Die letzte Eiszeit hat viele Landschaften Europas tiefgreifend verändert und geprägt: Gewaltige Gletscher rückten aus dem Norden vor und überdeckten weite Landstriche mit kilometerdickem Eis. Auch die Alpengletscher wuchsen in dieser Zeit zu großen Eisströmen heran, die Täler auskerbten, Berghänge glattschmirgelten und gewaltige Mengen an Sediment und Geröll mit sich schleppten.
Zeugen dieser eiszeitlichen Umwälzungen sind unter anderem unzählige Findlinge – größere und kleinere Felsbrocken, die heute weit von ihren Ursprungsorten entfernt liegen.
Ursprungsrätsel der Findlinge
Doch woher kommen diese Findlinge? Und über welche Wege gelangten sie an ihre heutigen Plätze? Erste Hinweise auf die Ursprünge einzelner Findlinge geben meist die Gesteinszusammensetzung und Mineralogie. „Aber die Routen, über die sie transportiert wurden, sind oft schwer zu rekonstruieren“, erklärt Erstautor Tancrède Leger von der Universität Lausanne. Bisher gelang dies nur für Einzelfälle und bestimmte Gebiete – nicht aber für den gesamten Alpenraum.
Der Grund: Um die Findlingsrouten in den gesamten Alpen zu rekonstruieren, muss man die Eisflüsse und deren Gerölltransport über Jahrtausende hinweg und gleichzeitig mit hoher räumlicher Auflösung rekonstruieren. Bisher erforderten entsprechende Computermodelle aber eine zu hohe Rechenleistung. „Als Folge gab es keine Studien, die den glazialen Sedimenttransport für große Partikelmengen und über kontinentale Eisfelder wie das der Alpen simulieren konnten – erst recht nicht über Tausende von Jahren“, schreiben Leger und sein Team.
Dieses Schema zeigt verschiedene im neuen Modell berücksichtigte Prozesse und Faktoren beim Transport von Fels und Sediment durch eiszeitliche Alpengletscher. — © Tancrède Leger et al./ Earth Surface Dynamics, CC-by 4.0
Millionen virtueller Gesteinsbrocken
Doch inzwischen haben die Anforderungen der künstlichen Intelligenz und Fortschritte bei Grafikprozessoren (GPU) die Rechenleistung von Computern deutlich erhöht. Leger und sein Team haben daher eine Modellierungsmethode entwickelt, die vor allem Grafikprozessoren für ihre Berechnungen nutzt. „Damit konnten wir das erste alpenweite Modell produzieren, das den Sedimenttransport durch Gletscher in der Zeit vor 40.000 bis vor 18.000 Jahren dreidimensional abbilden kann“, erklärt das Team.
Als Ausgangspunkt für die Rekonstruktion fütterten die Forschenden ihr Computermodell mit den Positionen von mehreren Millionen Felsbrocken unterschiedlicher Größe. Mithilfe eines integrierten Gletschermodells simulierten sie dann, wie Brocken im Eis, auf dem Eis oder an der Gletscherbasis in verschiedenen Topografien mitgeschleppt wurden und wie weit. Das Modell erreicht dabei eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung: Es zeigt die Prozesse in Zeitschritten von zehn Jahren und bis auf 300 Meter genau.
Steintransport selbst über Alpenpässe hinweg
Das Ergebnis ist eine Simulation, die die Bewegungen von Millionen Sedimentteilchen und größeren Findlingen im Alpenraum während der letzten Eiszeit nachbildet. „Zum ersten Mal können wir damit diese Prozesse auf anschauliche Weise visualisieren“, sagt Co-Autor Guillaume Jouvet von der Universität Lausanne. Das Modell enthüllt unter anderem, dass an der Unterseite der Gletscher mitgeschleppte Felsbrocken typischerweise länger im Eis eingeschlossen waren und schon während der Eiszeit stark abgeschliffen wurden.
Die Rekonstruktion verrät aber auch, wie Findlinge selbst über Alpenpässe transportiert werden konnten. Das geschah dann, wenn sich durch schnelles Heranwachsen der Eisfelder hohe Eisdome auftürmten. „Übersteigt die Höhe dieser Dome die Höhe benachbarter Bergsättel, kann das Eis aus seinem ursprünglichen hydrologischen Einzugsgebiet in ein benachbartes überfließen“, erklären Leger und seine Kollegen. Dadurch gelangen dann auch Findlinge über solche Höhenbarrieren hinweg in ein neues Gebiet.
Wege und Ursprungsorte von an der Gletscherbasis mitgeschlepptem Sediment und Findlingen (links) und für den Transport an der Eisoberfläche (rechts). — © Tancrède Leger et al./ Earth Surface Dynamics, CC-by 4.0
Neue geologische und glaziologische Einblicke
„Wenn Geologen uns ein bestimmtes Untersuchungsgebiet nennen, können wir Informationen über den wahrscheinlichen Ursprung des Sediments, seine Entwicklung und Zusammensetzung und die Arten von mitgeschleppten Findlingen liefern“, sagt Jouvet. Auch die Entwicklung von eiszeitlichen Gletschermoränen und Sedimenttrögen lässt sich mithilfe des neuen Modells rekonstruieren.
Nach Ansicht der Forschenden bietet ihr Modell damit nicht nur neue Einblicke in den Verlauf der letzten Eiszeit im Alpenraum. Es eignet sich auch als wissenschaftliches Werkzeug für verschiedene Disziplinen, von der Glaziologie über die Geomorphologie und Sedimentologie bis zur Rohstoffsuche.
Quelle: Tancrède Leger (Universität Lausanne) et al., Earth Surface Dynamics, 2026; doi: 10.5194/esurf-14-361-2026
