Gletschermehl und das Geheimnis türkisfarbenen Gletscherwassers
Wer einmal an den Ufern des Peyto Lake im Banff-Nationalpark gestanden oder in das Wasser des Brienzersees in der Schweiz geschaut hat, kennt diese Farbe: ein intensives, fast unwirkliches Türkis-Blau, das sich von gewöhnlichem See- oder Flusswasser so grundlegend unterscheidet, dass es sofort als besonders erkennbar ist. Diese Farbe ist kein Zufall und kein Ergebnis von Algen oder Mineralien im Untergrund. Sie entsteht durch einen physikalischen Effekt, an dem Millionen von winzigsten Gesteinpartikeln beteiligt sind — dem sogenannten Gletschermehl.
Gletschermehl ist eines der eindringlichsten sichtbaren Produkte der subglazialen Erosion, und seine optische Wirkung auf Gewässer ist so charakteristisch, dass erfahrene Glaziologen allein an der Wasserfarbe erkennen können, ob ein See oder Fluss von einem aktiven Gletscher gespeist wird.
Was ist Gletschermehl?
Gletschermehl — englisch rock flour oder glacial flour — ist extrem feines Gesteinspulver, das durch das Mahlen von Gestein unter dem Gletscher entsteht. Wenn Eis über das Felsbett gleitet und dabei Gesteinsfragmente mitführt, wirken diese Fragmente wie Schleifmittel: Sie schleifen das Grundgestein und sich selbst zu immer feineren Partikeln.
Das Ergebnis sind Teilchen mit einer typischen Größe von 0,1 bis 100 Mikrometern — im Größenbereich feiner Tone und Silte. Diese Partikel sind so leicht, dass sie im Wasser für sehr lange Zeit in der Schwebe bleiben, ohne abzusinken. Ein frischer Gletscherbach ist daher trüb und von cremig-grauer bis milchig-weißer Farbe.
Die mineralische Zusammensetzung des Gletschermehls hängt vom Grundgestein des jeweiligen Gletschers ab. Kalkstein-basierte Gletscher in den Alpen produzieren weißliches Mehl; Gletscher über Granit- oder Gneis-Untergrund liefern feineres, oft etwas dunkleres Material.
Warum wird das Wasser türkis?
Die türkisfarbene Erscheinung des Wassers hat mit der Wellenlängenselektivität der Lichtstreuung zu tun. Wasser selbst absorbiert rotes Licht stärker als blaues — das ist der Grund, warum tiefes, klares Wasser blau erscheint. Wenn nun feinste Gletschermehlpartikel in der Schwebe sind, verstärken sie diesen Effekt durch eine besondere Form der Lichtstreuung.
Partikel in der Größenordnung von einigen Mikrometern streuen kurzwelliges Licht — also blaues und grünes Licht — besonders effektiv in alle Richtungen. Das rote Ende des Spektrums wird stärker absorbiert oder geradlinig durchgelassen. Das Ergebnis ist ein Wasser, das von allen Seiten blaues und grünes Licht zurückwirft, was dem menschlichen Auge als türkis oder jade-grün erscheint.
Die genaue Tönung hängt von der Konzentration des Gletschermehls, der Tiefe des Gewässers und den Lichtverhältnissen ab. Flüsse direkt unterhalb eines Gletschers sind oft weißlich-grau, weil die Konzentration zu hoch für eine selektive Streuung ist. Mit zunehmendem Abstand vom Gletscher, wenn etwas Material absedimentiert, entfaltet sich das Türkis vollständig.
Die schönsten Gletscherseen der Alpen und Kanadas
In den Alpen ist das milchige Türkis des Zugspitzsees in Bayern gut bekannt, gespeist von den Schmelzwässern der Zugspitzgletscher. Der Lac Blanc in der Haute-Savoie unterhalb des Aiguille-Rouges-Massivs leuchtet in den Sommermonaten in charakteristischem Gletschergrün. Der Brienzersee im Berner Oberland — technisch ein Arm des Thunersees — erhält seinen türkisen Farbton durch den Zufluss der Lütschine, die Schmelzwasser vom Grindelwald-Gletscher und den Grossen Aletschgletscher heranträgt.
In Kanada ist der Peyto Lake im Banff-Nationalpark vielleicht der meistfotografierte Gletschersee der Welt. Er empfängt Schmelzwasser vom Peyto-Gletscher im Waputik-Eisfeld und leuchtet in der Hochsaison in einem intensiven Aquamarin. Der Lake Louise, ebenfalls im Banff-Nationalpark, zeigt dieselbe Farbe, gespeist vom Victoria-Gletscher an seinem Ende.
Neuseeland bietet das Gegenstück im Süden: Der Lake Pukaki am Fuß des Aoraki/Mount Cook National Park ist der größte gletschergespannte See der Südinsel und von einem türkisgrünen Farbton, der bei bedecktem Himmel fast elektrisch wirkt.
Gletschermehl und Böden
Gletschermehl spielt nicht nur eine optische, sondern auch eine ökologische und agrarische Rolle. In postglazialen Landschaften haben sich Lössböden gebildet, die zum Teil aus Gletschermehl bestehen — vom Wind verfrachtet und weit entfernt von den Gletschern selbst abgelagert. Die fruchtbaren Lössböden der chinesischen Lössplatte, der ukrainischen Schwarzerde und des Mississippitals verdanken ihre Nährstoffdichte zum Teil diesem glazialen Ursprungsmaterial.
Im Umkreis aktiver Gletscher sedimentiert das Mehl auf Überflutungsebenen und bereichert so die lokalen Böden. Diese Böden sind oft besonders fruchtbar für Pioniervegetation und bilden die Grundlage für die rasche Wiederbesiedelung ehemaliger Gletscherflächen.
Sichtbarkeit aus dem All
Die Trübung gletscherspeisender Seen durch Gletschermehl ist so ausgeprägt, dass sie auf Satellitenbildern deutlich erkennbar ist. Auf Landsatbildern unterscheiden sich gletschergespeiste Seen durch ihre charakteristische Farbe klar von klarwassergespannten Seen. Diese spektrale Eigenschaft wird genutzt, um aus Fernerkundungsdaten Gletscherabfluss und Suspensionsfracht zu kartieren.
Auf der interaktiven Karte lassen sich Gletscher und die von ihnen gespeisten Seen weltweit erkunden — von den türkisen Seen der kanadischen Rockies bis zu den milchiggrauen Schmelzwasserseen Grönlands.