115'000 Jahre Eiszeit in zwei Minuten

Vor rund 115'000 Jahren begann die letzte Kaltzeit der Erdgeschichte – und damit eine wechselvolle Zeit, in der Gletscher aus den Alpen wiederholt ins Mittelland vorstiessen, sich zurückzogen und wieder ausdehnten. Dabei hobelten die gewaltigen Eisströme Täler wie das Rhonetal aus und schoben das Gesteinsmaterial – von feinem Sediment bis zu mehreren Tausend Tonnen schweren Felsblöcken – mit sich mit. Dieses «Geschiebe», abgelagert als sogenannte Moränen, formt heute das hügelige und grüne Alpenvorland. Die tonnenschweren Blöcke, als Findlinge bekannt, sind verstreut im Mittelland, in Alpentälern oder im Jura zu finden.

Doch obwohl Naturforscher und Wissenschaftler die Geschichte der Eiszeitgletscher der Alpen seit nahezu 300 Jahren erforschen, ist es ihnen bis heute nicht gelungen, eindeutig zu klären, welche Klimaentwicklungen zu den grossräumigen Vergletscherungen führten, was die Ausdehnung der Gletscher kontrollierte, wie dick ihr Eispanzer gewesen ist, wie häufig sich die Eisschilde ausdehnten und wieder zurückzogen und was die Ursache dafür war, dass sich das Eis je nach Alpenregion unterschiedlich stark ausdehnte. Um dies alles besser zu verstehen, simulierte Julien Seguinot von der Versuchsanstalt Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich zusammen mit Forscherkollegen auf dem CSCS-Supercomputer «Piz Daint» die Gletscherentwicklung der vergangenen 120'000 Jahre in den Alpen. Die Studie ist kürzlich in der Fachzeitschrift «The Cryosphere» erschienen.

Für die Simulationen der Gletscherentwicklung und der Ausbreitung des Eises nutzten sie ein spezielles Modell (Parallel Ice Sheet Model, PISM), das sie mit Daten der anfänglichen Topografie von Gebirgen und Gletschern fütterten, der physikalischen Eigenschaften von Gestein und Gletscher, teilweise basierend auf Beobachtungen aus der Antarktis und Grönland, und Daten des Wärmeflusses im Erdinnern sowie der klimatischen Bedingungen. Die Grundlagen für Letzteres lieferten unter anderem aktuelle Wetterdaten kombiniert mit Paläo-Klimadaten aus Sediment- und Eisbohrkernen der vergangenen 120'000 Jahre.