisbedeckung während der Weichsel-Eiszeit in Island und Europa deutlich zu erkennen. Durchschnittstemperaturen von 4 – 8 °C weniger als heute hatten auch zu einem starken Vordringen der skandinavischen Inlandeismassen geführt.

Die gestrichelte blaue Linie zeigt das Packeis zu dieser Zeit, die durchgezogene blaue Linie das Inlandeis.

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Abbildung 4

Während der ersten bedeutenden Warmzeit namens Bølling-Interstadial vor ca. 13.600 Jahren schrumpfte das Eisschild auf die in etwa heutige Küstenlinie und die weichselzeitlichen Gletscher verschwanden zunächst fast vollständig. Kleinere Eiszeiten während der Älteren und Jüngeren Dryas-Zeit sorgten für spätglaziale Gletschervorstöße auf Island; dies ist heute noch an den Endmoränen zu erkennen.

Im Holozän angekommen gab es während des Klimaoptimums vor ca. 3.000 bis 8.000 Jahren andauernde Wärmeperioden, die dazu führten, dass das Eisschild weiter schrumpfte und Island fast vollständig ohne Gletscherbedeckung war. Durch den Temperaturanstieg, der im Vergleich zu heute mehr als 2°C im Mittel betrug, blieben lediglich kleine Eiskappen auf den höchsten Bergen übrig.

Erst mit den abnehmenden Temperaturen vor ca. 3.000 Jahren und der sogenannten „Kleinen Eiszeit“ von 1400 bis 1900 kam es zu einer erneuten Ausdehnung der isländischen Vergletscherung. Der Höhepunkt des Gletscherrandes ragte zu dieser Zeit bis zu 15 km über den aktuellen Eisschildrand hinaus. In dieser Periode wuchs auch der größte Gletscher Europas, der Vatnajökull, aus verschiedenen Vereisungszentren zusammen. Insgesamt 20 unterschiedliche Einzugsgebiete für Gletscherabläufe zeugen heute noch von dem damaligen Ausmaß des größten Gletschers Islands. Die Firnlinie, die im nächsten Abschnitt noch genauer beschrieben wird, sank im Süden von 1.100 m auf ca. 700 m.

Die Klimaschwankungen, die unter anderem mit dem „Klimaoptimum“ und der „Kleinen Eiszeit“ einhergingen, werden von Dansgaard & Johnson (1969) bzw. Schönwiese (1995) nochmals verdeutlicht (Abb. 5). Auf der X-Achse sind die Jahre vor heute in 1000er-Schritten dargestellt, auf der Y-Achse die Temperatur in °C. Deutlich zu erkennen ist, dass das Holozän mit dem Ende der letzten Eiszeit, der Weichsel-Kaltzeit, von vor ca. 11.000 Jahren beginnt. Das Holozän kann somit als das Nacheiszeitalter beschrieben werden.

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Abbildung 5

Erwähnenswert ist, dass sich auch im vergangenen Holozän kleinere Warm- bzw. Kaltphasen abwechselten. Beispielsweise gab es zwischenzeitlich wärmere Phasen, unter anderem im Mittelalter, während der sogenannten Landnahmezeit von 870 - 930 n. Chr. Die Landwirtschaft musste in vielen Teilen Islands, vor allem im Hochland, aufgrund der immer wieder einkehrenden Abkühlung eingestellt werden.

Die aktuellen Messungen zeigen, dass seit dem 20. Jahrhundert ein deutlicher Rückzug der Vergletscherung einsetzt, was in dem nächsten Kapitel noch genauer dargestellt wird.

4. Heutige Gletscherdynamik

Zur heutigen Zeit sind, wie zu Beginn erwähnt, etwa 11 % der Festlandfläche von Island vergletschert. Diese Vereisung enthält etwa 3.600 km³ Wasser und repräsentiert das Potenzial für einen Meeresspiegelanstieg von etwa einem Zentimeter.

Etwa 60% der heutigen Gletscherflächen befinden sich über aktiven Vulkanen beziehungsweise deren Calderen und Geothermalgebieten. Dies gilt zum Beispiel für den Vatnajökull mit Öraefajökul l, Grímsvötn und Bárdarjökull, den Hofsjökull und Mýrdalsjökul l mit Katla sowie den Snaefellsjökull.

Eine Übersicht über die jeweiligen Gletscher und aktiven Vulkane in Island sind in der folgenden Abbildung zu sehen. Außerdem werden die größten heißen Quellen bzw. Geysire dargestellt.

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Abbildung 6

Die Vergletscherung stellt ein Resultat der klimatischen und topographischen Verhältnisse der Insel dar. Bei Jahresmitteltemperaturen von rund 5°C und Wassermitteltemperaturen von rund 0°C im Küstenniveau an der Südküste gibt es in Höhenlagen von über 1.300 m ca. 4.000 bis 5.000 mm Niederschlag. Daraus resultiert eine Schneeversorgung der Gletscher, welche nach Norden hin abnimmt, wohin es zwar kälter, jedoch auch trockener wird.

Demgegenüber gibt es in Island einen Gletscherrückgang, der hohe Abflussraten bzw. Ablationsraten mit sich bringt, die zu etwa zwei Dritteln durch sommerliche Einstrahlung und zu etwa einem Drittel durch turbulente Wärmeströme verursacht werden, was typisch für das nordatlantisch-ozeanische Klima ist. Jährlich produzieren die sechs subglazial gelegenen Geothermalgebiete ca. 1 km[3] Schmelzwasser und bedingen dadurch auch partielle Absenkungen der Gletscheroberfläche.

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