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Tropft flüssiges Wasser bei Temperaturen unter Null Grad an einer Oberfläche ab, entsteht früher oder später ein Eiszapfen. Eiszapfen scheinen auf den ersten Blick simple Gebilde zu sein. Doch ihr Wachstum wird von den Physikern auch heute noch nicht vollständig verstanden. Erstaunlich ist, dass Eiszapfen so ungleichmäßig wachsen. Sie nehmen etwa zehnmal schneller in der Länge zu als in der Breite. Auch nicht recht erklären können sich die Physiker, warum Eiszapfen nicht vollkommen gerade wachsen, sondern ihre Dicke während des Wachstums leicht variiert und sich im Abstand von etwa einem Zentimeter Ringe bilden. Es bleiben also noch viele Geheimnisse des Eises offen.

Fasziniert nicht nur Kinder, sondern auch Physiker: Eiszapfen. © DPA

Faszinieren nicht nur Kinder, sondern auch Physiker: Eiszapfen. © dpa

Gletscherbildung

Eine weitere beeindruckende Form von Eis sind die Gletscher. Sie haben die Oberfläche unserer Erde in vielen Bereichen während der letzten Jahrmillionen gestaltet. Viele Täler sind von Gletschern früherer Eiszeiten geformt worden. Beim Abschmelzen der Gletscher haben sie gewaltige Mengen von Gestein hinterlassen und riesige Seen gebildet.

Bestehen aus Massen von zu Eis gewordenem Schnee: Gletscher © DPA

Bestehen aus Massen von zu Eis gewordenem Schnee: Gletscher © dpa


Die Täler der Alpen wurden durch Gletscher in der vorigen Eiszeit in ihre jetzige Form gebracht. © DPA

Die Täler der Alpen wurden durch Gletscher in der vorigen Eiszeit in ihre jetzige Form gebracht. © dpa

Ein Gletscher ist ein gewaltiger Eisblock, sozusagen ein riesiger Fels aus dem Mineral Eis. Was dieses Mineral so grundlegend von allen anderen unterscheidet, ist sein Schmelzpunkt. Er liegt mit Null Grad um Hunderte von Grad unter dem der meisten anderen Mineralien. Außerdem fallen andere Mineralien allenfalls bei Vulkanausbrüchen vom Himmel.

Gletscher entstehen, wenn große Mengen Schnee immer weiter an Mächtigkeit zunehmen. Der Druck in den unteren Schichten wird durch das Eigengewicht so groß, dass die Schneekristalle immer enger zusammengedrückt werden. Frischer Schnee schließt circa 90 Prozent Luft ein, Firn noch 25 Prozent. Im Inneren eines Gletschers sind nur weniger als 20 Prozent Luft eingeschlossen – und das auch nur in einzelnen Luftblasen, die von Bereichen massiven Eises umgeben sind. Das Eindringen und anschließende Frieren von Wasser beschleunigt den Prozess der Gletscherbildung.

Man unterscheidet drei Gletschertypen:
  • temperierte Gletscher (z. B. Gletscher in den Alpen)
  • polare Gletscher (Arktis und Antarktis)
  • subpolare Gletscher (liegen von den Temperaturbedingungen her zwischen den beiden anderen Typen)
Die Unterscheidung wird anhand des Schmelzwassers getroffen. Durch den hohen Druck im unteren Teil eines Gletschers kann das Eis hier schmelzen. Bei den temperierten Gletschern ist das fast das ganze Jahr über der Fall, da die Umgebungstemperatur hier nicht so niedrig ist. Polare Gletscher haben dagegen fast nie Schmelzwasser, subpolare nur im Sommer.

Am Ende eines Gletschers in unseren Breiten bildet sich immer ein See oder Bach. © DPA

Am Ende eines Gletschers in unseren Breiten bildet sich immer ein See oder Bach.
© dpa

Die Bewegung der Gletscher kommt zustande, weil sie durch ihr eigenes Gewicht ins Tal gedrückt werden. Eis verhält sich wie ein glühendes Stück Metall: Es kann sich unter Druck plastisch verformen. Das heißt, es ändert unter Belastung seine Form, die es beibehält, auch wenn die Belastung wieder abnimmt. Unter Verformung und durch reines Schieben bewegt sich ein Gletscher talwärts – mit Geschwindigkeiten zwischen wenigen Millimetern und mehreren Metern pro Tag.