Postglaziale Landhebung oder isostatische Bodenhebung wird der Aufstieg jener Landmassen genannt, die während der letzten Eiszeiten 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

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 oberen Partien des hoch viskosen Erdmantels wurden daraufhin langsam zur Seite gedrückt und wölbten 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. Das Mantelgestein bewegte sich zurück in Richtung der Zentren der ehemaligen Eispanzer, und dort setzte eine Hebung der Erdkruste ein. Wo hingegen außerhalb der Ausdehnungsgebiete des ehemaligen Eises das Land gehoben worden war, begannen Senkungsvorgänge. Durch die hohe Zähigkeit des Mantels wird dieser Ausgleichsprozess noch einige tausend Jahre andauern, bis wieder 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.

Auswirkungen

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

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

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 Kippachse (dänisch Vippelinje – 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. Neuere Berechnungen zeigen den Verlauf der Kippachse in Norddeutschland. Demnach verläuft die Linie durch Mecklenburg, entlang der schleswig-holsteinischen Ostseeküste und weiter an die dänische Nordseeküste, so dass weite Teile westlich und südwestlich dieser Linie etwa um einen halben Millimeter im Jahr sinken.

Literatur

  • Johannes Krüger: Landskabsdannelse efter istiden i Naturen i Danmark. Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.) 2006-13, Gyldendal.
  • BIFROST Baseline Inferences from Fennoscandian Rebound Observations, Sealevel and Tectonics. In: Chalmers.de. Archiviert vom Original am 19. September 2007; (englisch, Erklärungen zum BIFROST-Projekt zur Ableitung von Geschwindigkeitsvektoren für die postglaziale Landhebung in Fennoskandien).
  • Ulrich Neumann: Ostsee. In: Planet Wissen. 24. März 2020; (über die Landhebung und die Geschichte der Ostsee).
  • Jonas Ågren, Runar Svensson: Postglacial Land Uplift Model and System Definition for the New Swedish Height System RH 2000. (pdf; 24 MB) In: lantmateriet.se. Gävle, 15. Mai 2007, archiviert vom Original am 25. November 2010; (englisch).

Einzelnachweise

  1. ↑ G. Kaufmann, K. Lambeck: Glacial isostatic adjustment and the radial viscosity profile from inverse modeling. In: Journal of Geophysical Research. 107. Jahrgang, B11, 2002, S. 2280, doi:10.1029/2001JB000941, bibcode:2002JGRB..107.2280K (englisch). PDF
  2. ↑ GPS-Messungen: Deutschland kippt. Spiegel Online, abgerufen am 16. August 2021.
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