Quelle: Phys.org, https://phys.org/news/2026-10-antarctic-reveal-chapter-glacier-history.html
Autor: Istanbul Technical University (Technische Universität Istanbul)
Veröffentlichungsdatum: 27. Oktober 2026
Eine neue wissenschaftliche Untersuchung liefert wichtige Erkenntnisse über die Gletschergeschichte der westlichen Antarktischen Halbinsel während der vergangenen Jahrtausende. Wissenschaftler der Technischen Universität Istanbul konnten erstmals das Alter bestimmter Gletschermoränen in der Marguerite Bay bestimmen und damit eine bislang bestehende Lücke in der Rekonstruktion früherer Gletschervorstöße schließen. Die Ergebnisse zeigen, dass mehrere Gletscher der Region während der sogenannten Kleinen Eiszeit und einer vorausgehenden Kälteperiode vorgerückt sind. Bemerkenswert ist außerdem, dass einige der damaligen Gletschergrenzen nur wenige Dutzend Meter von den heutigen Eisfronten entfernt liegen.
Eine bislang wenig erforschte Phase der antarktischen Gletschergeschichte
Die Entwicklung der antarktischen Gletscher seit dem Höhepunkt der letzten großen Eiszeit ist Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen. Besonders gut dokumentiert ist der großräumige Rückzug des Eises nach dem letzten glazialen Maximum vor rund 20.000 Jahren. Deutlich weniger Informationen liegen dagegen über die Gletscherentwicklung während der vergangenen Jahrtausende vor.
Eine wichtige Phase bildet das sogenannte Neoglazial, eine kühlere Klimaperiode, die vor ungefähr 4.000 Jahren begann und vor rund 200 Jahren endete. In ihre Spätphase fällt die Kleine Eiszeit, die vor allem aus historischen und naturwissenschaftlichen Untersuchungen der Nordhalbkugel bekannt ist und ungefähr zwischen 1300 und 1850 n. Chr. angesetzt wird.
Frühere Untersuchungen hatten bereits Hinweise darauf geliefert, dass während dieser Zeit auch verschiedene Gletscher der Antarktischen Halbinsel vorstießen. Als Belege dienten unter anderem Sedimentablagerungen in Seen und Meeresbecken, angehobene ehemalige Strandlinien, von Gletschern überdeckte Moose sowie charakteristische glaziale Geländeformen.
Für die Marguerite Bay, die größte Bucht an der Westküste der Antarktischen Halbinsel, fehlten bislang allerdings direkte Altersbestimmungen der entsprechenden Moränen. Obwohl dort zahlreiche gut erhaltene Gletscherablagerungen vorhanden sind, ließ sich bisher nicht zuverlässig feststellen, wann diese entstanden waren.
Die neue Untersuchung schließt einen Teil dieser Forschungslücke.
Gletschermoränen als natürliche Klimaarchive
Das internationale Forschungsteam unter Leitung von Professor Attila Çiner vom Eurasia Institute of Earth Sciences der Technischen Universität Istanbul untersuchte Moränen von drei Gletschern im Bereich der Marguerite Bay.
Dabei handelte es sich um den Shoesmith-Gletscher und den Erinç-Gletscher auf Horseshoe Island sowie den Erol-Gletscher auf der benachbarten Calmette-Halbinsel.
Moränen bestehen aus Gesteinsmaterial, das von einem Gletscher transportiert und an seinem Rand oder an seiner Oberfläche abgelagert wird. Besonders markante Moränenwälle können frühere Positionen der Gletscherfront anzeigen. Zieht sich das Eis zurück, bleiben diese Ablagerungen in der Landschaft erhalten.
Zur Altersbestimmung verwendeten die Forscher die sogenannte kosmogene Oberflächenexpositionsdatierung mit dem radioaktiven Isotop Beryllium-10.
Dieses Isotop entsteht, wenn kosmische Strahlung mit bestimmten Atomkernen in oberflächennahen Gesteinen reagiert. Solange ein Gesteinsblock unter einer ausreichend mächtigen Eisschicht verborgen liegt, ist er weitgehend vor dieser Strahlung geschützt. Wird der Block durch den Rückzug des Gletschers freigelegt, beginnt sich Beryllium-10 in seiner Oberfläche anzureichern.
Durch die Messung der Isotopenkonzentration lässt sich unter geeigneten Bedingungen bestimmen, wie lange ein Gestein bereits der kosmischen Strahlung ausgesetzt war. Daraus können Rückschlüsse auf den Zeitpunkt gezogen werden, zu dem eine Moräne eisfrei wurde beziehungsweise ihre heutige Position erreichte.
Der Shoesmith-Gletscher rückte während der Kleinen Eiszeit vor
Besonders aussagekräftige Ergebnisse lieferte die Untersuchung einer Moräne des Shoesmith-Gletschers auf Horseshoe Island.
Nach der Aussonderung von Gesteinsproben, die Hinweise auf eine ältere Expositionsgeschichte enthielten, bestimmten die Forscher für die Moräne ein Alter von 496 ± 79 Jahren.
Damit fällt ihre Entstehung beziehungsweise Stabilisierung in die Kleine Eiszeit, also in eine Phase, während der in zahlreichen Regionen der Erde vergleichsweise niedrige Temperaturen herrschten.
Die Altersbestimmung liefert einen direkten geologischen Beleg dafür, dass der Shoesmith-Gletscher während dieser Periode eine größere Ausdehnung erreichte als in späteren Phasen.
Das Ergebnis stimmt mit anderen Untersuchungen auf der westlichen Antarktischen Halbinsel überein. Beispielsweise wurden in der Umgebung von Rothera Point, weniger als 50 Kilometer vom Untersuchungsgebiet entfernt, ebenfalls Hinweise auf einen Gletschervorstoß während eines vergleichbaren Zeitabschnitts gefunden.
Die Übereinstimmung der verschiedenen Befunde unterstützt die Annahme, dass die Kleine Eiszeit in Teilen der westlichen Antarktischen Halbinsel mit einer verstärkten Gletscherausdehnung verbunden war.
Allerdings betonen die Wissenschaftler, dass die einzelnen Gletscher nicht zwangsläufig gleichzeitig oder in gleicher Intensität auf die klimatischen Veränderungen reagierten.
Hinweise auf einen noch älteren Gletschervorstoß
Die Untersuchungen am Erinç-Gletscher ergaben ein komplexeres Bild.
Die analysierten Gesteinsproben zeigten eine größere Streuung ihrer Expositionsalter. Nach Abwägung verschiedener Interpretationsmöglichkeiten bevorzugten die Forscher ein Moränenalter von 1.163 ± 403 Jahren.
Damit könnte die untersuchte Moräne während eines früheren Gletschervorstoßes im späten Neoglazial entstanden sein, also deutlich vor dem Höhepunkt der Kleinen Eiszeit.
In unmittelbarer Nähe des heutigen Gletschers befindet sich außerdem ein weiterer Moränenwall, der nur wenige Meter von der aktuellen Eisfront entfernt liegt. Die Forscher halten es für möglich, dass dieser jüngere Wall während der Kleinen Eiszeit entstand.
Da für diese Geländeform bislang keine direkte Altersbestimmung vorliegt, bleibt diese Zuordnung jedoch vorläufig.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Gletscher der Region während des späten Holozäns mehrfach auf klimatische Veränderungen reagierten und ihre Ausdehnung entsprechend veränderten.
Warum manche Gesteine älter sind als ihre Moränen
Besondere Schwierigkeiten bereitete die Datierung der Moräne des Erol-Gletschers auf der Calmette-Halbinsel.
Drei untersuchte Gesteinsblöcke lieferten scheinbare Expositionsalter zwischen ungefähr 2.000 und fast 10.000 Jahren. Diese Werte waren deutlich älter als die vermutete Entstehungszeit der Moräne.
Die Wissenschaftler erklären diese Diskrepanz mit einer geerbten Beryllium-10-Konzentration.
Ein Gesteinsblock kann bereits vor seiner Aufnahme und seinem Transport durch einen Gletscher über längere Zeiträume an der Erdoberfläche gelegen haben. Während dieser früheren Expositionsphase reichert sich Beryllium-10 an.
Wird das Gestein später vom Eis aufgenommen, transportiert und erneut abgelagert, verschwindet die bereits vorhandene Isotopenkonzentration nicht automatisch. Eine einfache Altersberechnung kann deshalb ein deutlich zu hohes Alter ergeben.
Dieses Problem verdeutlicht, weshalb kosmogene Expositionsdatierungen nicht unabhängig vom geologischen Zusammenhang interpretiert werden dürfen.
Im Fall des Erol-Gletschers konnten die Wissenschaftler zusätzliche Informationen aus der Geländesituation gewinnen. Teile der Moräne überlagern ältere, bereits datierte angehobene Strandablagerungen.
Daraus folgt, dass der Gletscher erst nach der Entstehung dieser Strandablagerungen vorgestoßen sein kann.
Die stratigraphischen Beziehungen unterstützen damit die Vermutung, dass auch diese Moräne mit einem Gletschervorstoß während der Kleinen Eiszeit zusammenhängt. Eine eindeutige direkte Datierung gelang hier jedoch nicht.
Frühere Gletschergrenzen liegen teilweise nur 25 bis 50 Meter von den heutigen Eisfronten entfernt
Ein besonders bemerkenswertes Ergebnis betrifft die räumliche Lage einiger Moränen.
Die Forscher stellten fest, dass innere Moränenwälle, die mit den Gletschervorstößen während der Kleinen Eiszeit in Verbindung gebracht werden, teilweise lediglich 25 bis 50 Meter von den heutigen Gletscherfronten entfernt liegen.
Damit befinden sich einige Gletscher der untersuchten Region gegenwärtig offenbar in einer Position, die nicht weit von früheren Eisrandlagen entfernt ist.
Die Autoren weisen darauf hin, dass dies auf eine gewisse lokale Stabilität einzelner Gletscher trotz der deutlichen Erwärmung der Antarktischen Halbinsel während der vergangenen Jahrzehnte hindeuten könnte.
Allerdings dürfen diese Beobachtungen nicht auf die gesamte Antarktische Halbinsel oder gar den gesamten antarktischen Eisschild übertragen werden.
Das Verhalten einzelner Gletscher hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dazu gehören neben der Lufttemperatur insbesondere die Schneefallmengen, die Oberflächenmassenbilanz, die topographischen Bedingungen und die örtlichen Eigenschaften der Gletscher.
Auch lässt sich aus einer vergleichsweise geringen Entfernung zwischen historischen Moränen und heutigen Eisfronten allein nicht ableiten, wie sich die betreffenden Gletscher künftig entwickeln werden.
Die Wissenschaftler betonen deshalb, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um den Einfluss gegenwärtiger Erwärmung und veränderlicher Schneefallbedingungen besser beurteilen zu können.
Bedeutung für die Rekonstruktion natürlicher Klimaschwankungen
Die neuen Ergebnisse erweitern das Wissen über die natürliche Variabilität antarktischer Gletscher während des späten Holozäns.
Während Satelliten erst seit wenigen Jahrzehnten eine systematische Beobachtung der Gletscherbewegungen und Eisrandveränderungen ermöglichen, reichen geologische Archive wesentlich weiter in die Vergangenheit zurück.
Moränen können frühere Gletscherstände dokumentieren, auch wenn deren Entstehung viele Jahrhunderte zurückliegt.
Durch eine systematische Datierung solcher Ablagerungen können Wissenschaftler nachvollziehen, wann Gletscher vorstießen, wann sie sich zurückzogen und in welchen Zeiträumen größere Veränderungen stattfanden.
Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil sich gegenwärtige Gletscherveränderungen erst dann umfassend einordnen lassen, wenn auch ihre längerfristige Entwicklung bekannt ist.
Die Untersuchungen in der Marguerite Bay zeigen, dass während des späten Neoglazials und der Kleinen Eiszeit mehrere Gletscher der Region vorgerückt sind. Zugleich verdeutlichen sie, dass die Entwicklung einzelner Gletscher zeitlich unterschiedlich verlaufen kann.
Die Forscher sehen erhebliches Potenzial für weitere Untersuchungen. In der Umgebung der Marguerite Bay existieren zahlreiche bislang undatierte Moränen und Seen, deren Sedimente zusätzliche Informationen über die Klimageschichte der Region liefern könnten.
Fazit
Die Studie liefert erstmals direkte kosmogene Oberflächenexpositionsalter für spätneoglaziale Moränen einschließlich solcher aus der Kleinen Eiszeit in der Marguerite Bay an der westlichen Antarktischen Halbinsel.
Besonders die auf 496 ± 79 Jahre datierte Moräne des Shoesmith-Gletschers stellt einen wichtigen Beleg für einen Gletschervorstoß während der Kleinen Eiszeit dar. Weitere Hinweise aus der Umgebung des Erinç- und des Erol-Gletschers deuten auf zusätzliche Vorstoßphasen während der vergangenen Jahrtausende hin.
Bemerkenswert ist die Beobachtung, dass bestimmte historische Gletschergrenzen nur 25 bis 50 Meter von den heutigen Eisfronten entfernt liegen. Dies deutet möglicherweise darauf hin, dass einzelne Gletscher der Region trotz der jüngeren Erwärmung bislang vergleichsweise geringe Veränderungen ihrer Frontposition erfahren haben.
Die Untersuchung unterstreicht damit die Bedeutung geologischer Archive für die Einordnung aktueller Gletscherentwicklungen. Sie zeigt zugleich, dass sich die klimatische Geschichte der Antarktis nicht allein aus modernen Temperaturmessungen oder Satellitendaten erschließen lässt, sondern auch die natürlichen Schwankungen der vergangenen Jahrhunderte und Jahrtausende berücksichtigt werden müssen.
Die zugrunde liegende wissenschaftliche Arbeit von Attila Çiner und Kollegen erschien bereits 2025 in der Fachzeitschrift Quaternary Science Reviews unter dem Titel „Tracing the peak of Neoglacial cooling on the Western Antarctic Peninsula: The Little Ice Age moraines of Marguerite Bay“.
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