Wissenschaftler haben unter Utahs Blockgletschern fast eine Milliarde Tonnen Wasser entdeckt. Mithilfe von Schwerkraftmessungen und dreidimensionalen Inversionen kartierten Forscher der University of Utah und des Utah Geological Survey das unter Gesteinsschutt verborgene Eis des Timpanogos Rock Glacier und schätzten das Gesamtaufkommen im US-Bundesstaat ein.
Auf den ersten Blick wirken die felsigen Berghänge in Utah trocken und karg, bedeckt von losen Steinen und Geröll. Doch unter dieser grauen Oberfläche verbirgt sich ein gewaltiges Vorkommen an gefrorenem Wasser. Laut neuen wissenschaftlichen Schätzungen enthalten die Blockgletscher des US-Bundesstaates rund 0,99 Gigatonnen beziehungsweise knapp eine Milliarde Tonnen Wasseräquivalent.
Der verborgene Eisspeicher des Timpanogos Rock Glacier
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Blockgletscher sehen völlig anders aus als die glänzenden, freiliegenden Eisfelder konventioneller Gletscher. Es handelt sich um Eismassen, die von dicken Schichten aus losem Gestein und Schutt bedeckt sind, während das Eis im Untergrund langsam bergab wandert. Diese felsige Decke isoliert das Eis vor Wärme und Sonnenlicht, weshalb diese Formationen in alpinen Umgebungen überdauern, in denen herkömmliche Gletscher oft nicht mehr existieren können. Wie die Forscher in ihrer Studie erläutern, die den inneren Eisgehalt des Timpanogos Rock Glacier in Utah anhand einer dreidimensionalen Bayes-Inversion von Schwerkraftdaten untersuchte, gewinnen Blockgletscher zunehmend an Bedeutung, da der Klimawandel das herkömmliche Gletscherteis schrumpfen lässt. Sie speichern Wasser, bieten Lebensräume für kälteadaptierte Arten und können bei einer Destabilisierung Gefahren für darunterliegende Gemeinden heraufbeschwören. Bislang fiel es Wissenschaftlern jedoch schwer, den genauen Eisgehalt zu bestimmen, da die steinige Oberfläche das Innere verbirgt.
Schwerkraftmessungen machen unterirdisches Eis sichtbar
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Um den Untergrund des Timpanogos Rock Glacier unter dem Mount Timpanogos zu untersuchen, griff das Forschungsteam zu einer Methode ohne großflächige Bohrungen. Die Wissenschaftler sammelten 232 Schwerkraftmessungen an dem Standort und nutzten eine dreidimensionale Bayes-Inversion, um die versteckte Struktur zu rekonstruieren. Da Eis deutlich weniger dicht ist als das umliegende Grundgestein, erzeugt eine ausreichend große, verborgene Eismasse eine winzige, aber messbare Verringerung der Erdbeschleunigung. Über die Kartierung dieser Variationen bestimmten die Forscher die Lage und Dicke des eishaltigen Materials. Veröffentlicht wurde die Untersuchung im Journal of Geophysical Research: Earth Surface von einem Team der University of Utah und des Utah Geological Survey unter der Leitung von Bronson Cvijanovich sowie Michael S. Thorne, Surya Pachhai, Leif S. Anderson, Ivan Tochimani-Hernandez, Christian L. Hardwick und Tonie van Dam.
Die Studie ergab ein geschätztes Eisvolumen von etwa 1,55 Millionen Kubikmetern bei einer durchschnittlichen Dicke von 18,8 Metern. Dem bevorzugten Modell zufolge besteht der gesamte Blockgletscher zu rund 72 Prozent aus Eis nach Volumen, während sein Eiskern sogar auf etwa 83 Prozent geschätzt wird. Dieses verborgene Reservoir bleibt oft über Jahrhunderte erhalten, selbst wenn die Bedingungen an der Oberfläche stabil erscheinen.
Vergleiche mit olympischen Schwimmbecken und weltweite Reserven
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Um die Dimensionen des Eises unter dem Mount Timpanogos greifbarer zu machen, zogen die Forscher einen alltäglichen Vergleich heran. Das ermittelte Volumen von 1,55 Millionen Kubikmetern entspricht ungefähr der Menge von 600 olympischen Schwimmbecken. Auf Basis dieser Messungen entwickelten die Wissenschaftler zudem eine neue Methode, um die in zahlreichen ähnlichen Formationen gespeicherten Wassermengen zu berechnen. Für die intakten Blockgletscher im US-Bundesstaat Utah ermittelten sie dabei 0,99 Gigatonnen Wasseräquivalent. Für den gesamten Westen der Vereinigten Staaten beläuft sich der Schätzwert auf rund 11,92 Gigatonnen, während intakte Blockgletscher weltweit schätzungsweise etwa 48,03 Gigatonnen bergen könnten.
Trotz dieser Berechnungen weisen die Autoren darauf hin, dass ihre Schätzungen noch unvollständig sind. Anhaltender Schnee und steiles Gelände verhinderten Schwerkraftmessungen in den oberen Regionen des Timpanogos Rock Glacier, weshalb das berechnete Eisvolumen vermutlich eher eine Untergrenze des tatsächlichen Gesamtwerts darstellt. Auch bei der Modellierung des Verhältnisses von Eisdicke und Dichte bestehen laut der Studie gewisse Unsicherheiten.
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