Postglaziale Landhebung

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Die Auswirkungen der postglazialen Landhebung in Stockholm.

Postglaziale Landhebung oder isostatische Bodenhebung wird der Aufstieg jener Landmassen genannt, die während der letzten Eiszeit bis ins Holozän von Inlandeis bedeckt waren. Der Effekt tritt vor allem in Schottland, Nordeuropa (Fennoskandische Landhebung) und Ostsibirien sowie in Kanada und Alaska auf.

Ursachen und Ablauf[Bearbeiten]

Ursachen und Ablauf der postglazialen Landhebung

Nordeuropa, Ostsibirien (Westsibirien war nur gering vergletschert) und Nordamerika waren vor mehr als 11.000 Jahren für Jahrhunderte von bis zu 3 Kilometer dicken Eisschilden bedeckt. Die Masse des Eises ließ die betroffene Erdkruste in den Erdmantel sinken. Die flüssigen Bestandteile des viskosen Erdmantels flossen daraufhin seitlich ab und wölbten so die Erdkruste außerhalb der Eispanzer auf.

Als die Gletscher zum Ende des Pleistozäns und am Anfang des Holozäns abschmolzen und sich damit die Eisauflage zu reduzieren begann, kam es zu Umkehrprozessen: Die Mantelmaterialen flossen zurück in Richtung der Zentren der ehemaligen Eispanzer und es setzte eine Hebung der Erdkruste ein. Außerhalb der Ausdehnungsgebiete des ehemaligen Eises begannen hingegen Senkungsvorgänge. Durch die enorme Zähigkeit des Mantels wird dieser Ausgleichsprozess noch einige Tausend Jahre andauern, bis ein isostatisches Gleichgewicht erreicht ist. Das Ausmaß der postglazialen Landhebung ist von der Viskosität des Erdmantels und der vertikalen Ausdehnung der ehemaligen Eisschicht abhängig.

Studien haben ergeben, dass diese Hebung in zwei zeitlichen Phasen ablief. In der ersten Phase, die vor etwa 2000 Jahren abgeschlossen war, betrug die Hebung bis zu 75 mm pro Jahr. Mit Beginn der zweiten Phase verringerte sich die Hebung auf 25 mm pro Jahr und sie nimmt weiter ab. Die heutige Hebung ist regional unterschiedlich und beträgt etwa 10 mm pro Jahr.

Aus der Hebungsgeschichte von isostatisch aufsteigenden Landmassen lässt sich die Zähigkeit des Erdmantels abschätzen. Entsprechende Hebungsmodelle liefern eine mittlere dynamische Viskosität von 1021 Pa·s.[1]

Auswirkungen[Bearbeiten]

Das Messen der Postglazialen Landhebung an der Ostseeküste in Vaasa (Finnland).

Die Auswirkungen der postglazialen Landhebung bestehen in vertikalen und horizontalen Erdkrustenbewegungen. In Kombination kommt es somit zu Veränderungen der Neigung der Erdoberfläche. Es existieren weitere Auswirkungen, welche aus den vertikalen und horizontalen Erdkrustenbewegungen resultieren. Deren Registrierung ist ein Problem der theoretisch physikalischen Geodäsie. Folgende Tabelle soll einen Überblick über Auswirkungen und anwendbare Messverfahren geben:

Überblick[Bearbeiten]

Auswirkung Geodätische Messverfahren Bemerkung
Vertikale Krustenbewegungen GPS-Netz „BIFROST“
Horizontale Krustenbewegungen
  • GNSS (absolut und relativ)
GPS-Netz „BIFROST“
Veränderungen des globalen Meereswasserspiegels  
Veränderungen im Gravitationsfeld der Erde
  • terrestrische Schweremessungen
    (Gravimeter)
  • Satellitenmissionen, z.B. „Grace"
punktweise Messung

flächenhafte Messung
Veränderung der Erdrotationsbewegung
(und Einfluss auf die Polwanderung)
 
Spannungen/ Erdbeben
(insbesondere Intraplattenbeben)
 

Beispiele[Bearbeiten]

Die postglaziale Landhebung beeinflusst die Topographie der vorgenannten Regionen. So war der schwedische See Mälaren eine Bucht der Ostsee, die durch die Hebung abgeschnitten wurde. In Dänemark kommt es nördlich einer zentralen Kippachse (Ringkøbing-Fünen-Schwelle) zu einer Landhebung (Wohnplätze an der Nivåbugt), während der südliche Teil und Norddeutschland sich senken. Gleiches gilt für den Norden und Süden Großbritanniens. Zusammen mit dem zu erwartenden Anstieg des Meeresspiegels aufgrund des Treibhauseffektes könnte diese Senkung im Gebiet der Themsemündung zu bedrohlichen Überschwemmungen führen.

In Nordamerika hatte die postglaziale Landhebung entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung der Großen Seen. Der Obere See war zusammen mit dem Michigansee und dem Huronsee früher Teil eines riesigen Sees. Die Landhebung führte zur Trennung in drei Gewässer.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. G. Kaufmann, K. Lambeck: Glacial isostatic adjustment and the radial viscosity profile from inverse modeling. In: Journal of Geophysical Research. 107, Nr. B11, 2002, S. 2280. Bibcode: 2002JGRB..107.2280K. doi:10.1029/2001JB000941. PDF