Gletscherkalben und Eisbergbildung
Der Sermeq Kujalleq, bekannt unter seinem dänischen Namen Jakobshavn-Gletscher, liegt an der Westküste Grönlands und ist einer der schnellsten und produktivsten Kalbe-Gletscher der Welt. Er schiebt täglich Eis mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 bis 50 Metern ins Meer und produziert dabei Eisberge, die zu den größten gehören, die den Nordatlantik je überquert haben. Es gilt als wahrscheinlich, dass einer der Vorläufer des Eisbergs, der 1912 die Titanic zum Sinken brachte, vom Sermeq Kujalleq stammte.
Gletscherkalben ist einer der wichtigsten Massenverlustwege für Gletscher weltweit. An den Rändern von Grönland und der Antarktis ist es neben der Schmelze an der Oberfläche der entscheidende Mechanismus, durch den Eis aus den Eisschilden ins Meer gelangt und so zum Meeresspiegelanstieg beiträgt.
Der Kalbeprozess: Physikalische Grundlagen
Kalben bezeichnet den Abbruch von Eisstücken vom Ende eines Gletschers, der ins Wasser reicht. Der Prozess wird durch verschiedene Kräfte und Mechanismen ausgelöst, die oft zusammenwirken.
Gezeitenkräfte spielen eine wichtige Rolle bei tideabhängigen Gletschern: Wenn der Wasserstand steigt, erhöht sich der Auftrieb auf den schwimmenden Bereich der Gletscherzunge, was Risse und Abbrüche auslösen kann. Bei fallendem Wasserstand verliert die Zunge ihren Auftrieb und wird stärker durch ihr eigenes Gewicht belastet. Dieser tägliche Wechsel erzeugt zyklische Spannungen im Eis.
Flexurale Brüche entstehen, wenn ein Gletscher sich über Unregelmäßigkeiten des Meeresbodens bewegt oder wenn die Zunge frei schwimmt und durch Wellenbewegung gebogen wird. Das Eis, obwohl viskos auf langen Zeitskalen, bricht auf kürzeren Zeitskalen wie ein spröder Festkörper, wenn die Biegespannung seine Zugfestigkeit übersteigt.
Wasser in Rissen beschleunigt den Kalbeprozess erheblich. Wenn Oberflächenschmelzwasser in Risse eindringt, erzeugt es hydraulischen Druck, der die Risse in die Tiefe treibt — ein als hydrofrakturierung bezeichneter Prozess. Bei ausreichender Tiefe und Schmelzwassermenge können diese Risse das gesamte Eis von oben nach unten durchdringen und ein Kalben auslösen.
Arten von Eisbergen
Die Form und Größe der entstehenden Eisberge variiert stark. Tafelförmige Eisberge entstehen hauptsächlich aus Schelfeisen — den schwimmenden Eisplatten, die an die Eisschilde Grönlands und der Antarktis angrenzen. Diese Eisberge haben flache Oberflächen und können kolossale Ausmaße erreichen. Der Eisberg A23a, der 2023 vom antarktischen Filchner-Ronne-Schelfeis abgebrochen ist, hatte eine Fläche von rund 4.000 Quadratkilometern — größer als das Bundesland Rheinland-Pfalz.
Pinnacle- und Keil-Eisberge entstehen typischerweise aus Tidewater-Gletschern mit unregelmäßiger Front, die blockige Fragmente produzieren. Diese Eisberge haben unregelmäßige, oft bizarr geformte Oberflächen und kippen häufig um, wenn ihr Massenschwerpunkt durch Schmelze verschoben wird.
Grönland: Produktivste Kalbezone
Grönlands Outlet-Gletscher — die Gletscher, die den inneren Eisschild mit dem Ozean verbinden — sind für einen erheblichen Teil des grönländischen Massenverlustes verantwortlich. Neben dem Sermeq Kujalleq gehören der Kangerlussuaq-Gletscher an der Ostküste und der Helheim-Gletscher zu den produktivsten Kalbegletscher.
Das oceanische Wärmetransport spielt eine Schlüsselrolle: Wenn wärmeres atlantisches Wasser in die tiefen Fjorde eindringt, schmilzt es die Unterwasserfront der Gletscher (submarine melting) und destabilisiert die Zunge, was das Kalben beschleunigt. Diese Rückkopplung — wärmere Ozeane führen zu mehr Kalben, was mehr Masse verloren geht — ist eine der Hauptursachen des beschleunigten grönländischen Eisverlustes in den letzten Jahrzehnten.
Antarktis: Schelfeis und Meeresspiegelanstieg
In der Antarktis ist der Schelfeis-Kalbeprozess von besonderer Bedeutung. Schelfeisplatten wie das Ross-Schelfeis oder das Filchner-Ronne-Schelfeis sind riesige schwimmende Eismassen, die die Outlet-Gletscher des antarktischen Eisschilds stützen. Sie wirken wie natürliche Staudämme, die den Eisfluss ins Meer verlangsamen.
Wenn ein Schelfeis durch Kalben oder Zusammenbruch verloren geht, beschleunigen sich die dahinterliegenden Gletscher. Das Larsen-B-Schelfeis auf der Antarktischen Halbinsel kollabierte im Jahr 2002 innerhalb weniger Wochen — und die dahinterliegenden Gletscher beschleunigten sich danach erheblich, was einen signifikanten Massenverlustzuwachs bedeutete.
Eisberge als Lebensraum und Klimafaktor
Eisberge sind nicht nur spektakuläre Naturphänomene, sie spielen auch eine ökologische und klimatische Rolle. Wenn sie schmelzen, setzen sie Süßwasser und Nährstoffe frei, die marine Ökosysteme stimulieren können. Rund um abschmelzende Eisberge werden erhöhte Chlorophyllkonzentrationen und Fischbestände beobachtet.
Als Kühlkörper senken Eisberge die lokale Meeresoberflächentemperatur. Im größeren Maßstab beeinflussen sie die ozeanische Zirkulationsdynamik, besonders im Nordatlantik und im Südlichen Ozean.
Auf der interaktiven Karte lassen sich die wichtigsten Tidewater-Gletscher und Kalbegebiete der Arktis und Antarktis erkunden.