• Auf gefrorenen Ebenen können sich seltsame Muster aus Steinen bilden, ohne dass der Mensch seine Hände im Spiel hat.
  • Aber wie entstehen die Kreise und Labyrinthe aus Steinen überhaupt?
  • Ein internationales Forscherteam ist dieser Frage nachgegangen.

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Überall in der Natur finden sich eigenartige Muster, die nicht von Menschenhand gemacht sind. Sie tragen zur einzigartigen Schönheit unseres Planeten bei. So formen sich auf kalten Ebenen, wie in Polarregionen oder auf hohen Bergen, am Boden beispielsweise Kreise oder ganze Labyrinthe aus Steinen.

Labyrinthe aus Steinen
Labyrinthe aus Steinen auf Spitzbergen (Norwegen).

"Die Anwesenheit dieser unglaublichen Muster, die sich ohne jeglichen menschlichen Einfluss entwickeln, ist (…) ziemlich bemerkenswert," erklärt Bernard Hallet von der University of Washington in einer Pressemitteilung. "Es ist wie ein Japanischer Garten, aber wo ist der Gärtner?"

Ein internationales Forscherteam hat diese sich wiederholenden Muster nun genauer analysiert. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht.

Kammeis drückt Steine zur Seite

Mithilfe neuer Experimente und Computermodellierungen haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausgefunden, dass unter anderem sogenanntes Kammeis für die Muster verantwortlich ist. Wenn es kälter wird, bilden sich aus der Feuchtigkeit im Boden Dornen aus Eiskristallen, die aus der Erde herausragen.

Wenn Kammeis entsteht, drückt es meistens Bodenpartikel und, wenn vorhanden, kleine Steine an die Oberfläche. Je nackter der Boden ist und je weniger Steine darauf liegen, desto mehr Kammeis kann entstehen.

Auf kahleren Flächen schiebt das Eis die verbliebenen Steine Mal für Mal ein wenig zur Seite. So bilden sich innerhalb mehrerer Jahre ganze Steinhaufen, während sich dazwischen immer wieder kahle Stellen finden.

So bilden sich Inseln, Labyrinthe und Linien

In weiteren Experimenten analysierten die Forscherinnen und Forscher, wie sich die Muster abhängig von der Menge der Steine, der Neigung des Untergrunds und der Höhe der Eisnadeln verändern. Auf Basis ihrer Ergebnisse können sie nun mithilfe zweier Computermodelle vorhersagen, welche Muster in einer Landschaft entstehen werden.

Steinmuster
Zwei Computermodelle zeigen, wie sich die Muster mit einer höheren Konzentration an Steinen verändern.

Ist der Boden nur zu 20 Prozent mit Steinen bedeckt, formen sich Inseln innerhalb der Steinkreise. Bedecken die Steine 30 beziehungsweise 40 Prozent des Untergrunds, ähneln die Muster einem Labyrinth oder Würmern. Sind zu viele Steine vorhanden, bilden sich keine Muster.

Außerdem haben die Forscher ermittelt, was passiert, wenn nur wenig Steine (20 Prozent) den Boden bedecken und dieser leicht abschüssig ist: Ihren Berechnungen zufolge formen sich dann Linien.

Verwendete Quellen:

  • University of Washington: How ‘ice needles’ weave patterns of stones in frozen landscapes
  • Proceedings of the National Academy of Sciences: Ice needles weave patterns of stones in freezing landscapes
Giant's Causeway, Irland
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