Endmoränen und was sie über die Gletschergeschichte verraten
In den Flusstälern der Voralpenregion von Bayern, der Schweiz und Österreich stoßen Wanderer und Radfahrer manchmal auf auffällige Wälle aus unsortiertem Gestein, die quer durch ein Tal verlaufen — zu unregelmäßig und zu hoch für menschliche Steinmauern, aber offensichtlich keine natürliche Felsformation. Diese Wälle sind Endmoränen: die erstarrten Spuren ehemaliger Gletscherstände, steinerne Dokumente aus Zeiten, als Eis dort lag, wo heute Wiesen, Seen und Dörfer sind.
Endmoränen sind eines der leistungsfähigsten Werkzeuge der Paläoglaziologie — der Wissenschaft von vergangenen Gletschern und Eiszeiten. Aus ihrer Position lässt sich ablesen, wie weit ein Gletscher in einer bestimmten Periode vorgerückt war. Aus ihrer Zusammensetzung lassen sich Rückschlüsse auf den Lieferbereich des Eises und die transportierten Gesteinsarten ziehen. Und aus der Datierung von Fossilien, Baumstümpfen oder durch kosmogene Nuklide lässt sich bestimmen, wann genau der Gletscher an diesem Punkt stand.
Wie Endmoränen entstehen
Ein Gletscher transportiert Gesteinsmaterial aller Art — von feinstem Gletschermehl bis zu tonnenschweren Findlingen — als Teil seiner Schuttfracht. Dieses Material gelangt auf verschiedenen Wegen ins Eis: durch Abrieb am Gletscherbett, durch Bergstürze auf die Gletscheroberfläche, durch Einfrieren von Sedimenten an der Basis. Die Gesamtheit des transportierten Gesteinsmaterials nennt man Till.
Am Gletscherterminus, dem vorderen Ende des Gletschers, wird dieser Till abgelagert, wenn das Eis schmilzt oder kalbt. Solange der Terminus über längere Zeit an derselben Position verharrt — was bei einer ausgeglichenen Massenbilanz der Fall ist, wenn Akkumulation im oberen Teil und Ablation am unteren Teil sich die Waage halten — häuft sich das Material zu einem Wall auf: der Endmoräne. Je länger ein Gletscher an einer Position stagniert, desto größer und markanter wird die Moräne.
Datierungsmethoden
Das genaue Alter einer Endmoräne zu bestimmen war lange Zeit einer der schwierigsten Aspekte der Gletscherforschung. In den vergangenen drei Jahrzehnten hat die Entwicklung der Oberflächenexpositionsdatierung (Surface Exposure Dating, SED) mit kosmogenen Nukliden — insbesondere Beryllium-10 — dieses Feld revolutioniert. Das Prinzip: Wenn ein Felsblock von einem Gletscher transportiert und dann an der Moräne abgelagert wird, beginnt er von diesem Moment an, durch kosmische Strahlung beschossen zu werden, die das Nuklid Beryllium-10 im Gestein produziert. Durch Messung der angesammelten Beryllium-10-Konzentration lässt sich berechnen, wann der Block ans Tageslicht kam.
Diese Methode hat es ermöglicht, Endmoränen weltweit mit einer Genauigkeit von einigen Jahrzehnten bis Jahrhunderten zu datieren. In Kombination mit Radiokarbondatierung von organischem Material in glazialem Sediment lassen sich Eisrandpositionen während des Holozäns, der Kleinen Eiszeit und der großen pleistozänen Eiszeiten rekonstruieren.
Endmoränen der Kleinen Eiszeit
Die Kleine Eiszeit — grob das 16. bis 19. Jahrhundert, mit regionalen Schwankungen — hinterließ an Gebirgsstandorten weltweit gut erhaltene Endmoränen. Diese sind häufig die jüngsten und damit am schlechtesten begrünten Moränenwälle in einem Gletschervorfeld: Die Besiedlung durch Vegetation hat noch nicht begonnen, oder sie besteht erst aus Pionierpflanzen. Der Kontrast zwischen der vegetationsarmen jungen Moräne und dem älteren, längst bewachsenen Gelände dahinter macht diese historischen Gletscherstände visuell unmittelbar erkennbar.
In den Alpen, in den Rocky Mountains, am Fuß des Kilimandscharo und in den Anden Südamerikas markieren Kleine-Eiszeit-Endmoränen die maximale Gletscherausdehnung der vergangenen Jahrhunderte — eine Ausdehnung, die durch modernen Gletscherschwund heute allgemein unterschritten wird.
Pleistozäne Endmoränen und Tiefland-Geomorphologie
Die beeindruckendsten Endmoränen der Erdgeschichte stammen nicht aus Gebirgen, sondern aus dem Flachland. Während der letzten Kaltzeit (des letzten Glazialen Maximums, vor rund 20.000 Jahren) erstreckten sich Inlandeiswälle über Nordeuropa bis in die norddeutsche Tiefebene, die heutigen Niederlande, Polen und weit nach Russland hinein. Die Hauptmoräne des skandinavischen Inlandeises liegt heute als eine Abfolge von Hügelzügen und Seenlandschaften quer durch Schleswig-Holstein, Brandenburg und die Mecklenburgische Seenplatte.
Der Bodensee, der Zürichsee, der Chiemsee, der Ammersee und viele andere Voralpenseen der deutschen und schweizerischen Voralpenregion verdanken ihre Entstehung der letzten Eiszeit: Die Gletscherzungen der alpinen Vorlandgletscher schürften diese Becken aus, und die Endmoränen vor den Becken stauten das Schmelzwasser auf. Ohne das glaziale Erbe der pleistozänen Eiszeiten hätte die Landschaft dieser Regionen ein völlig anderes Gesicht.
Findlinge als Gletscherboten
Ein spektakuläres Element glazialer Ablagerung sind die erratischen Blöcke — Findlinge —, die weit von ihrem Herkunftsgestein transportiert und dort abgelegt wurden, wo der Gletscher schmolz. Der Pierre du Niton im Genfersee, der Große Findling von Rosteige in Norddeutschland und die Boulders of Okotoks in Alberta, Kanada sind bekannte Beispiele. Diese Felsblöcke, deren Gesteinsart eindeutig aus einem anderen Gebiet stammt, dienten schon im 19. Jahrhundert als entscheidende Belege für die Existenz ehemaliger Gletscher in Gebieten, die heute eisfrei sind.
Endmoränen heute
Moderne Gletscher legen heute neue Endmoränen an — allerdings in einer Zeit des raschen Rückzugs, sodass die entstehenden Moränen häufig kleiner und weniger kohärent sind als die mächtigen Wälle vergangener Kaltphasen. Gleichwohl werden sie in einigen Jahrhunderten selbst Zeugen unserer Epoche sein: steinerne Spuren des Moments, in dem menschliche Aktivität das Erdklima zu verändern begann.
Wer selbst auf die Spuren vergangener Gletscher gehen möchte und erkunden will, wo auf der Erde diese Formationen zu finden sind, findet auf der Gletscherkarte eine interaktive Orientierungshilfe.