A new study, led by the Lancaster University and involving the Alfred Wegener Institute, reveals how, under extreme conditions, melt water flooding underneath the ice can force its way upwards through the ice and escape at the ice sheet surface. Researchers observed this phenomenon for the first time in Greenland and described it in detail in the journal Nature Geoscience. It sheds new light on the destructive potential of meltwater stored beneath the ice sheet.
Das internationale Forscherteam untersuchte einen bisher unentdeckten subglazialen See unter dem Eisschild in einer abgelegenen Region Nordgrönlands. Mit modernsten Satellitendaten und numerischer Modellen konnten sie eine detaillierte dreidimensionale Abbildungen der Oberfläche des Eisschildes erstellen und sehen, wie der See plötzlich sein Wasser verlor. Die Forscher entdeckten, dass im Sommer 2014 über einen Zeitraum von zehn Tagen ein 85 Meter tiefer Krater auf einer Fläche von zwei Quadratkilometer in der Eisoberfläche entstand, weil 90 Millionen Kubikmeter Wasser aus dem darunter liegenden See flossen. Das entspricht der Menge Wasser, die in etwa neun Stunden während der Hochsaison über die Niagarafälle sprudelt. Es ist eine der größten subglazialen Überschwemmungen in der Geschichte Grönlands.
Doch was die Forscher weiter flussabwärts fanden, war noch überraschender: In einer Region, in der das Eis zuvor unbeschädigt war, entdeckten sie, dass auf einer Fläche von 385.000 Quadratmetern – oder 54 Fußballfeldern – das Eis plötzlich Risse zeigte und 25 Meter hohe Eisblöcke auf der Gletscheroberfläche lagen. Über eine Fläche von etwa sechs Quadratkilometern war die Gletscheroberfläche dort mit Wasser überspült worden. „Damit das passieren konnte, müssen sich Risse schräg durch das Eis bis zur Oberfläche entwickeln“, sagt Prof. Angelika Humbert, Glaziologin am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Diese Risse schaffen einen Weg, über den das Wasser dann nach oben fließen kann. „Auch wenn dies erst mal ungewöhnlich erscheint, sind solche Risse in der Bruchmechanik durchaus bekannt.“
„Als wir das zum ersten Mal sahen, dachten wir, dass es ein Problem mit unseren Daten gibt, weil es so unerwartet war”, sagt Hauptautorin Dr. Jade Bowling. Als wir jedoch unsere Analyse vertieften, wurde uns klar, dass es sich um die Nachwirkungen einer riesigen Wasserflut handelte, die unter dem Eis austrat.” Bisher war man davon ausgegangen, dass das Schmelzwasser von der Oberfläche zur Basis des Eisschildes und dann weiter zum Ozean fließt. Die Studie liefert jedoch den eindeutigen Beweis, dass das Wasser auch in umgekehrter Richtung nach oben fließen kann.
Die Entdeckungen verdeutlichen die Komplexität des Wasserflusses und die Notwendigkeit, besser zu verstehen, wie der Eisschild auf extreme Schmelzwasserzuflüsse reagiert. Dies wird wahrscheinlich immer häufiger der Fall sein, wenn sich das Klima erwärmt und die Eisschilde immer stärker schmelzen.
Originalpublikation
Bowling, J.S., McMillan, M., Leeson, A.A. et al. Outburst of a subglacial flood from the surface of the Greenland Ice Sheet. Nat. Geosci. (2025). https://doi.org/10.1038/s41561-025-01746-9