Blockgletscher – einfach erklärt

Begriff und Bedeutung

Blockgletscher sind Schutt-Eis-Gemenge, die sich wegen eines gefrorenen Kerns aus Permafrost im aktiven Zustand langsam hangabwärts bewegen. Sie bestehen aus gefrorenem Lockermaterial, etwa Hangschutt oder Moräne. Das Gestein-Eis-Gemisch liegt unter einer oberflächlichen Schuttschicht des Auftaubodens und ist deshalb für Laien oft schwer zu erkennen.

Sie sind typische Landschaftselemente des alpinen Permafrosts und kommen in vielen Hochgebirgsregionen der Erde vor. Anders als Gletscher zeigen sie an der Oberfläche kein Eis, sondern eine grobblockige Oberfläche. Sie entstehen nicht durch die Ansammlung großer Schneemengen, sondern vor allem in schneeärmeren Gebieten. Fachlich gehören sie zur Geomorphologie, besonders zur Periglazialmorphologie, sowie zur Hydrogeologie; sie sind keine Gegenstände der Gletscherkunde.

Bildungsbedingungen und Verbreitung

Günstige Bedingungen herrschen in Gebirgen mit winterlich kontinental geprägtem Klima. Eine fehlende oder dünne Schneedecke und lang anhaltende Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt kühlen das Substrat tiefreichend ab und lassen es gefrieren. Bildet sich zu Beginn der Ablationsphase im Frühjahr eine ausreichend mächtige Schneedecke von mehr als 80 cm, konserviert sie den gefrorenen Boden.

In den Alpen liegen Blockgletscher daher besonders in inneralpinen Trockentälern des Engadin, zum Beispiel der Blockgletscher Murtél, sowie in den Ostalpen, etwa am Blockgletscher Ölgrube im Kaunertal und in der Schobergruppe. Noch größere Blockgletscher gibt es im kontinentalen Tien-Shan-Gebirge in Kasachstan und Kirgisistan.

Ihre geomorphologische Untergrenze gilt im Allgemeinen als Untergrenze der Zone des diskontinuierlichen Permafrosts. Sehr schnell fließende Blockgletscher können jedoch bis in die montane Höhenstufe reichen. Als Beispiele nennt der Artikel den Blockgletscher „Gorodetsky“ im nördlichen Tien Shan mit einer Untergrenze bei etwa 3150 m sowie den schnell fließenden „Ordshonikidze“, der bis in die montane Höhenstufe vordringt.

Aktivität und Materialtypen

Aktive Blockgletscher sind Massenbewegungen, die lavastromartig kriechen bis fließen. Ihre typische Bewegungsgeschwindigkeit beträgt 0,10 bis 1 m/Jahr.

Inaktive Blockgletscher bewegen sich nicht mehr, enthalten aber weiterhin gefrorenes Material. Von klimatischer Inaktivierung spricht man, wenn ein Blockgletscher in ein Nicht-Permafrostgebiet gelangt ist. Dynamische Inaktivität liegt vor, wenn er sich zu weit von seinem Schutthang entfernt hat und dadurch keine Schutt- und Eiszufuhr mehr erhält.

Fossile Blockgletscher sind eisfreie Schuttablagerungen ehemaliger Blockgletscher und damit Reliktformen in Nicht-Permafrostgebieten. Beim Schmelzen können Wasser sowie feinkörnige Schluff- und Tonanteile ausgeschwemmt werden, die zusammen mit dem Eis den Eiszement bildeten. Deshalb kann ein fossiler Blockgletscher bei einer Absenkung der Permafrostgrenze meist nicht wieder aktiv werden.

Felsige Blockgletscher, Bouldery Rock Glaciers, bestehen aus sehr grobem Schutt von meist mehr als 100 m hohen Felswänden. Sie sind meist über 200 m lang und besitzen durch die Bewegung eine wulstige Oberfläche sowie eine steile, instabile Stirn. Pebbly Rock Glaciers sind geröllreicher: Ihr Material ist in der Regel 15–20 cm groß, sie sind meist deutlich kürzer und werden von kleineren Felswänden aus wenig widerstandsfähigem Gestein gespeist. Auch zurückschmelzende, schuttbedeckte Kargletscher oder schuttreiche Moränen können Ausgangsmaterial liefern.

Aufbau, Bewegung und Erhaltung

Blockgletscher treten als Bodeneiskörper unterschiedlicher Größe deutlich gegenüber ihrer Umgebung hervor. Treffen mehrere zusammen, können sie – ähnlich wie Gletscher – eine gemeinsame Zunge bilden. Dabei bleiben Gesteinsmaterialien aus verschiedenen Zeiten und Quellen erkennbar.

Typischerweise sind sie mehrere hundert Meter lang und 100–200 m breit; sie können aber mehrere Kilometer Länge erreichen. Ihre Mächtigkeit beträgt meist 30–50 m. Unter der grobblockigen Deckschicht liegt häufig ein Eisanteil von 40–70 %, der auch deutlich höher sein kann. Ein Beispiel aus dem nördlichen Tien Shan zeigt unter einem 1,5 m mächtigen Auftauboden das Schutt-Eis-Gemisch.

Inaktive Formen haben eine flachere Frontalstirn und einen weicheren Übergang von der Stirn zur Oberfläche. Weil die Bewegung fehlt, können sich Pflanzen bis hin zu Sträuchern und kleinen Bäumen ansiedeln. Reliktformen sind durch ausgeschmolzenes Eis, unregelmäßige Strukturen und eine kollabierte Oberfläche geprägt. Blockgletscher können sehr alt werden: Oberflächennahe Felsblöcke isolieren stark und schützen den eisreichen Kern vor dem Ausschmelzen.

Untersuchung und wissenschaftliche Relevanz

Seit den 1960er Jahren untersuchte der Geomorphologe Dietrich Barsch von der Universität Basel aus regelmäßig Aufbau und Bewegung von Blockgletschern; ab 1975 setzte er die Bewegungsmessungen von Heidelberg aus fort. Wilfried Haeberli von der Universität Zürich führte die Forschung mit geophysikalisch-klimatologischem Ansatz weiter. Wichtige Methoden waren Seismik, Geoelektrik, Kernbohrungen bis zur Blockgletscherbasis sowie die geophysikalische Vermessung und Instrumentierung der Bohrlöcher. Untersuchungsgebiete waren unter anderem Murtél-Corvatsch, Muragl und Macun im Unter- und Oberengadin sowie Blockgletscher in den argentinischen Anden. In Österreich wurde die Dynamik alpiner Blockgletscher erstmals in den 1970er Jahren näher erforscht; die Untersuchungen initiierte Adrian Scheidegger.

Blockgletscher sind wichtige Wasserressourcen, besonders in semiariden Gebieten der chilenischen und argentinischen Anden. Dort sind sie häufig und nach den Eisgletschern die zweitwichtigsten Wasservorräte. Ihr sommerliches Schmelzwasser muss zudem bei Hochwassermodellierungen berücksichtigt werden. Sie dienen als Klimaindikatoren: Die tiefsten aktiven Vorkommen entsprechen ungefähr der Permafrostuntergrenze bei der −1-°C-Isotherme. Fossile Formen weisen auf früher tiefer liegende Permafrostgrenzen und damit kältere Phasen hin, etwa die Kleine Eiszeit in Europa.

Außerdem stabilisieren Blockgletscher hochalpine Böden. In trockenen Andengebieten ersetzen sie die Wirkung der Vegetation, die in zentralen Teilen der Anden nur bis etwa 3000 m Höhe reicht. Ohne Permafrost könnten Hänge schneller erodieren; Muren und großflächige Rutschungen könnten hochgelegene Siedlungen bedrohen. Die Erforschung ihrer Dynamik verbindet unter anderem Bodenmechanik, Pedologie, Geodäsie, Geologie, Geophysik, Hydrologie, Geotechnik und geowissenschaftliche Informatik. Die Engadiner Blockgletscher wurden im Herbst 2022 von der International Union of Geological Sciences in die Reihe der 100 geologischen Welterbestätten aufgenommen.