Unter der grönländischen Eiskappe Flade Isblink liegt ein bislang unbekannter See, der einen großen Teil des sommerlichen Schmelzwassers aufnimmt. Satellitenmessungen zeigen, dass sich das Eis über dem Speicher hebt und später wieder absenkt, wenn Wasser unter dem Gletscher abfließt. Die Auswertung beziffert den gespeicherten Anteil auf bis zu 63 ± 23 Prozent des jährlichen Abflusses aus dem Einzugsgebiet. Für den nahe gelegenen See Romer Sø verschiebt sich dadurch der Zustrom um mehrere Monate.
Auf den ersten Blick wirkt Flade Isblink wie eine geschlossene weiße Landschaft. Unter der Oberfläche verbirgt sich jedoch ein Wasserspeicher, dessen Füllstand den Verlauf des Schmelzwassers bis zu einem See am Rand der Eiskappe beeinflusst. Die Entdeckung stammt aus einer gemeinsamen Auswertung von Satellitenmessungen und Klimamodellen, an der unter anderem die Technische Universität Dänemark und der Geologische Dienst Dänemarks und Grönlands beteiligt waren. Die Europäische Weltraumorganisation griff die Ergebnisse im Oktober in einer Mitteilung zu Grönlands verborgenen Schmelzwasserwegen auf und machte damit den bislang wenig beachteten Wasserkreislauf unter dem Eis erneut sichtbar.
Flade Isblink liegt auf der Halbinsel Kronprinz Christian Land im Nordosten Grönlands und ist die größte eigenständige Eiskappe der Insel. Sie bedeckt ungefähr 8.500 Quadratkilometer; zwei Eisdome prägen die Oberfläche und erreichen Höhen von etwa 950 Metern. Entlang des zentralen Eisrückens ist die Eiskappe mehr als 500 Meter mächtig. In einem westlichen Abschnitt fällt das Gelände steil zu einem Auslassgletscher ab, der in den Randsee Romer Sø mündet. Oberhalb davon fällt eine breite, langgestreckte Senke auf, in der sich im Sommer Schmelzwasser sammelt und ein dichtes Netz aus Bächen und kleinen Tümpeln bildet.
Die Senke ist an der Oberfläche rund 2,5 Kilometer breit und etwa 18 Kilometer lang. Unter ihr liegt eine tiefe Mulde im Felsbett, die den Weg des Wassers zum tiefer gelegenen Gletscherrand erschwert. Der Untergrund erreicht dort eine Höhe von 600 Metern unter dem Meeresspiegel. Das Forschungsteam bezeichnet den neu erkannten Speicher in der Arbeit vorläufig als Lake B, weil es für ihn noch keinen offiziellen Namen gibt. Ein anderer, bereits bekannter subglazialer See liegt auf dem Hochplateau der Eiskappe; die Messdaten sprechen dafür, dass beide Wasserkörper während des untersuchten Zeitraums getrennte Systeme bildeten.
Besonders aufschlussreich ist die Bewegung der Eisoberfläche. Während der Schmelzsaison sammelt sich Wasser unter dem Eis, und der Druck hebt die darüberliegende Eisdecke messbar an. In den stärksten beobachteten Phasen stieg die Oberfläche um bis zu 10,1 Meter. Sobald das Wasser im frühen Herbst abfließt, sackt die Oberfläche wieder ab; die schnellste gemessene Absenkung erreichte 34,1 Zentimeter pro Tag. Im Winter blieb die Höhenänderung gering, bevor der nächste Schmelzzyklus einsetzte.
Für die Rekonstruktion kombinierten die Geodäten Höhenmessungen des Satelliten ICESat-2 mit Radaraufnahmen des Satelliten Sentinel-1. ICESat-2 sendet Laserimpulse zur Erdoberfläche und bestimmt aus der Laufzeit des zurückkehrenden Lichts die Höhe des Eises. Sentinel-1 nutzt Radarinterferometrie, um kleinste Verschiebungen der Oberfläche zwischen wiederholten Aufnahmen zu erfassen. Zusätzlich wertete das Team digitale Höhenmodelle und ein regionales Klimamodell aus, das berechnet, wie viel Schmelzwasser an der Oberfläche entsteht.
Die Kombination war nötig, weil kein einzelnes Messinstrument den See direkt sehen kann. Radar und Laser erfassen die Oberfläche, während das Team aus deren Auf- und Abbewegung auf wechselnde Wassermengen unter dem Eis schließt. Die Fläche des Beckens ließ sich anhand der Radarinterferometrie abgrenzen; Höhenanomalien lieferten anschließend Hinweise auf die Veränderung des gespeicherten Volumens. Für die Volumenrechnung nahmen die Autoren senkrechte Beckenwände an, weshalb ihre Werte ausdrücklich eine Untergrenze darstellen und die tatsächliche Form des Felsbetts unsicher bleibt.
Mikkel Aaby Kruse und seine Kollegen sichteten 42 hochwertige Wiederholungsbahnen des Lasersatelliten und verglichen sie mit 22 digitalen Höhenstreifen aus dem ArcticDEM-Datensatz. Die Autoren verwarfen einzelne Ausreißer, wenn sie deutlich von der erwarteten Neigung benachbarter Messpunkte abwichen. Diese sorgfältige Prüfung ist wichtig, weil schon kleine Fehler in der Höhenmessung wie eine tatsächliche Hebung oder Senkung des Eises aussehen könnten. Die Zeitreihe deckt mehrere Schmelzperioden ab und macht dadurch den wiederkehrenden Wechsel zwischen Füllen und Entleeren erkennbar.
Der See füllt sich vor allem durch Schmelzwasser, das über Spalten und senkrechte Schächte im Eis bis zum Untergrund gelangt. Solche Schächte heißen Gletschermühlen und können Oberflächenbäche in kurzer Zeit in die Tiefe leiten. Die Messungen zeigen zudem Hinweise auf unterirdische Zuflüsse aus höher gelegenen Bereichen. Eine reine Bewegung des Gletschereises erklärt das Höhenmuster nach Einschätzung der Autoren nicht: In der Umgebung verlief die Eisbewegung gleichmäßig, während die auffällige Hebung auf das Becken begrenzt blieb.
Am Rand des Beckens liegt das Felsbett besonders tief. Die Mulde bildet zusammen mit einem höher gelegenen Rücken eine Art hydraulische Schwelle, die den sofortigen Abfluss bremst. Mit zunehmendem Wasserstand steigt der Druck unter dem Eis, bis das Wasser einen Weg über oder durch diese Schwelle findet. Die Autoren diskutieren, ob verformbares Sediment einen Tunnel freigibt oder ob sich das Wasser allein durch den Druckunterschied einen Abflussweg bahnt. Welche Variante tatsächlich greift, lässt sich ohne direkte Beobachtungen des Untergrunds noch nicht entscheiden.
Der See leert sich gewöhnlich im September und Oktober. Das Wasser gelangt anschließend zum Auslassgletscher und weiter in den Randsee Romer Sø, der in den Fluss Nunataami Elv entwässert und schließlich eine Bucht erreicht. In den Satellitendaten tauchte dort nach der Entleerung des unterirdischen Beckens ein zusätzlicher Anstieg des Wasserspiegels auf. Dieser zweite Ausschlag folgte dem Rückgang unter dem Eis mit einem deutlichen zeitlichen Abstand und ließ sich in mehreren Jahren beobachten.
Für Romer Sø ist diese verspätete Wasserzufuhr mehr als eine kleine Schwankung. Der zusätzliche Zufluss kann die Schichtung des Seewassers verändern, weil Süßwasser eine andere Dichte besitzt als stärker mineralisiertes Wasser. Solche Veränderungen beeinflussen, wie sich Wärme und Nährstoffe im See verteilen. Am Übergang zwischen Gletscher und See kann der Abfluss außerdem den Austausch mit dem umgebenden Wasser verändern und damit Prozesse an der untergetauchten Eisfront beeinflussen.
Eine auffällige Ausnahme lieferte das Jahr 2022. In diesem Sommer entstand deutlich weniger Oberflächenabfluss als in den übrigen beobachteten Jahren, und die erwartete Entleerung blieb aus. Auf Satellitenbildern waren zugleich weniger Schmelzwassertümpel im Einzugsgebiet zu erkennen. Das passt zu der Annahme, dass der unterirdische Abfluss eine Mindestmenge an Wasser benötigt: Ohne ausreichend Nachschub entwickelt sich möglicherweise kein leistungsfähiger Kanal, der den Speicher rasch entleeren kann.
Die geschätzten Abflussraten lagen zwischen 13,6 und 39,6 Kubikmetern pro Sekunde. Sie sind deutlich kleiner als bei den größten bekannten Ausbruchfluten aus Gletscherseen, bei denen in kurzer Zeit gewaltige Wassermengen frei werden. Der grönländische See ist daher kein Hinweis auf eine unmittelbar bevorstehende Katastrophenflut. Seine Bedeutung liegt im regelmäßigen Verschieben des Abflusses und in der Frage, wie viel Wasser zunächst unter dem Eis zwischengespeichert bleibt.
Ein Befund aus Flade Isblink berührt eine Annahme, die in vielen Klimamodellen steckt. Häufig wird das an der Oberfläche entstehende Schmelzwasser so behandelt, als erreiche es ohne längere Verzögerung den Rand des Eisschilds. Flade Isblink zeigt, dass ein Teil davon zunächst unter dem Eis verschwindet, dort gesammelt wird und erst später wieder austritt. Wer den Süßwassereintrag in Seen, Fjorde und Küstengewässer berechnet, muss solche unterirdischen Speicher berücksichtigen, wenn Zeitpunkt und Stärke des Zuflusses stimmen sollen. Ein ähnlicher Speicherprozess spielt auch beim Schmelzwasser im arktischen Eisschild eine Rolle, auch wenn dort ein anderer räumlicher Zusammenhang untersucht wird.
Auch die weitere Bewegung des grönländischen Eises hängt von Prozessen ab, die Satelliten allein nicht unmittelbar erklären. Untersuchungen zu den Eisströmen in Grönland haben beispielsweise gezeigt, dass kleine Erschütterungen tief im Eis dessen Bewegung ruckartig beschleunigen können. Der neu beschriebene See betrifft einen anderen Mechanismus: Hier verändert Wasser unter dem Gletscher den zeitlichen Ablauf des Abflusses. Beide Befunde machen deutlich, weshalb Modelle die Vorgänge im Inneren des Eises genauer abbilden müssen.
Offen bleibt vor allem, wie sich der Speicher bei künftig veränderten Schmelzmengen verhält. Mehr Oberflächenwasser kann größere Füllstände und stärkere Entleerungen auslösen; zugleich hängt der Abfluss davon ab, ob sich unter dem Eis ein ausreichend durchgängiger Kanal bildet. Die Autoren weisen darauf hin, dass die verfügbare Topografie des Felsbetts und die zeitliche Auflösung der Satellitendaten Grenzen setzen. Direkte Messungen im Untergrund könnten klären, ob Sediment, Eisverformung oder Druckunterschiede den Abflussweg bestimmen.
Ein nächster Schritt wäre, die Veränderungen des Beckens mit häufigeren Satellitenaufnahmen und genaueren Höhenmodellen weiterzuverfolgen. Besonders wichtig sind dabei die Übergänge zwischen dem Ende der sommerlichen Schmelze und dem Beginn der Entleerung, weil sich dort der Auslöser des Abflusses eingrenzen lässt. Auch Romer Sø bietet einen natürlichen Kontrollpunkt: Sein Wasserstand verrät, wann der unterirdische Zufluss eintrifft und wie lange er das Gewässer beeinflusst. Damit lässt sich künftig prüfen, ob der verborgene Speicher auf ungewöhnlich starke Schmelzperioden anders reagiert als auf normale Sommer.
Kruse, M. A., Karlsson, N. B., How, P. et al., Previously undocumented subglacial lake beneath Flade Isblink stores most of catchment runoff and delays its release, Scientific Reports; doi:10.1038/s41598-026-60541-7
European Space Agency, Reshaping Greenland’s meltwater pathways
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