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Lake on the 79°N Glacier is splitting the ice – leaving permanent changes

A new AWI study shows that an approximately 21 square kilometre meltwater lake has caused gigantic cracks in the ice and that the water flowing off is lifting the glacier
[Translate to English:] Das AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 bei der ersten Messkampagne des Ultra-Breitband-Eisradars, dessen Antennen unter dem Rumpf und den Flügeln montiert sind. Auf dieser Aufnahme fliegt das Flugzeug über den 79-Grad-Nordgletscher in Grönland. Deutlich zu erkennen sind die Schmelzwasserseen auf der Gletscheroberfläche.
Eisdicken-Messflug über dem 79-Grad-Nord-Gletscher, Grönland (Photo: Alfred-Wegener-Institut)

Since the mid-1990s, the Greenland ice sheet has been losing mass, leaving only three floating tongues remaining. One of these, Nioghalvfjerdsbræ or the 79°N Glacieris already showing the first signs of instability. In addition to the warm ocean water, which is increasingly thinning the ice from below, the runoff of meltwater on the surface is also playing an increasingly significant role. In a new study, researchers from the Alfred Wegener Institute investigated how - caused by global warming -  a 21 km2 large meltwater lake formed and developed on the surface of the 79°N Glacier. They observed that over the years, this lake has caused gigantic cracks and the outflowing water is lifting the glacier. Their findings have been published in the journal The Cryosphere

Der See taucht das erste Mal in den Beobachtungsdaten im Jahr 1995 auf. „Es gab in diesem Gebiet des 79°N-Gletschers vor dem Anstieg der atmosphärischen Temperaturen Mitte der 1990er Jahre keine Seen“, sagt Prof. Angelika Humbert, Glaziologin am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Vom Zeitpunkt des Entstehens 1995 bis 2023 ist das Wasser des Sees immer wieder und abrupt über Kanäle und Risse im Eis abgelaufen, wodurch massive Mengen an Schmier- und Süßwasser an den Rand der Gletscherzunge Richtung Ozean gelangten.“ Insgesamt gab es sieben solcher Entwässerungen, vier davon in den letzten fünf Jahren. 

„Bei diesen Drainagen haben sich ab 2019 ausgedehnte, dreieckige Bruchfelder mit Rissen im Eis gebildet, die anders geformt sind als bei allen Seedrainagen, die ich bisher gesehen habe“, staunt Angelika Humbert. Einige dieser Risse formen Kanäle mit Öffnungen, die mehrere Dutzend Meter breit sind (Moulins) und durch die auch nach der Hauptentwässerung des Sees Wasser abfließt. So gelangt innerhalb von Stunden eine riesige Menge Wasser an die Basis des Eisschildes. „Wir haben nun erstmals die Kanäle gemessen, die im Eis bei der Drainage entstehen und wie sie sich über die Jahre verändern.“ 

Nachdem der See 1995 entstanden war, hat sich seine Größe mit den ersten Rissen im Laufe der Zeit verringert. Mit etwa 21 km2 hat er jetzt aber immer noch die Größe der Möhnetalsperre, einer der größten Talsperren Deutschlands. In den letzten Jahren traten die Drainagen in immer kürzeren Abständen auf. „Wir vermuten, dass das an den dreieckigen Moulins ab 2019 liegt, die über die Jahre immer wieder reaktiviert werden“, so Angelika Humbert. Hierbei spielt das Materialverhalten des Gletschers eine Rolle: Denn einerseits verhält sich das Eis wie ein extrem dickflüssiges (viskoses) Fluid, das langsam über den Untergrund fließt. Gleichzeitig ist es aber auch elastisch, so dass es sich verformen und wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann, ähnlich wie ein Gummiband. Durch die feste Natur des Eises können Risse und Rinnen überhaupt erst entstehen. Andererseits unterstützt die kriechende Natur des Eises, dass sich Kanäle im Inneren des Gletschers nach der Drainage im Laufe der Zeit wieder schließen. „Die Größe der dreieckigen Moulin-Brüche an der Oberfläche bleibt einige Jahre lang unverändert. Die Radarbilder zeigen, dass sie sich im inneren des Gletschers zwar im Laufe der Zeit verändern, aber auch noch Jahre nach ihrer Entstehung nachweisbar sind.“ Diese Daten zeigen auch, dass es ein Netzwerk von Rissen und Kanälen gibt, sodass es mehr als nur einen Weg für das Wasser gibt. 

Schmelzwasser hebt Gletscher an

Original publication

Humbert, A., Helm, V., Zeising, O., Neckel, N., Braun, M. H., Khan, S. A., Rückamp, M., Steeb, H., Sohn, J., Bohnen, M., and Müller, R.: Insights into supraglacial lake drainage dynamics: triangular fracture formation, reactivation and long-lasting englacial features, The Cryosphere, 19, 3009–3032, https://doi.org/10.5194/tc-19-3009-2025, 2025.

Contact

Science

Angelika Humbert
+49(471)4831-1834

Press Office

Sarah Werner
+49 471 4831 2008

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[Translate to English:] Das AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 bei der ersten Messkampagne des Ultra-Breitband-Eisradars, dessen Antennen unter dem Rumpf und den Flügeln montiert sind. Auf dieser Aufnahme fliegt das Flugzeug über den 79-Grad-Nordgletscher in Grönland. Deutlich zu erkennen sind die Schmelzwasserseen auf der Gletscheroberfläche.
[Translate to English:] Das AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 bei der ersten Messkampagne des Ultra-Breitband-Eisradars, dessen Antennen unter dem Rumpf und den Flügeln montiert sind. Auf dieser Aufnahme fliegt das Flugzeug über den 79-Grad-Nordgletscher in Grönland. Deutl... (Photo: Alfred-Wegener-Institut)
Moulins auf dem 79°N Gletscher
Ab 2019 haben sich in einem See auf dem 79°N Gletscher ausgedehnte, dreieckige Bruchfelder mit Rissen im Eis gebildet, durch die auch nach der Hauptentwässerung des Sees Wasser abfließt. (Photo: Alfred-Wegener-Institut)
See auf dem 79°N Gletscher
In ihrer Studie haben die Forschenden Daten aus verschiedenen Messungen analysiert. Anhand von Satelliten-Fernerkundungsdaten und Daten aus luftgestützten Vermessungen konnten sie untersuchen, wie sich der See füllt, entwässert und welche Wege das Wasser im Gletscher ni... (Photo: Alfred-Wegener-Institut / Angelika Humbert)
[Translate to English:] Ein tiefer See mitten auf dem 79 N Gletscher, fotografiert während eines Helikopterfluges
[Translate to English:] Ein tiefer See mitten auf dem 79 N Gletscher, fotografiert während eines Helikopterfluges (Photo: Alfred-Wegener-Institut / Ole Zeising)
[Translate to English:] Blick aus dem Hubschrauber auf den wieder aufgefüllten "Lake 11" am 79 North Glacier
[Translate to English:] Blick aus dem Hubschrauber auf den wieder aufgefüllten "Lake 11" am 79 North Glacier (Photo: Alfred-Wegener-Institut / Ole Zeising)