Gletschermühlen und Gletscherhydrologie
Ein temperierter Gletscher im Sommer ist voller Wasser. Schmelze auf der Oberfläche sammelt sich in Bächen, fällt in zylindrische Schächte — die Moulins —, läuft durch Tunnel innerhalb des Eises und tritt schließlich an der Stirn aus. Das Ergebnis ist ein gletscherweites Rohrleitungssystem, das mit Wetter, Saison und allgemeiner Gletschergesundheit variiert. Genau dieses Netz steuert auch maßgeblich, wie schnell das Eis fließt.
Was ist eine Moulin?
Eine Moulin (Gletschermühle) ist ein vertikaler bis fast vertikaler Schacht im Eis, der dort entsteht, wo ein Schmelzwasserbach durch eine Spalte ins Eis fällt. Durchmesser von Zentimetern bis Dutzenden Metern. Tiefen von vielen Hundert Metern — auf dem grönländischen Eisschild kilometertief.
Wie sie entstehen
Eine kleine Spalte öffnet sich am Boden eines Schmelzbachs. Der Bach rutscht hinein und beginnt sofort, die Eiswände zu schmelzen. Je schneller der Fluss, desto mehr Reibungswärme und desto schneller weitet sich die Moulin. Irgendwann erreicht der Bach das Bett.
Englaziale Kanäle
Unter der Moulin läuft das Wasser durch Rohrleitungen im Eis — englaziale Kanäle. Sie können nahe der Oberfläche meterweit sein und verengen sich nach unten. Sie bilden und schließen sich ständig: Schmelze weitet sie, Eisfluss drückt sie zu.
Subglaziale Entwässerung
Am Bett kann Wasser auf zwei Hauptarten fließen:
- Verteilte Entwässerung: dünner Wasserfilm über große Bettflächen, typisch im Winter und Frühsommer.
- Kanalisierte Entwässerung: schmale, oft tiefe Tunnel im Eis oder im Untergrund, effizienter und im Spätsommer dominant.
Der Umschalt zwischen den beiden Modi ist einer der wichtigsten Prozesse der Gletscherdynamik. Verteilte Systeme stauen Wasser unter hohem Druck, heben den Gletscher vom Bett und beschleunigen das Gleiten; kanalisierte Systeme drainieren das Wasser schnell, der Gletscher verlangsamt sich.
Tagesrhythmus
Viele temperierte Gletscher fließen am frühen Nachmittag leicht schneller, wenn die Schmelze ihren Höhepunkt hat und der Bett-Wasserdruck maximal ist. Der Unterschied ist klein (wenige Prozent), aber messbar — eine der direktesten Verbindungen zwischen Klima und Eisfluss.
GLOFs und Ausbrüche
Manchmal staut das subglaziale System einen See — am Tributärknoten oder hinter einem Eisdamm — und entleert ihn katastrophal, wenn der Damm bricht. Jökulhlaup heißt der isländische Begriff, weltweit übernommen. Die freigesetzte Wassermenge kann den Gletscher vom Bett heben und flussabwärts schwere Schäden verursachen.
Wie man es untersucht
- Farbstoffversuche: Farbe in eine Moulin geben, an der Stirn detektieren — verrät Laufzeit und Dispersion.
- Heißwasserbohrungen: messen Wasserdruck und Bettbedingungen direkt.
- Radar: erkennt subglaziale Kanäle und Wasserblasen.
- Seismik: Spaltenbildung, Druckschläge, Rohreinbrüche hinterlassen alle akustische Signaturen.
Bedeutung
Die Hydrologie bestimmt, wie schnell Gletscher fließen, wann und wie viel Kalbung an Gezeitenstirnen abläuft und welche Schmelzwassermengen flussabwärts ankommen. Das Leitungssystem zu verstehen ist von der kurzfristigen Hochwasserwarnung bis zur langfristigen Klimaprojektion entscheidend.
Alle auf einen Blick
Die interaktive Karte verzeichnet bekannte aktive Moulin-Felder auf mehreren überwachten Gletschern und zeigt typische Jökulhlaup-Pfade flussabwärts bekannter eisdammgestauter Seen.