Innehåll
- Vad är en glaciär?
- Hur bildas glaciärer?
- Hur flyter glaciärer?
- Vilka är en glaciärs zoner?
- Varför går glaciärer framåt och reträtt?
- Hur påverkar klimatförändringar glaciärer?
- Vad är några av de erosionsfunktioner som snides av Valley Glaciers?
- Om författaren
Bucher Valley Glacier i Alaska representerar vackert en stor glaciär som tar emot is från flera mindre glaciärer som sammanfogar den som en biflod i en bäck. Bild av Förenta staternas geologiska undersökning.
Vad är en glaciär?
En glaciär är en långsamt flödande ismassa med otroliga erosiva förmågor. Dalglaciärer (alpina glaciärer, bergsglaciärer) är utmärkta när de skulpturerar berg till skuggade åsar, toppar och djupa U-formade dalar då dessa mycket erosiva isfloder går framför bergssluttningar. Dals glaciärer är för närvarande aktiva i Skandinavien, Alperna, Himalaya och i bergen och vulkanerna längs västkusten i Nord- och Sydamerika. Det fantastiska, taggade landskapet i Nya Zeelands södra alper är också med tillstånd av glaciärernas erosiva kraft. Belysningen av signalfyrarna i filmen The Lord of the Rings - The Return of the King fångar detta berömda landskap.
Kontinentala glaciärer (isark, iskappar) är massiva glaciärer som täcker landmassor. Kontinentala glaciärer eroderar för närvarande djupt in i berggrunden i Antarktis och Grönland. De stora islagorna är otroligt tjocka och har därmed deprimerat markytan under havsnivån på många platser. Till exempel, i Västantarktis är den maximala istjockleken 4,36 kilometer (2,71 miles) vilket gör att landytan blir nedtryckt 2,54 kilometer (1,58 miles) under havsnivån! Om all isen på Antarktis skulle smälta omedelbart skulle allt som är synligt för Antarktis landyta vara stora och små landmassor med spridda öar omgiven av södra havet
Södra Grönland från rymden: En liten kontinental glaciär täcker Grönland. Satellitbild av NASA och USA: s geologiska undersökning.
Provtagning av Glacial Ice: En forskare samlar snöprover från Taku-glaciären i Alaska. Bild av Förenta staternas geologiska undersökning.
Hur bildas glaciärer?
En betydande mängd snöansamling är nödvändig för att isis bildas. Det är viktigt att mer snö samlas på vintern än det som smälter bort under sommaren. Snöflingor är hexagonala kristaller av fryst vatten; lager av fluffiga snöflingor är emellertid inte isis ... ännu inte åtminstone.
När tjocka snöskikt samlas, blir de djupt begravda snöflingorna allt tätare packade ihop. Den täta packningen får snöflingorna att ta på rundade former när den sexkantiga snöflingaformen förstörs. Med tillräckligt med tid blir de djupt begravda, väl avrundade kornen mycket tätt packade, och fördriver det mesta av luften som fångas mellan kornen. De granulära snökornen kallas firn och det tar ungefär två år att bildas.
Den tjocka, överliggande snöväskan utövar enormt tryck på lagren av begravd fyr, och dessa korn börjar smälta lite. Fyr- och smältvattnet omkristalliseras långsamt och bildar isis. Denna omvandlingsprocess kan ta flera decennier till hundratals år eftersom graden av isbildning är starkt beroende av mängden snöfall. (Omkristallisationsprocessen innebär att isis verkligen är en typ av metamorf berg.)
Tazlina Valley Glacier: Sprickor syns nära den tunnare terminalen i avfallszonen. Observera att isytan är smutsig på grund av ansamling av sand och gruspartiklar. Tazlina Valley Glacier i Alaska retirerar. Bild av Bruce F. Molnia, USGS. Klicka på bilden för att förstora.
Zoner av en glaciär: Ett tecknad tvärsnitt genom en glaciär som visar zonen för ansamling och avfallszon. Bild av Förenta staternas geologiska undersökning.
Hur flyter glaciärer?
En glaciär börjar flöda när en tjock ismassa börjar deformeras plastiskt under sin egen vikt. Denna process med plastisk deformation (inre deformation) sker eftersom iskristallerna långsamt kan böjas och ändra form utan att bryta eller spricka. Plastisk deformation sker under ett djup av 50 meter från glaciären.
Tjock isis är ganska tung, och glaciärens stora vikt kan få isen längs glaciärens botten att smälta. Smältning inträffar på grund av att temperaturen vid vilken is smälter reduceras på grund av det tryck som utövas av vikten av den överliggande isisen. Värme från jordens yta kan också göra att is smälter längs glaciärens bas. Processen för basalglidning inträffar när ett tunt lager av smältvatten samlas mellan basisen och jordens yta. Smältvattnet fungerar som ett smörjmedel som gör att glaciären glider lättare över berggrunden och sedimenten.
Om en hel del halt smältvatten samlas under isen kan glaciären börja utvecklas mycket snabbt som en våg. Ibland känd som en galopperande glaciär flyter en växande glaciär mycket snabbt. Sommaren 2012 uppmättes till exempel Jakobshavn Glacier, belägen på östkusten av Grönland, med en hastighet på 46 meter per dag (151 fot / dag). Jakobshavn Glacier anses allmänt vara ansvarig för att skapa det stora isberg som slutligen sjönk Titanic 1912.
Före och efter foton: Foton tagna på samma plats i Glacier Bay National Park and Preserve i Alaska. Det övre fotot visar Muir Glacier på 1880-talet och det nedre fotot visar samma inlopp 2005. Muir Glacier har dragit sig tillbaka 50 kilometer (31 miles). Båda bilderna från United States Geological Survey.
Vilka är en glaciärs zoner?
Området med isisbildning kallas ackumuleringszonen. I denna zon samlas mer snö varje vinter än den som smälter bort under sommaren. Begravda snöuppsamlingar förvandlas till firn och omkristalliseras så småningom till isis. Glacial is flyter bort från ackumuleringszonen när den tjocka isen deformeras plastiskt under sin egen vikt. I en dalglaciär flyter isen nedför backen från ackumuleringszonen, medan för en kontinental glaciär flyter isen lateralt utåt och bort från ackumuleringszonen.
Området med en glaciär som upplever en större mängd smältning än glaciärbildning kallas avfallszonen (ablationszon). I denna zon, när isen smälter bort, lämnas bitar av sand och grus på glaciärens yta. Det är viktigt att notera att isis alltid fyller på denna zon eftersom isen fortsätter att flyta från ackumuleringszonen.
Linjen som skiljer ackumuleringszonen från avfallszonen kallas snölinjen (jämviktslinje). Snölinjen kan vara synlig i slutet av sommaren mellan den rena isiga ytan i ackumuleringszonen och den smutsiga, sedimenttäckta ytan i avfallszonen.
De övre 50 meter på glaciärens yta, där isen inte genomgår plastisk deformation, kallas brottzonen. I denna zon är isen spröd och deformeras endast genom sprickbildning, brytning och sprickbildning. Sprickor är sprickor eller brytningar i isen som kan vara hundratals meter långa och upp till 50 meter djupa.
Gletsjans ände eller tå kallas terminalen och är en del av avfallszonen. När glaciärens ände rinner ut i en vattenmassa, vänder isen vid tån eller bryts av för att bilda flytande bitar av is som kallas isberg.
John Muir skrev om ett av sina 1880-äventyr i Alaska, när han och lägret, Stickeen, åkte på en lång vandring uppför en dalglaciär. På återresan var deras spärr spärrad av sprickor, och John var tvungen att gå ett betydande avstånd tills han upptäckte en osäker, smal isbrygga som sträckte sig över en djup spricka. Förståeligtvis var Stickeen ganska motvillig att korsa den farliga isbron och John tillbringade avsevärd tid och ansträngning för att få den rädda hunden att korsa. Stickeen och John återvände så småningom säkert till lägret bara för att komma till hans kollegor som var ganska upprörda över honom. John hade misslyckats med att låta någon få veta vart han skulle!
cirques: Två cirques som innehåller små dalglaciärer är åtskilda med en arête. Glacier Bay National Park, Alaska. Bild av United States Geologial Survey.
Varför går glaciärer framåt och reträtt?
Glaciärer har en snöbudget, ungefär som ett monetärt bankkonto. Ju mer pengar som sätts in på ett bankkonto, desto större växer kontot. Men om fler pengar tas bort än som sätts in på kontot, minskas mängden tillgängliga pengar mycket. Framsteg och reträtt för isis är ganska lika.
När det bildas mer glacial is i ansamlingszonen än det som smälter bort i avfallszonen kommer glaciären att växa och gå framåt. Terminalen på en framåtgående glaciär kommer att gå längre bort från ackumuleringszonen och därmed förlänga glaciären.
En glaciär drar sig tillbaka när mer is smälter bort under sommaren än den som bildas under vintern. Glaciären minskar i storlek när isen i avfallszonen smälter. Den tillbakadragande isisen flyter aldrig bakåt; isen smälter helt enkelt snabbare bort än som fylls på från ny isbildning i isen i ackumuleringszonen.
Om mängden isbildning i isen i ackumuleringszonen är lika stor som smältningen i avfallszonen går inte glaciären framåt eller drar sig tillbaka. Medan isen i glaciären fortsätter att flyta bort från källan mot terminalen, kommer glaciärens tå att stå stilla på grund av att isisbudgeten balanserar mellan de två zonerna.
Glacial Landscape: Flera små cirques är synliga och var och en är en ansamlingszon eller födelseplats för en liten dalglaciär. Två dal glaciärer flyter runt ett litet horn och smälter samman för att bilda en större dal glaciär. En gång i tiden strömmade den större dalglaciären ner hela dalens längd och huggade ut en U-formad dal. Glaciären är i reträtt eftersom bara en del av den glaciär snidade U-formade dalen innehåller is. En smältvattenström kommer ut från glaciärens terminal och flyter ner i den isfria delen av dalen. Bild från Chugachbergen, Alaska av Bruce F. Molnia, USGS
Hur påverkar klimatförändringar glaciärer?
Produktionen av växthusgaser (t.ex. koldioxid och metan) bidrar till en långsam ökning av globala temperaturer över hela världen. Enligt forskare från NASA smälter isisen nu i högre takt än någonsin tidigare. Små dalglaciärer över hela världen är de mest sårbara för globala klimatförändringar. Enligt National Snow and Ice Data Center är ungefär nittio procent av alla övervakade glaciärer i reträtt. Till exempel fanns 1910 cirka 150 dalglaciärer belägna i Glacier National Park i USA. 2010 fanns det bara 25 aktiva glaciärer kvar, och några av dessa återstående glaciärer riskerar att försvinna fram till 2030. Glacial is i Grönland och Västantarktis är också sårbart för klimatförändringar. Till exempel upplever Grönlands is högre smältningsgrader, med rekordsmältning katalogiserad 2002. Om antingen hela Grönlands isis smälts eller västantarktiska isarken smälts, skulle havsnivån stiga med 5 meter (16 fot). Den övergripande trenden för glaciärens reträtt världen över återspeglar ökningen i globala temperaturer.
Vad är några av de erosionsfunktioner som snides av Valley Glaciers?
En cirque är en liten skål- eller amfiteaterformad depression. En arête är en smal, brant, taggad ås av eroderad berggrund. Ett horn är en spetsig, snidad bergstopp omgiven av cirques och arêtes. (Ett berömt horn i de schweiziska Alperna är Matterhorn.) En U-formad dal bildas när en dalglaciär flyter ner i en bäckdal och den erosiva kraften hos den flödande glaciären förändrar den V-formade bäckdalen till en platt, brantvägg U-formad dal.
Nästa gång du tittar på belysningen av signalfyresekvensen i filmen The Lord of the Rings - The King of the King, försök att identifiera några av dessa fantastiska erosionsfunktioner.
Om författaren
Sara Bennett undervisar i geologikurser vid Western Illinois University och tycker om att vandra i nationalparker. Hon uppmuntrar alla att gå på promenader på naturliga platser och fördjupa sig i jordens skönhet.