Blick unter das Eis: Was Übertiefungen und Tunneltäler über vergangene Vergletscherungen und heutige Herausforderungen im Untergrund verraten (Gegg & Preusser, 2023)

von: Shiyu Zhan und Anna-Maria Dröge

„Diese Landschaftsformen liegen verborgen unter der Oberfläche. Nur Bohrungen oder Geophysik können sie aufdecken – und idealerweise brauchen wir beides.“ — Prof. Dr. Frank Preusser

Ähnliche Landschaftsformen aus unterschiedlichen Eissystemen

In der ersten Phase des DOVE-Projekts (Drilling Overdeepened Alpine Valleys) im Jahr 2023 verglichen Lucas Gegg, Frank Preusser und seine Kolleg*innen zwei Typen von verborgenen subglazialen Landschaftsformen: (Vorland-)Übertiefungen (Overdeepenings) im nördlichen Alpenvorland und Tunneltäler (Tunnelvalleys) in Norddeutschland. Obwohl diese Beckenstrukturen unter sehr unterschiedlichen glaziologischen Bedingungen entstanden – Tal-Gletscher in den Alpen vs. kontinentale Eisschilde in Nord- und Mitteleuropa – weisen sie eine überraschend ähnliche Morphologie auf. Beide zeigen geschwungene Formen, wellige Längsprofile und eine vielfältige Quergestalt, die durch basale Schmelzwassererosion geformt wurde. Die Erkenntnis von Gemeinsamkeiten und regionalen Unterschieden zwischen diesen Strukturen erweitert unser Verständnis glazialer Erosionsprozesse und geomorphologischer Entwicklung.

Abbildung 1: Darstellung der Lage und Unterschiede zwischen Übertiefungen in der Schweiz und Tunneltäler in Norddeutschland auf Basis präziserer Lokalisierung (Gegg und Preusser, 2023)

Unsichtbare Strukturen, unzureichende Unterstützung

Die Studie besitzt eine Relevanz, die weit über die Geowissenschaften hinausgeht. Übertiefungen und Tunneltäler können als Grundwasserleiter und potenzielle Standorte für Geothermie dienen. Ein genaues Verständnis ihrer Struktur ist zudem entscheidend bei der Bewertung möglicher Standorte für die Lagerung radioaktiver Abfälle – denn dafür sind stabile und gut charakterisierte Untergrundverhältnisse essenziell. Während alpine Übertiefungen mittlerweile durch Bohrkerne gut dokumentiert sind, fehlen vergleichbare Daten für die Tunneltäler Norddeutschlands – oft aufgrund mangelnder Forschungsförderung. Diese Datenlücke erschwert einen systematischen Vergleich und die Bewertung ihrer heutigen hydrogeologischen Funktion. Wie Dr. Preusser im Interview betonte, ist es entscheidend zu untersuchen, ob solche Strukturen durch Erosion reaktiviert werden könnten. Wenn sie sich in der Nähe geplanter Endlager befinden, könnte eine erneute glaziale Aktivität oder Schmelzwassererosion die Stabilität dieser verborgenen Strukturen gefährden – und damit die langfristige Sicherheit unterirdischer Anlagen, die für Jahrtausende gefährliche Stoffe isolieren sollen.

Den Untergrund enthüllen – Bohrung für Bohrung

Durch die Kombination geophysikalischer Verfahren mit tiefen Sedimentbohrungen können Forschende die Form, Entstehung und Verfüllung glazialer Becken rekonstruieren. Die Autor*innen plädieren daher für mehr Bohrkern-basierte Untersuchungen nördlich der Mittelgebirge sowie für eine breitere interdisziplinäre und transregionale Zusammenarbeit (z. B. im Rahmen des DOVE-Projekts), um ihre Entwicklung und potenzielle Risiken besser zu verstehen. Diese Arbeiten setzen einen wichtigen Impuls für die stärkere Vernetzung der Forschung zur glazialen Morphologie zwischen Hochgebirgen und Tiefland – und für eine intensivere Integration über Fachgrenzen hinweg.

Abbildung 2: links: Typisches Landschaftsbild eines übertieften Beckens im Alpenvorland – Basis des ICDP-DOVE‑Bohrprogramms ; rechts: Bohrung im Rahmen des ICDP-DOVE-Projekts – Erhebung von Sedimentkernen in einem übertieften Becken (DOVE-ICDP Team / dove-icdp.eu).

Quelle

Gegg, L., & Preusser, F. 2023. Comparison of overdeepened structures in formerly glaciated areas of the northern Alpine foreland and northern central Europe. E&G Quaternary Sci. J., 72(1), 23-36. doi:10.5194/egqsj-72-23-2023.