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Gletscher

EIN Gletscher ist eine große, langlebige Fluss von Eis das an Land gebildet wird und sich als Reaktion darauf bewegt Schwere und erfährt eine innere Verformung. Gletschereis ist das größte Reservoir von frisches Wasser an Erde , und nur an zweiter Stelle Ozeane als größtes Reservoir an Gesamtwasser. Gletscher sind auf allen zu finden Kontinent , einschließlich auf dem größeren australischen Kontinent. Gletscher sind mehr oder weniger dauerhafte Körper aus Eis und verdichtetem Schnee, die tief genug und schwer genug geworden sind, um unter ihrem eigenen Gewicht zu fließen.

Zu den von Gletschern geschaffenen geologischen Merkmalen gehören End-, Seiten-, Grund- und Mittelmoränen, die sich aus glazial transportierten Felsen und Trümmern bilden; U-förmige Täler und Kare (Kare) an ihren Köpfen und die Gletschersaum , das ist das Gebiet, in dem der Gletscher kürzlich zu Wasser geschmolzen ist.

  Aletschgletscher, Schweiz   Vergrößern Aletschgletscher, Schweiz



Arten von Gletschern

  Mündung des Schlatenkees-Gletschers bei Innergschlöß, Österreich.   Vergrößern Mündung des Schlatenkees-Gletschers bei Innergschlöß, Österreich .

Es gibt zwei Haupttypen von Gletschern: Alpengletscher, die in Berggebieten zu finden sind, und Kontinentalgletscher, die große Gebiete von Kontinenten bedecken. Die meisten Konzepte in diesem Artikel gelten gleichermaßen für Alpengletscher und Kontinentalgletscher.

EIN gemäßigter Gletscher ist das ganze Jahr über von der Oberfläche bis zur Basis des Gletschers am Schmelzpunkt. Das Eis von Polargletscher liegt immer unter dem Gefrierpunkt mit dem größten Massenverlust durch Sublimation. 'Polythermal' oder 'subpolar', haben eine saisonale Schmelzzone nahe der Oberfläche und eine gewisse interne Entwässerung, aber wenig bis keine basale Schmelze.

Die thermischen Klassifikationen der Oberflächenbedingungen variieren, daher werden häufig Gletscherzonen verwendet, um die Schmelzbedingungen zu identifizieren. Die Trockenschneezone ist eine Region, in der auch im Sommer keine Schmelze auftritt. Die Perkolationszone ist ein Bereich mit etwas Oberflächenschmelze und Schmelzwasser Einsickern in die Schneedecke , oft ist diese Zone durch wiedergefrorene Eislinsen, Drüsen und Schichten markiert. Die Nassschneezone ist die Region, in der die gesamte Schneeablagerung seit dem Ende des vorangegangenen Sommers auf 0 °C angehoben wurde. Die überlagerte Eiszone ist eine Zone, in der Schmelzwasser an einer kalten Schicht im Gletscher wieder gefriert und eine durchgehende Eismasse bildet.

Die kleinsten Alpengletscher bilden sich in Gebirgstälern und werden als bezeichnet Talgletscher . Größere Gletscher können einen ganzen Berg, eine ganze Bergkette oder sogar einen bedecken Vulkan ; Dieser Typ ist als Eiskappe bekannt. Eiskappen füttern Auslassgletscher , Eiszungen, die sich weit von den Rändern dieser größeren Eismassen in die darunter liegenden Täler erstrecken. Auslassgletscher entstehen durch die Bewegung von Eis aus a polare Eiskappe , oder eine Eiskappe von Bergregionen bis zum Meer.

Die größten Gletscher sind kontinentale Eisschilde , enorme Eismassen, die von der Landschaft nicht beeinflusst werden und sich über die gesamte Oberfläche erstrecken, außer an den Rändern, wo sie am dünnsten sind. Antarktis und Grönland sind die einzigen Orte, an denen derzeit kontinentale Eisschilde existieren. Diese Regionen enthalten riesige Mengen an Süßwasser. Das Eisvolumen ist so groß, dass ein Abschmelzen des grönländischen Eisschilds weltweit zu einem Anstieg des Meeresspiegels um etwa sechs Meter führen würde. Wenn die Eisdecke der Antarktis schmilzt, würde der Meeresspiegel auf bis zu 65 Meter steigen.

Plateau-Gletscher ähneln Eisschilden, aber in kleinerem Maßstab. Sie bedecken einige Hochebenen und hochgelegene Gebiete. Diese Art von Gletschern kommt an vielen Orten vor, insbesondere in Island und einige der großen Inseln in der arktischer Ozean , und in der gesamten nördlichen pazifischen Kordillere vom südlichen British Columbia bis zum westlichen Alaska.

Gezeitengletscher sind Gletscher, die ins Meer münden. Wenn das Eis das Meer erreicht, brechen Stücke ab, oder kalben , bilden Eisberge. Die meisten Gezeitengletscher kalben über dem Meeresspiegel, was oft zu einem gewaltigen Spritzer führt, wenn der Eisberg auf das Wasser trifft. Wenn das Wasser tief ist, können Gletscher unter Wasser kalben, wodurch der Eisberg plötzlich aus dem Wasser explodiert. Das Hubbard-Gletscher ist der längste Gezeitengletscher in Alaska und hat eine über zehn Kilometer lange Kalbswand. Yakutat Bay und Glacier Bay sind beide bei Kreuzfahrtpassagieren wegen der riesigen Gletscher beliebt, die zu ihnen hinabsteigen.

Entstehung von Gletschern

  Bilder mit niedrigem und hohem Kontrast des Byrd-Gletschers. Die kontrastarme Version ähnelt dem Detailgrad, den das bloße Auge sehen würde – glatt und fast ohne Merkmale. Das untere Bild verwendet einen verbesserten Kontrast, um Fließlinien auf der Eisdecke und den unteren Gletscherspalten hervorzuheben.   Vergrößern Bilder mit niedrigem und hohem Kontrast des Byrd-Gletschers. Die kontrastarme Version ähnelt dem Detailgrad, den das bloße Auge sehen würde – glatt und fast ohne Merkmale. Das untere Bild verwendet einen verbesserten Kontrast, um Fließlinien auf der Eisdecke und den unteren Gletscherspalten hervorzuheben.  Entstehung von Gletschereis   Vergrößern Entstehung von Gletschereis

Der Schnee, der Gletscher der gemäßigten Temperatur bildet, unterliegt wiederholtem Einfrieren und Auftauen, wodurch er in eine Form von körnigem Eis namens Névé umgewandelt wird. Unter dem Druck der darüber liegenden Eis- und Schneeschichten verschmilzt dieses körnige Eis zu dichterem Firn. Im Laufe der Jahre werden Firnschichten weiter verdichtet und zu Gletschereis. Die charakteristische Blautönung von Gletschereis ist oft falsch zugeschrieben zur Rayleigh-Streuung, die angeblich auf Blasen im Eis zurückzuführen ist. Die blaue Farbe entsteht eigentlich aus genau demselben Grund Wasser ist blau, d. h. seine leichte Absorption von fernrotem Licht aufgrund eines Obertons des Infrarot-OH-Streckmodus des Wassermoleküls.

Die unteren Schichten des Gletschereises fließen und verformen sich unter dem Druck plastisch, sodass sich der Gletscher als Ganzes langsam wie eine zähflüssige Flüssigkeit bewegt. Gletscher fließen normalerweise hangabwärts, obwohl sie keinen Hang zum Fließen benötigen, da sie durch die anhaltende Ansammlung von Neuschnee an ihrer Quelle angetrieben werden können, wodurch dickeres Eis und ein Oberflächenhang entstehen. Die oberen Gletscherschichten sind spröder und bilden bei ihrer Bewegung oft tiefe Risse, die als Gletscherspalten oder Bergschrunden bekannt sind. Gletscherspalten bilden sich aufgrund der Zunahme der Gletschergeschwindigkeit. Diese Gletscherspalten machen eine ungeschützte Fahrt über Gletscher extrem gefährlich. Gletscherschmelzwasser fließen durch und unter Gletschern und schnitzen ähnliche Kanäle in das Eis Höhlen im Fels und hilft auch, die Bewegung des Gletschers zu schmieren.

Anatomie eines Gletschers

  Der obere Grindelwaldgletscher und das Schreckhorn in der Schweiz mit Akkumulations- und Ablationszonen   Vergrößern Der Obere Grindelwaldgletscher und das Schreckhorn, in Schweiz , die Akkumulations- und Ablationszonen zeigt

Der obere Teil eines Gletschers, der den größten Teil des Schneefalls erhält, wird als The bezeichnet Akkumulationszone . Im Allgemeinen macht die Akkumulationszone 60-70% der Gletscheroberfläche aus. Die Eistiefe in der Akkumulationszone übt eine nach unten gerichtete Kraft aus, die ausreicht, um eine tiefe Erosion des Gesteins in diesem Bereich zu verursachen. Nachdem der Gletscher verschwunden ist, hinterlässt dies oft eine schüssel- oder amphitheaterförmige Vertiefung, die als Kar bezeichnet wird.

Am gegenüberliegenden Ende des Gletschers, an seinem Fuß oder Ende, befindet sich der Ablage oder Ablationszone , wo mehr Eis durch Schmelzen verloren geht als durch Schneefall gewonnen und Sedimente abgelagert werden. Der Ort, an dem der Gletscher zu nichts ausdünnt, wird als Eisfront bezeichnet.

Die Höhe, in der sich die beiden Zonen treffen, wird als die bezeichnet Gleichgewichtslinie . In dieser Höhe ist die Menge an Neuschnee, die durch Akkumulation gewonnen wird, gleich der Menge an Eis, die durch Ablation verloren geht. Auch die nach unten gerichteten Erosionskräfte der Akkumulationszone und die Neigung der Ablationszone zur Sedimentablagerung heben sich gegenseitig auf. Erosive Seitenkräfte werden nicht aufgehoben; Daher verwandeln Gletscher v-förmige, von Flüssen geschnitzte Täler in u-förmige Gletschertäler.

Die 'Gesundheit' eines Gletschers wird durch die Fläche der Akkumulationszone im Vergleich zur Ablationszone definiert. Direkt gemessen ist dies die Massenbilanz des Gletschers. Gesunde Gletscher haben große Akkumulationszonen. Mehrere nichtlineare Beziehungen definieren die Beziehung zwischen Akkumulation und Ablation.

Nach der Kleinen Eiszeit um 1850 sind die Gletscher der Erde stark zurückgegangen. Rückzug des Gletschers hat sich seit etwa 1980 beschleunigt und korreliert mit der globalen Erwärmung.

Selbst in sehr kalten Klimazonen kann es unvergletscherte Gebiete geben, die zu wenig Niederschlag erhalten, um dauerhaftes Eis zu bilden. Dies war in den meisten Teilen Sibiriens, in Zentral- und Nordalaska und in der gesamten Mandschurei während der Eiszeiten des Quartärs der Fall und tritt heute in den Trockentälern der Antarktis und in diesem Teil der Antarktis auf Anden zwischen 19°S und 27°S über der hyperariden Atacama-Wüste, wo, obwohl die Berge 6700 Meter über dem Meeresspiegel erreichen, der kalte Humboldtstrom Niederschläge vollständig unterdrückt.

Gletscherbewegung

  Der Perito-Moreno-Gletscher mit Rissen in der spröden oberen Schicht   Vergrößern Der Perito-Moreno-Gletscher mit Rissen in der spröden oberen Schicht

Eis verhält sich wie ein leicht brechender Festkörper, bis seine Dicke etwa 50 Meter (160 Fuß) überschreitet. Der erhöhte Druck auf Eis, das tiefer als diese Tiefe ist, bewirkt, dass das Eis plastisch wird und fließt. Das Gletschereis besteht aus Schichten von Molekülen, die übereinander gestapelt sind, mit relativ schwachen Bindungen zwischen den Schichten. Wenn die Belastung der darüber liegenden Schicht die Bindungsstärke zwischen den Schichten übersteigt, bewegt sie sich schneller als die darunter liegende Schicht.

Eine andere Bewegungsart ist das basale Gleiten. Dabei bewegt sich der gesamte Gletscher über das Terrain, auf dem er sitzt, geschmiert durch Schmelzwasser. Wenn der Druck zur Basis des Gletschers hin zunimmt, sinkt der Schmelzpunkt des Wassers und das Eis schmilzt. Reibung zwischen Eis und Gestein und Erdwärme aus dem Erdinneren tragen ebenfalls zum Auftauen bei. Diese Art der Bewegung ist in gemäßigten Gletschern vorherrschend. Der geothermische Wärmestrom wird umso wichtiger, je dicker ein Gletscher wird.

Bruchzone und Risse

  Eisrisse im Titlisgletscher   Vergrößern Eisrisse im Titlisgletscher

Die oberen 50 Meter des Gletschers sind starrer. In diesem Abschnitt, bekannt als die Bruchzone hier bewegt sich das Eis meist als Einheit. Eis in der Bruchzone bewegt sich über die Oberseite des unteren Abschnitts. Wenn sich der Gletscher durch unregelmäßiges Gelände bewegt, bilden sich Risse in der Bruchzone. Diese Risse können bis zu 50 Meter tief sein und treffen dann auf den plastikartigen Fluss darunter, der sie versiegelt.

Risse machen einen Gletscherbesuch zu einem gefährlichen Ort, da sie nicht immer leicht zu erkennen sind.

Geschwindigkeit der Gletscherbewegung

Die Geschwindigkeit der Gletscherverschiebung wird teilweise durch Reibung bestimmt. Reibung bewirkt, dass sich das Eis am unteren Ende des Gletschers langsamer bewegt als der obere Teil. Bei Alpengletschern wird auch an den Seitenwänden des Tals Reibung erzeugt, die die Ränder relativ zur Mitte verlangsamt. Dies wurde durch Experimente in der bestätigt 19. Jahrhundert , in dem Pfähle in einer Linie über einen Alpengletscher gepflanzt wurden, und im Laufe der Zeit bewegten sich die in der Mitte weiter.

Die mittleren Geschwindigkeiten variieren; Einige haben so langsame Geschwindigkeiten, dass sich Bäume zwischen den abgelagerten Auswaschungen etablieren können. In anderen Fällen können sie sich so schnell wie viele Meter pro Tag bewegen, wie im Fall des Byrd-Gletschers, eines Auslassgletschers in der Antarktis, der sich laut Studien 750 bis 800 Meter pro Jahr (etwa 2 Meter oder 6 Fuß pro Tag) bewegt Satelliten.

Viele Gletscher haben Perioden sehr schnellen Vordringens, die als Wellen bezeichnet werden. Diese Gletscher zeigen eine normale Bewegung, bis sie plötzlich beschleunigen und dann in ihren vorherigen Zustand zurückkehren. Während dieser Wellen kann der Gletscher Geschwindigkeiten erreichen, die bis zu 1.000-mal höher sind als normal.

Moränen

Gletschermoränen entstehen durch die Ablagerung von Gletschermaterial und werden freigelegt, nachdem sich der Gletscher zurückgezogen hat. Diese Merkmale erscheinen normalerweise als lineare Erdhaufen, eine schlecht sortierte Mischung aus Gestein, Kies und Felsbrocken in einer Matrix aus einem feinen pulverigen Material. End- oder Endmoränen werden am Fuß oder am Ende eines Gletschers gebildet. An den Flanken des Gletschers bilden sich Seitenmoränen. Mittelmoränen entstehen, wenn zwei verschiedene Gletscher, die in die gleiche Richtung fließen, zusammenfließen und die Seitenmoränen von jedem sich zu einer Moräne in der Mitte des verschmolzenen Gletschers verbinden. Weniger auffällig ist die Grundmoräne, auch Grundmoräne genannt Gletscherdrift , der oft die Oberfläche unter einem Großteil des Gletscherabhangs von der Gleichgewichtslinie bedeckt. Gletscherschmelzwasser enthalten Gesteinsmehl, ein extrem feines Pulver, das durch die Bewegung des Gletschers aus dem darunter liegenden Gestein gemahlen wird. Andere Merkmale, die durch Gletscherablagerungen gebildet wurden, sind lange schlangenartige Grate, die von Bachbetten unter Gletschern gebildet werden, bekannt als Esker , und markante stromlinienförmige Hügel, bekannt als Trommeln .

Stoß-und-Lee Erosionserscheinungen werden von Gletschern gebildet und zeigen die Richtung ihrer Bewegung an. Lange lineare Felskratzer (die der Bewegungsrichtung des Gletschers folgen) werden genannt Gletscherstreifen , und Divots im Felsen genannt werden Rattermarken . Beide Merkmale sind auf den Oberflächen stationärer Felsen zurückgeblieben, die sich einst unter einem Gletscher befanden und entstanden, als lose Steine ​​und Felsbrocken im Eis über die Felsoberfläche transportiert wurden. Der Transport von feinkörnigem Material innerhalb eines Gletschers kann die Oberfläche von Felsen glätten oder polieren, was zu einer Gletscherpolitur führt. Findlinge sind abgerundete Felsbrocken, die von einem schmelzenden Gletscher zurückgelassen wurden und nach dem Rückzug der Gletscher oft unsicher auf exponierten Felswänden sitzen.

Die gebräuchlichste Bezeichnung für Gletschersedimente ist Moräne . Der Begriff ist von Französisch Ursprung, und es wurde von Bauern geprägt, um alluviale Böschungen und Ränder zu beschreiben, die in der Nähe der Gletscherränder in den französischen Alpen gefunden wurden. Derzeit wird der Begriff breiter verwendet und auf eine Reihe von Formationen angewendet, die alle aus Till bestehen.

Drumlins

  Ein Drumlin-Feld bildet sich, nachdem ein Gletscher die Landschaft verändert hat. Die tropfenförmigen Gebilde geben die Richtung des Eisflusses an. Ein Drumlin-Feld bildet sich, nachdem ein Gletscher die Landschaft verändert hat. Die tropfenförmigen Gebilde geben die Richtung des Eisflusses an.

Drumlins sind asymmetrische, kanuförmige Hügel mit aerodynamischen Profilen, die hauptsächlich aus Till bestehen. Ihre Höhe variiert zwischen 15 und 50 Metern und sie können eine Länge von einem Kilometer erreichen. Die geneigte Seite des Hügels blickt in die Richtung, aus der das Eis vordrang ( stoss ), während der längere Hang der Bewegungsrichtung des Eises folgt ( Lee ).

Drumlins werden in Gruppen namens gefunden Drumlin-Felder oder Drumlin-Camps . Ein Beispiel für diese Felder befindet sich östlich von Rochester, New York, und es wird geschätzt, dass es etwa 10.000 Drumlins enthält.

Obwohl der Entstehungsprozess der Drumlins nicht vollständig verstanden ist, lässt sich aus ihrer Form schließen, dass sie Produkte der plastischen Deformationszone alter Gletscher sind. Es wird angenommen, dass viele Drumlins entstanden sind, als Gletscher über die Ablagerungen früherer Gletscher vorrückten und diese veränderten.

Gletschererosion

Gesteine ​​und Sedimente werden Gletschern durch verschiedene Prozesse hinzugefügt. Gletscher erodieren das Gelände hauptsächlich durch zwei Methoden: Scheuern und Zupfen .

Wenn der Gletscher über die gebrochene Oberfläche des Grundgesteins fließt, wird er weicher und hebt Felsblöcke an, die ins Eis gebracht werden. Dieser Vorgang wird als Zupfen bezeichnet und entsteht, wenn subglaziales Wasser in die Brüche eindringt und die anschließende Gefrierausdehnung sie vom Grundgestein trennt. Wenn sich das Wasser ausdehnt, wirkt es wie ein Hebel, der den Felsen löst, indem er ihn anhebt. Auf diese Weise werden Sedimente aller Größen Teil der Last des Gletschers.

Abrieb entsteht, wenn das Eis und die Ladung Gesteinsbrocken über das Grundgestein gleiten und als Sandpapier fungieren, das die darunter liegende Oberfläche glättet und poliert. Dieses pulverisierte Gestein wird Gesteinsmehl genannt. Dieses Mehl besteht aus Gesteinskörnern mit einer Größe zwischen 0,002 und 0,00625 mm. Manchmal ist die Menge an anfallendem Gesteinsmehl so hoch, dass Schmelzwasserströme eine gräuliche Farbe annehmen.

Ein weiteres sichtbares Merkmal der Gletschererosion sind Gletscherstreifen. Diese entstehen, wenn das Eis des Bodens große Felsbrocken enthält, die Gräben im Grundgestein markieren. Durch Kartieren der Richtung der Flöten kann die Bewegungsrichtung des Gletschers bestimmt werden. Rattermarken werden als Linien von ungefähr halbmondförmigen Vertiefungen im Gestein unterhalb eines Gletschers gesehen, die durch Abrieb verursacht werden, wo sich ein Felsbrocken im Eis verfängt und dann wiederholt freigegeben wird, wenn der Gletscher ihn über das darunter liegende Grundgestein zieht.

Die Geschwindigkeit der Gletschererosion ist variabel. Die vom Eis vorgenommene unterschiedliche Erosion wird durch sechs wichtige Faktoren gesteuert:

  • Geschwindigkeit der Gletscherbewegung
  • Dicke des Eises
  • Form, Häufigkeit und Härte der im Eis am Grund des Gletschers enthaltenen Gesteinsfragmente
  • Relativ leichte Erosion der Oberfläche unter dem Gletscher.
  • Thermische Bedingungen am Gletscherfuß.
  • Durchlässigkeit und Wasserdruck an der Gletscherbasis.

Material, das in einen Gletscher eingebaut wird, wird typischerweise bis zur Ablationszone transportiert, bevor es abgelagert wird. Es gibt zwei verschiedene Arten von Gletscherablagerungen:

  • Geschiebemergel: Material, das direkt vom Gletschereis abgelagert wird. Till umfasst eine Mischung aus undifferenziertem Material, das von Tongröße bis zu Felsbrocken reicht, die übliche Zusammensetzung einer Moräne.
  • Fluss- und Auswaschung: vom Wasser abgelagerte Sedimente. Diese Ablagerungen werden durch verschiedene Prozesse geschichtet, z. B. indem Geröll von feineren Partikeln getrennt wird.

Die größeren Gesteinsstücke, die in Tuff verkrustet oder an der Oberfläche abgelagert sind, werden als bezeichnet Gletscherfehler . Ihre Größe kann von Kieselsteinen bis zu Felsbrocken reichen, aber da sie über große Entfernungen bewegt werden können, können sie von drastisch anderer Art sein als das Material, auf dem sie gefunden werden. Muster von Gletscherfehlern geben Hinweise auf vergangene Gletscherbewegungen.

Gletschertäler

  Ein vergletschertes Tal in der Mount Hood Wilderness mit der charakteristischen U-Form und dem flachen Boden.   Vergrößern Ein vergletschertes Tal in der Mount Hood Wilderness mit der charakteristischen U-Form und dem flachen Boden.  Dieses Bild zeigt die Enden der Gletscher im Himalaya von Bhutan. Auf der Oberfläche der schuttbedeckten Gletscher in dieser Region haben sich in den letzten Jahrzehnten schnell Gletscherseen gebildet.   Vergrößern Dieses Bild zeigt die Enden der Gletscher im Bhutan Himalaja . Auf der Oberfläche der schuttbedeckten Gletscher in dieser Region haben sich in den letzten Jahrzehnten schnell Gletscherseen gebildet.

Vor der Vergletscherung haben Gebirgstäler eine charakteristische 'V' -Form, die durch Abwärtserosion durch Wasser entsteht. Während der Vereisung erweitern und vertiefen sich diese Täler jedoch, wodurch ein 'U' -förmiges Gletschertal entsteht. Neben der Vertiefung und Verbreiterung des Tals glättet der Gletscher das Tal auch durch Erosion. Auf diese Weise beseitigt es die Erdausläufer, die sich über das Tal erstrecken. Aufgrund dieser Wechselwirkung entstehen dreieckige Klippen, die als abgeschnittene Ausläufer bezeichnet werden.

Viele Gletscher vertiefen ihre Täler stärker als ihre kleineren Nebenflüsse. Daher bleiben die Täler der Nebengletscher oberhalb der Senke des Hauptgletschers, wenn die Gletscher aufhören, sich zurückzuziehen, und diese werden hängende Täler genannt.

In Teilen des Bodens, die von Abrieb und Rupfen betroffen waren, können die verbleibenden Vertiefungen durch Paternosterseen gefüllt werden, aus denen die Latein für 'Vater unser' und bezieht sich auf eine Station des Rosenkranzes.

An der Spitze eines Gletschers befindet sich der Kar, der eine Schalenform mit an drei Seiten abfallenden Wänden hat, aber auf der Seite, die ins Tal abfällt, offen ist. Im Kar bildet sich eine Eisansammlung. Diese beginnen als Unregelmäßigkeiten an der Seite des Berges, die später durch die Prägung des Eises vergrößert werden. Nachdem die Gletscher geschmolzen sind, werden diese Kare normalerweise von kleinen Bergseen besetzt, die als Bergseen bezeichnet werden.

Es kann zwei Gletscher geben, die durch einen sich teilenden Grat getrennt sind. Dieser, der sich zwischen den Karen befindet, wird erodiert, um einen Grat zu bilden. Diese Struktur kann zu einem Bergpass führen.

Gletscher sind auch für die Entstehung von Fjorden (tiefen Buchten oder Buchten) und Steilhängen verantwortlich, die in hohen Breiten zu finden sind. Mit Tiefen, die 1.000 Meter überschreiten können, die durch die postglaziale Erhöhung des Meeresspiegels verursacht wurden, und daher änderten die Gletscher mit ihrer Änderung ihr Erosionsniveau.

  Merkmale einer Gletscherlandschaft Merkmale einer Gletscherlandschaft

Arêtes und Hörner (Pyramidenspitze)

Ein Grat ist ein schmaler Kamm mit einer scharfen Kante. Das Zusammentreffen von drei oder mehr Graten erzeugt spitze Pyramidenspitzen und in extrem steilen Formen werden diese Hörner genannt.

Beide Merkmale können denselben Prozess hinter ihrer Entstehung haben: die Vergrößerung der Kare durch Gletscherrupfen und die Wirkung des Eises. Hörner werden von Karen gebildet, die einen einzelnen Berg umgeben.

Arêtes entstehen auf ähnliche Weise; Der einzige Unterschied besteht darin, dass sich die Kare nicht in einem Kreis befinden, sondern auf gegenüberliegenden Seiten entlang einer Wasserscheide. Arêtes können auch durch die Kollision zweier paralleler Gletscher entstehen. In diesem Fall schneiden die Gletscherzungen die Kluften durch Erosion zurecht und polieren die angrenzenden Täler.

Schafsfelsen

Einige Felsformationen auf dem Weg eines Gletschers sind zu kleinen Hügeln geformt, deren Form als Roche Moutonnée oder bekannt ist Schafrücken . Ein länglicher, abgerundeter, asymmetrischer Grundgesteinsknopf kann durch Gletschererosion erzeugt werden. Es hat einen sanften Hang auf seiner Gletscherseite und eine steile bis senkrechte Wand auf der Gletscherseite. Der Gletscher schleift den glatten Hang ab, an dem er entlang fließt, während Felsen von der stromabwärts gelegenen Seite losgerissen und im Eis weggetragen werden, ein Prozess, der als „Zupfen“ bekannt ist. Gestein auf dieser Seite wird durch Kombinationen von Kräften aufgrund von Wasser, Eis in Gesteinsrissen und strukturellen Spannungen gebrochen.

Alluviale Schichtung

Das aus der Ablationszone aufsteigende Wasser bewegt sich vom Gletscher weg und trägt feine erodierte Sedimente mit sich. Wenn die Geschwindigkeit des Wassers abnimmt, nimmt auch seine Fähigkeit ab, schwebende Gegenstände zu tragen. Das Wasser lagert das Sediment dann nach und nach ab, während es fließt, wodurch eine Schwemmebene entsteht. Wenn dieses Phänomen in einem Tal auftritt, wird es als a bezeichnet Talbahn . Wenn die Ablagerung an einer Flussmündung erfolgt, werden die Sedimente als „Buchtschlamm“ bezeichnet.

  Landschaft, die von einem zurückweichenden Gletscher erzeugt wird Landschaft, die von einem zurückweichenden Gletscher erzeugt wird

Schwemmebenen und Talzüge werden meist von Becken begleitet, die als Kessel bekannt sind. Gletschermulden entstehen auch in Tilllagerstätten. Diese Vertiefungen entstehen, wenn große Eisblöcke in der Gletscherschwemme stecken bleiben und nach dem Schmelzen Löcher im Sediment hinterlassen.

Im Allgemeinen überschreitet der Durchmesser dieser Vertiefungen 2 km nicht, außer in Minnesota , wo einige Vertiefungen einen Durchmesser von bis zu 50 km erreichen und die Tiefe zwischen 10 und 50 Metern variiert.

Ablagerungen in Kontakt mit Eis

Wenn sich die Größe eines Gletschers auf einen kritischen Punkt verringert, stoppt sein Fluss und das Eis wird stationär. Währenddessen fließt Schmelzwasser über, in und unter dem Eis und hinterlässt geschichtete alluviale Ablagerungen. Aus diesem Grund hinterlässt das Eis beim Schmelzen geschichtete Ablagerungen in Form von Säulen, Terrassen und Clustern. Diese Arten von Einlagen sind bekannt als Ablagerungen in Kontakt mit Eis .

Wenn diese Ablagerungen die Form von Säulen mit gekippten Seiten oder Hügeln annehmen, die als Shirt . Etwas Shirt entstehen, wenn Schmelzwasser Sedimente durch Öffnungen im Inneren des Eises ablagert. In anderen Fällen sind sie nur das Ergebnis von Fächern oder Deltas zum Äußeren des Eises, das durch Schmelzwasser erzeugt wird.

Wenn das Gletschereis ein Tal einnimmt, kann es Terrassen bilden oder Fleisch entlang der Talflanken.

Eine dritte Art von Ablagerungen, die in Kontakt mit dem Eis gebildet werden, ist durch lange, schmale, gewundene Kämme gekennzeichnet, die im Wesentlichen aus Eis bestehen Sand und Kies, der von Schmelzwasserströmen abgelagert wurde, die innerhalb, unter oder auf dem Gletschereis fließen. Nachdem das Eis geschmolzen ist, bleiben diese linearen Grate oder Esker als Landschaftsmerkmale erhalten. Einige dieser Kämme haben eine Höhe von über 100 Metern und eine Länge von über 100 km.

Löss Einlagen

Sehr feine Gletschersedimente oder Gesteinsmehl werden oft vom Wind aufgenommen, der über die nackte Oberfläche bläst, und können in großer Entfernung von der ursprünglichen fluvialen Ablagerungsstelle abgelagert werden. Diese äolischen Lössablagerungen können sehr tief sein, sogar Hunderte von Metern, wie in Gebieten von China und dem Mittleren Westen der Vereinigten Staaten.

Isostatischer Rückprall

  Isostatischer Druck durch einen Gletscher auf der Erde's crust Isostatischer Druck eines Gletschers auf die Erdkruste

Dieser Aufstieg eines Teils der Kruste ist auf eine isostatische Anpassung zurückzuführen. Eine große Masse, wie z. B. eine Eisdecke / ein Gletscher, drückt die Erdkruste in den Mantel und verdrängt den darunter liegenden Mantel. Die Vertiefung beträgt etwa ein Drittel der Dicke der Eisdecke. Nachdem der Gletscher schmilzt, beginnt der Mantel in seine ursprüngliche Position zurückzufließen und drückt die Kruste zurück in ihre ursprüngliche Position. Dieser Prozess ist langsamer als das Schmelzen der Eisdecke/des Gletschers. Das ist postglazialer Aufschwung und kommt derzeit in messbaren Mengen in Skandinavien und den USA vor Große Seen Region der Vereinigten Staaten.

Eiszeiten

Abteilungen der Eiszeiten

Für die quartäre Eiszeit wurde eine vierfache Unterteilung festgestellt Nordamerika und Europa . Diese Unterteilungen basieren hauptsächlich auf der Untersuchung von Gletscherablagerungen. In Nordamerika wurde jede dieser vier Stufen nach dem Staat benannt, in dem die Ablagerungen dieser Stufen gut aufgeschlossen waren. In der Reihenfolge ihres Erscheinens sind dies die folgenden: Nebraska, Kansas, Illinois und Wisconsin. Diese Klassifizierung wurde dank der detaillierten Untersuchung der Sedimente des Meeresbodens verfeinert. Da die Sedimente des Meeresbodens im Gegensatz zu denen der Erdoberfläche weniger von stratigraphischen Unterbrechungen betroffen sind, eignen sie sich zur Bestimmung der klimatisch Zyklen des Planeten.

In dieser Angelegenheit haben Geologen über zwanzig Unterteilungen identifiziert, von denen jede ungefähr 100.000 Jahre dauerte. Alle diese Zyklen fallen in die quartäre Eiszeit.

Während seines Höhepunkts hinterließ das Eis seine Spuren auf fast 30 % der Erdoberfläche und bedeckte ungefähr 10 Millionen km² in Nordamerika, 5 Millionen km² in Europa und 4 Millionen km²; in Sibirien. Das Gletschereis auf der Nordhalbkugel war doppelt so groß wie auf der Südhalbkugel. Dies liegt daran, dass das südliche Polareis nicht über die antarktische Landmasse hinaus vordringen kann. Es wird heute angenommen, dass die jüngste Eiszeit vor zwei bis drei Millionen Jahren im Pleistozän begann.

Die letzte große Eiszeit begann etwa 2.000.000 Jahre v. und ist allgemein als Pleistozän oder Eiszeit bekannt. Während dieser Eiszeit bedeckten große Gletschereisplatten einen Großteil von Nordamerika , Europa , und Asien für lange Zeiträume. Die Ausdehnung des Gletschereises während des Pleistozäns war jedoch nicht statisch. Das Pleistozän hatte Perioden, in denen sich die Gletscher aufgrund milder Temperaturen zurückzogen (Zwischeneiszeit) und aufgrund kälterer Temperaturen vorrückten (Gletscherzeit). Auf dem Höhepunkt des Pleistozäns waren die globalen Durchschnittstemperaturen wahrscheinlich 4 bis 5° Celsius kälter als heute. Der jüngste Gletscherrückzug begann etwa 14.000 Jahre v. und geht immer noch. Wir nennen diese Periode das Holozän.

Ursachen der Eiszeiten

Über die Ursachen von Vereisungen ist wenig bekannt.

Verallgemeinerte Vergletscherungen waren selten in der Geschichte der Erde . Die Eiszeit des Pleistozäns war jedoch nicht das einzige eiszeitliche Ereignis, da Tillitablagerungen identifiziert wurden. Tillit ist ein Sedimentgestein, das entsteht, wenn Geschiebemergel lithifiziert wird.

Diese Ablagerungen, die in Schichten unterschiedlichen Alters gefunden wurden, weisen ähnliche Eigenschaften wie Fragmente von geriffeltem Gestein auf, und einige liegen über Grundgesteinsoberflächen aus geschliffenem und poliertem Gestein oder sind mit Sandstein und Konglomeraten verbunden, die Merkmale von Schwemmlandablagerungen aufweisen.

Zwei Präkambrium Eiszeiten wurden identifiziert, die erste vor etwa 2 Milliarden Jahren und die zweite ( Schneeball Erde ) etwa 600 Millionen Jahre. Es gibt auch eine gut dokumentierte Aufzeichnung der Vereisung in Gesteinen des späten Paläozoikums (mit einem Alter von 250 Millionen Jahren).

Obwohl es mehrere wissenschaftliche Hypothesen über die bestimmenden Faktoren der Vergletscherung gibt, sind die beiden wichtigsten Ideen Plattentektonik und Variationen in der Erdumlaufbahn (Milankovitch-Zyklen).

Plattentektonik

Da sich Gletscher nur auf trockenem Land bilden können, Plattentektonik deuten darauf hin, dass die Beweise für frühere Vergletscherungen derzeit in tropischen Breiten aufgrund der Drift von vorhanden sind tektonischen Platten von tropischen Breiten bis zu zirkumpolaren Regionen. Hinweise auf glaziale Strukturen in Südamerika , Afrika , Australien und Indien unterstützen diese Idee, denn es ist bekannt, dass sie gegen Ende des Paläozoikums vor etwa 250 Millionen Jahren eine Eiszeit erlebten.

Die Vorstellung, dass der Nachweis von Vereisungen in mittleren Breiten eng mit der Verschiebung tektonischer Platten zusammenhängt, wurde durch das Fehlen von Gletscherspuren im gleichen Zeitraum für die höheren Breiten Nordamerikas und Eurasiens bestätigt, was darauf hindeutet, dass ihre Standorte sehr unterschiedlich waren heute.

Klimaänderungen hängen auch mit den Positionen der Kontinente zusammen, was sie in Verbindung mit der Verschiebung von Platten verändert hat. Dies wirkte sich auch auf die Muster der Meeresströmungen aus, was zu Änderungen in der Wärmeübertragung und Feuchtigkeit führte. Da Kontinente sehr langsam driften (ca. 2 cm pro Jahr), treten ähnliche Veränderungen in Zeiträumen von Millionen von Jahren auf.

Eine Untersuchung von Meeressedimenten, die bis vor etwa einer halben Million Jahren klimatisch sensible Mikroorganismen enthielten, wurden mit Untersuchungen der Geometrie der Erdumlaufbahn, und das Ergebnis war eindeutig: Klimaveränderungen hängen eng mit Perioden der Schiefe, Präzession und Exzentrizität der Erdumlaufbahn zusammen.

Im Allgemeinen kann behauptet werden, dass die Plattentektonik für lange Zeiträume gilt, während der Vorschlag von Milankovitch, unterstützt durch die Arbeit anderer, sich an die periodischen Veränderungen der Eiszeiten des Pleistozäns anpasst. Bei beiden Mechanismen wird angenommen, dass das Strahlungsungleichgewicht der Erde eine große Rolle beim Aufbau und Schmelzen von Gletschern spielt.