Exploring the conditions conducive to convection within the Greenland Ice Sheet

Die Studie zeigt durch numerische Modellierung, dass Konvektion für die Entstehung großräumiger plume-artiger Strukturen im grönländischen Eisschild verantwortlich ist und dass weicheres Eis in Nordgrönland zu einer deutlich reduzierten basalen Gleitung führt, was die Unsicherheiten bei Projektionen des zukünftigen Eisschildmassenhaushalts verringern könnte.

Robert Law, Andreas Born, Philipp Voigt, Joseph A. MacGregor, Claire Marie Guimond

Veröffentlicht 2026-03-05
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Eis, das kocht: Warum der grönländische Eisschild unter der Oberfläche „blubbert"

Stellen Sie sich den grönländischen Eisschild nicht als einen riesigen, statischen Eisblock vor, sondern eher wie einen gigantischen, langsamen Topf mit Suppe, der auf einem Herd steht. Normalerweise denken wir, dass Eis sich nur durch Schwerkraft langsam den Berg hinab bewegt, wie Honig, der aus einem Glas fließt. Aber ein neues Forschungsprojekt von Robert Law und seinem Team schlägt eine faszinierende Theorie vor: In bestimmten Teilen Grönlands „kocht" das Eis tatsächlich von innen heraus.

Hier ist die einfache Erklärung der Studie, serviert mit ein paar kreativen Vergleichen:

1. Das Rätsel: Die seltsamen Eis-Wolken

Wenn Wissenschaftler mit Radar durch das Eis schauen, sehen sie etwas Seltsames. In Nordgrönland gibt es riesige, wolkenartige Strukturen tief im Eis, die wie aufgewühlte Wirbel aussehen. Sie durchbrechen die sonst so ordentlichen, schichtartigen Ablagerungen (wie Jahresringe in einem Baum). Bisher war unklar, wie diese „Eis-Wolken" (in der Fachsprache Plumes) entstanden sind.

2. Die Lösung: Thermische Konvektion (Das „Kochtopf-Prinzip")

Die Forscher vermuten, dass diese Wirbel durch Konvektion entstehen. Kennen Sie den Effekt, wenn Sie Wasser in einem Topf erhitzen? Das warme Wasser unten wird leichter und steigt auf, während das kältere Wasser oben absinkt. Das erzeugt eine zirkulierende Bewegung.

Genau das passiert im Eis in Nordgrönland:

  • Der Herd: Die Erde unter dem Eis ist warm (geothermische Wärme).
  • Der Deckel: Das Eis oben ist sehr kalt.
  • Der Effekt: Das Eis ganz unten wird durch die Erdwärme etwas „weicher" und weniger dicht. Es versucht aufzusteigen, während das harte, kalte Eis oben absinkt. Dieser Kreislauf verwirbelt das Eis und erzeugt die riesigen Wolken, die wir im Radar sehen.

3. Warum nur in Nordgrönland? (Die Zutaten für den „Eis-Soufflé")

Warum passiert das nicht überall? Die Forscher haben herausgefunden, dass es vier strenge Bedingungen braucht, damit dieser „Eis-Soufflé" gelingt:

  1. Der Topf muss tief sein: Das Eis muss sehr dick sein (über 2,2 km), damit genug Raum für den Auf- und Abstieg ist.
  2. Kein starker Wind: Der Eisfluss darf nicht zu schnell sein. Wenn das Eis schnell fließt (wie in Südrönland), wird der „Topf" durch den horizontalen Zug gestört, bevor sich die Wirbel bilden können.
  3. Kein Schneesturm: Viel Schnee, der oben drauf fällt, drückt das Eis nach unten und verhindert, dass das warme Eis unten aufsteigen kann. In Nordgrönland fällt weniger Schnee als im Süden.
  4. Das Eis muss „weich" sein: Das ist der wichtigste Punkt! Damit das Eis aufsteigen kann, muss es im unteren Bereich extrem weich und geschmeidig sein.

4. Die große Überraschung: Das Eis ist viel weicher als gedacht

Hier kommt der eigentliche „Knüller" der Studie: Um diese Konvektion überhaupt zu ermöglichen, muss das Eis in Nordgrönland 9- bis 15-mal weicher sein, als wir bisher in unseren Computermodellen angenommen haben.

Stellen Sie sich vor, wir haben immer gedacht, das Eis sei wie ein harter Gummiball. Die Studie sagt aber: „Nein, in Nordgrönland ist das Eis eher wie weicher Knete."

  • Warum ist das wichtig? Wenn das Eis so weich ist, bewegt es sich nicht primär dadurch, dass es am Boden über Felsen rutscht (wie ein Schlitten), sondern dass es sich selbst im Inneren verformt und fließt.
  • Die Folge: Unsere aktuellen Modelle, die vorhersagen, wie schnell Grönland schmilzt und den Meeresspiegel ansteigen lässt, könnten falsch liegen. Wenn wir diese „weiche Knete" in die Modelle einbauen, werden die Vorhersagen viel genauer.

5. Warum nicht in Südrönland?

Im Süden Grönlands ist das Eis jünger, härter, es fließt viel schneller und es schneit dort viel mehr. Das ist wie ein Topf, der zu schnell gerührt wird und zu viel kaltes Wasser von oben bekommt – da kann sich keine stabile Konvektion bilden. Deshalb sehen wir dort diese riesigen Eis-Wolken nicht.

Fazit

Diese Studie ist wie ein neuer Blick durch ein Mikroskop auf unseren Planeten. Sie zeigt uns, dass das Eis in Grönland dynamischer und „lebendiger" ist als gedacht. Es gibt Regionen, in denen das Eis aufgrund der Wärme von unten und seiner eigenen Weichheit wie eine langsame, gefrorene Lavaströmung auf und ab steigt.

Wenn wir diese Entdeckung nutzen, um unsere Computermodelle zu verbessern, können wir viel besser vorhersagen, wie sich unser Klima in Zukunft verändert und wie schnell die Eisschilde schmelzen werden. Es ist ein wichtiger Schritt, um die Zukunft unserer Küstenstädte besser zu verstehen.