Am Meeresboden vor der Ostantarktis liegt ein stiller Bremsklotz aus Sand, Schlamm und Gestein: ein etwa 65 Kilometer langer Sedimenthügel in der Vincennes-Bucht. Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben dort nachvollzogen, wie sich ein zurückweichender Eisschild über Jahrtausende selbst stabilisierte. Der Fund dokumentiert damit ein Stück vergangener Eisgeschichte der Ostantarktis.

Der asymmetrische, keilförmige Sedimentkörper ist rund 260 Meter hoch, mehr als 60 Kilometer breit und umfasst über 580 Kubikkilometer. Damit gilt der sogenannte Grounding-Zone Wedge (GZW) als größter bislang bekannter isolierter Sedimentkörper auf einem vergletscherten Kontinentalschelf. Für die Uni Kiel ist das ein ziemlich großer Brocken – und für die Klimaforschung ein seltener Blick in die Mechanik des Eisschildes.

Ein Keil, der das Eis aufhielt

In der Antarktis liegt das Eis zunächst auf dem Meeresboden auf. Weiter seewärts schwimmt es auf dem Wasser. Die Grenze dazwischen heißt Aufsetzzone. Nach dem Höhepunkt der letzten Eiszeit, dem Letzten Glazialen Maximum vor rund 20.000 Jahren, verlagerte sich diese Zone grundsätzlich in Richtung Festland, während sich der Eisschild zurückzog.

In der Vincennes-Bucht lief dieser Rückzug offenbar nicht glatt durch. An einer Stelle änderte sich die Neigung des damaligen Meeresbodens; außerdem deuten seismische Messungen auf stärker verfestigtes Material hin, das der Eisbasis zusätzlichen Widerstand entgegengesetzt haben könnte. Sand, Schlamm und Gestein sammelten sich an, der Sedimentkeil wuchs seewärts – und hielt die Aufsetzzone zeitweise fest.

Über etwa 4.000 Jahre entstand so der gewaltige Körper. Diese Dauer ist eine grobe Modellrechnung und wegen Unsicherheiten beim Sedimentnachschub nur eine Näherung. Kontinuierliche, seewärts geneigte Schichten zeigen jedoch einen langen Stabilisierungsprozess. Nach einer Phase des Stillstands wanderte die Aufsetzzone entlang des wachsenden Keils wieder rund 65 Kilometer seewärts, obwohl sich der Eisschild insgesamt weiter zurückzog.

Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Die Stabilisierung war nicht dauerhaft. Schließlich zog sich die Aufsetzzone auch in der Vincennes-Bucht wieder zurück. Dort mündet der Vanderford-Gletscher, der derzeit als am schnellsten zurückweichender Gletscher der Ostantarktis gilt. Relativ warmes, modifiziertes zirkumpolares Tiefenwasser kann den Eisverlust in der Region zusätzlich verstärken.

Unter dem Eis wird die Geschichte sichtbar

Die Daten stammen aus der Polarstern-Expedition PS141 Anfang 2024. 45 Forschende waren an Bord. Mit 340 Kilometern hochauflösender seismischer Reflexionsprofile, bathymetrischen Messungen und Sediment-Echolotdaten rekonstruierten sie die innere Schichtung des Keils erstmals durchgehend und detailliert. Die Messungen machten sichtbar, dass Material unter dem Eis herantransportiert und abgelagert wurde.

Verändert haben den Transport die Neigung und die Zusammensetzung des Meeresbodens. Schicht für Schicht wuchs der Keil und stabilisierte das darüberliegende Eis. Die Auswertung der Messdaten dauerte rund zwei Jahre. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse zunächst in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters (DOI: 10.1029/2025GL121369).

Für Klimamodelle ist das kein Nebenschauplatz. Örtliche Besonderheiten des Meeresbodens werden bislang oft nur vereinfacht berücksichtigt. Die Studie zeigt, dass lokale Unterschiede bei Neigung und geologischer Beschaffenheit die Stabilität einer Aufsetzzone deutlich beeinflussen können. Auch Klima, Ozeanbedingungen, Eisrheologie und die großräumige Beckenform könnten zur damaligen Stabilisierung beigetragen haben; der Untergrund allein ist als Ursache nicht belegt.

Wichtig für den Blick nach vorn

Der Sedimentkeil dient nun als Referenz für Modelle vergangener und künftiger Eisschildbewegungen. Modelle, die nur großräumige Klima- und Ozeansignale einbeziehen, könnten lokale Stabilisierungseffekte übersehen. Neben der Meerwassertemperatur spielen demnach auch Bodenbeschaffenheit und -neigung eine Rolle.

Eine Vorhersage, wie stark oder wie schnell sich der Eisschild künftig zurückzieht, erlaubt die Studie ausdrücklich nicht. Sie liefert vielmehr Referenzpunkte dafür, wie ein Eisschild auf kleinräumige Bedingungen reagieren kann – selbst dann, wenn der Rückzug im Großen und Ganzen weitergeht.

Der Ostantarktische Eisschild ist die größte Eismasse der Erde. Würde er vollständig abschmelzen, stiege der globale Meeresspiegel um rund 52 Meter. Bis dahin erzählt der 260 Meter hohe Keil in der Vincennes-Bucht erst einmal von einer Zeit, in der der Meeresboden dem Eis für einige Jahrtausende die Stirn bot.