Inhalt
- Was ist ein Gletscher?
- Wie bilden sich Gletscher?
- Wie fließen die Gletscher?
- Was sind die Zonen eines Gletschers?
- Warum steigen Gletscher auf und ziehen sich zurück?
- Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Gletscher aus?
- Was sind einige der Erosionsmerkmale, die von Talgletschern geschnitzt wurden?
- Über den Autor
Bucher Valley Gletscher in Alaska stellt wunderschön einen großen Gletscher dar, der Eis von mehreren kleineren Gletschern erhält, die sich wie die Nebenflüsse eines Baches daran anschließen. Bild von der United States Geological Survey.
Was ist ein Gletscher?
Ein Gletscher ist eine langsam fließende Eismasse mit unglaublichen Erosionsfähigkeiten. Talgletscher (Alpengletscher, Gebirgsgletscher) zeichnen sich dadurch aus, dass sie Berge zu gezackten Kämmen, Gipfeln und tiefen U-förmigen Tälern formen, während diese äußerst erosiven Eisflüsse bergabwärts fließen. Talgletscher sind derzeit in Skandinavien, den Alpen, dem Himalaya sowie in den Bergen und Vulkanen entlang der Westküste Nord- und Südamerikas aktiv. Die atemberaubende, zerklüftete Landschaft der südlichen Alpen Neuseelands ist auch der erosiven Kraft der Gletscher zu verdanken. Das Leuchten der Signalfeuer im Film Der Herr der Ringe - Die Rückkehr des Königs fängt diese berühmte Landschaft ein.
Kontinentalgletscher (Eisschilde, Eiskappen) sind massive Eisschilde, die Landmassen bedecken. Gegenwärtig erodieren die Kontinentalgletscher tief in das Gestein der Antarktis und Grönlands. Die riesigen Eisplatten sind unglaublich dick und haben daher die Landoberfläche an vielen Stellen unter dem Meeresspiegel gedrückt. In der Westantarktis beispielsweise beträgt die maximale Eisdicke 4,36 Kilometer, wodurch die Landoberfläche 2,54 Kilometer unter dem Meeresspiegel abgesenkt wird! Wenn das gesamte Gletschereis in der Antarktis augenblicklich schmelzen würde, wären alles, was auf der Landoberfläche der Antarktis sichtbar wäre, große und kleine Landmassen mit verstreuten Inseln, die vom Südpolarmeer umgeben sind
Südgrönland aus dem All: Ein kleiner kontinentaler Gletscher bedeckt Grönland. Satellitenbild der NASA und des United States Geological Survey.
Eisprobenahme: Ein Wissenschaftler sammelt Schneeproben vom Taku-Gletscher in Alaska. Bild von der United States Geological Survey.
Wie bilden sich Gletscher?
Es ist eine beträchtliche Menge an Schnee erforderlich, damit sich Gletschereis bildet. Es ist zwingend erforderlich, dass sich im Winter mehr Schnee ansammelt als im Sommer schmilzt. Schneeflocken sind sechseckige Kristalle aus gefrorenem Wasser. Flauschige Schneeflockenschichten sind jedoch kein Gletschereis… zumindest noch nicht.
Während sich dicke Schneeschichten ansammeln, werden die tief vergrabenen Schneeflocken immer dichter zusammengepresst. Die dichte Packung bewirkt, dass die Schneeflocken abgerundete Formen annehmen, wenn die hexagonale Schneeflockenform zerstört wird. Mit der Zeit werden die tief eingegrabenen, gut gerundeten Körner sehr dicht gepackt, wodurch der größte Teil der zwischen den Körnern eingeschlossenen Luft ausgestoßen wird. Die körnigen Schneekörner werden Firn genannt und brauchen ungefähr zwei Jahre, um sich zu bilden.
Die dicke, darüber liegende Schneedecke übt einen enormen Druck auf die vergrabenen Firnschichten aus, und diese Körner beginnen ein kleines bisschen zu schmelzen. Der Firn und das Schmelzwasser kristallisieren langsam um und bilden Gletschereis. Dieser Umwandlungsprozess kann mehrere Jahrzehnte bis Hunderte von Jahren dauern, da die Geschwindigkeit der Eisbildung stark von der Schneefallmenge abhängt. (Der Rekristallisationsprozess bedeutet, dass Gletschereis wirklich eine Art metamorphes Gestein ist.)
Tazlina Valley Glacier: In der Nähe des Ausdünnungsterminus in der Abfallzone sind Gletscherspalten sichtbar. Beachten Sie, dass die Eisoberfläche aufgrund der Ansammlung von Sand- und Kiespartikeln verschmutzt ist. Tazlina Valley Glacier in Alaska zieht sich zurück. Bild von Bruce F. Molnia, USGS. Klicken Sie auf das Bild, um es zu vergrößern.
Zonen eines Gletschers: Ein Comic-Querschnitt durch einen Gletscher, der die Zone der Ansammlung und die Zone der Verschwendung zeigt. Bild von der United States Geological Survey.
Wie fließen die Gletscher?
Ein Gletscher beginnt zu fließen, wenn sich eine dicke Eismasse unter ihrem eigenen Gewicht plastisch zu verformen beginnt. Dieser Prozess der plastischen Verformung (innere Verformung) tritt auf, weil sich die Eiskristalle langsam biegen und ihre Form ändern können, ohne zu brechen oder zu reißen. Eine plastische Verformung tritt unterhalb einer Tiefe von 50 Metern (164 Fuß) von der Oberfläche des Gletschers auf.
Dickes Gletschereis ist ziemlich schwer, und das große Gewicht des Gletschers kann dazu führen, dass das Eis am Grund des Gletschers schmilzt. Das Schmelzen tritt auf, weil die Temperatur, bei der das Eis schmilzt, aufgrund des Drucks, der durch das Gewicht des darüberliegenden Gletschereises ausgeübt wird, verringert wird. Hitze von der Erdoberfläche kann auch dazu führen, dass Eis am Grund des Gletschers schmilzt. Der Prozess des basalen Gleitens tritt auf, wenn sich eine dünne Schicht Schmelzwasser zwischen dem Grundeis und der Erdoberfläche ansammelt. Das Schmelzwasser wirkt als Schmiermittel und lässt den Gletscher leichter über Grundgestein und Sedimente gleiten.
Wenn sich unter dem Eis viel rutschiges Schmelzwasser ansammelt, kann der Gletscher als Schwall sehr schnell voranschreiten. Manchmal als galoppierender Gletscher bekannt, fließt ein wogender Gletscher sehr schnell. Beispielsweise wurde im Sommer 2012 gemessen, dass der Jakobshavn-Gletscher an der Ostküste Grönlands mit einer Geschwindigkeit von 46 Metern pro Tag (151 Fuß / Tag) voranschreitet. Es wird allgemein angenommen, dass der Jakobshavn-Gletscher für die Entstehung des großen Eisbergs verantwortlich ist, der 1912 schließlich die Titanic versenkte.
Vorher und Nachher Fotos: Fotos am selben Ort in Glacier Bay National Park und Preserve in Alaska aufgenommen. Das obere Foto zeigt den Muir-Gletscher in den 1880er Jahren und das untere Foto zeigt den gleichen Einlass im Jahr 2005. Der Muir-Gletscher hat sich 50 Kilometer zurückgezogen. Beide Bilder von der United States Geological Survey.
Was sind die Zonen eines Gletschers?
Das Gebiet der Eisbildung wird als Akkumulationszone bezeichnet. In dieser Zone fällt im Winter mehr Schnee als im Sommer. Vergrabene Schneeansammlungen verwandeln sich in Firn und kristallisieren sich schließlich in Gletschereis um. Gletschereis fließt aus der Stauzone weg, wenn sich das dicke Eis unter seinem eigenen Gewicht plastisch verformt. Bei einem Talgletscher fließt das Eis abwärts von der Akkumulationszone, während bei einem Kontinentalgletscher das Eis seitlich nach außen und von der Akkumulationszone weg fließt.
Der Bereich eines Gletschers, der eine größere Menge an Schmelze als Eisbildung erfährt, wird als Abfallzone (Ablationszone) bezeichnet. In dieser Zone bleiben beim Abschmelzen des Eises Sand- und Kiesstücke auf der Oberfläche des Gletschers zurück. Es ist wichtig zu beachten, dass das Gletschereis diese Zone immer wieder auffüllt, da das Gletschereis weiterhin aus der Akkumulationszone fließt.
Die Linie, die die Zone der Ansammlung von der Zone der Verschwendung trennt, wird als Schneegrenze (Gleichgewichtslinie) bezeichnet. Die Schneegrenze kann am Ende des Sommers zwischen der sauberen Eisfläche der Stauzone und der schmutzigen, mit Sedimenten bedeckten Fläche der Abfallzone sichtbar sein.
Die oberen 50 Meter der Oberfläche des Gletschers, auf denen sich das Eis nicht plastisch verformt, werden als Bruchzone bezeichnet. In dieser Zone ist das Eis spröde und verformt sich nur durch Reißen, Brechen und Brechen. Gletscherspalten sind Risse oder Brüche im Eis, die mehrere hundert Meter lang und bis zu 50 Meter tief sein können.
Das Ende oder der Zeh des Gletschers wird Endpunkt genannt und ist Teil der Abfallzone. Wenn der Endpunkt des Gletschers in ein Gewässer fließt, bricht das Eis an den Zehen ab oder bildet schwimmende Eisbrocken, die als Eisberge bezeichnet werden.
John Muir schrieb über eines seiner Abenteuer von 1880 in Alaska, als er und der Lagerhund Stickeen eine lange Wanderung auf einem Talgletscher unternahmen. Auf der Rückfahrt war ihr Weg durch Gletscherspalten versperrt, und John musste eine beträchtliche Strecke zurücklegen, bis er eine prekäre, schmale Eisbrücke entdeckte, die eine tiefe Gletscherspalte überspannte. Verständlicherweise wollte Stickeen die gefährliche Eisbrücke nur ungern überqueren, und John überredete den ängstlichen Hund viel Zeit und Mühe, sie zu überqueren. Stickeen und John kehrten schließlich sicher ins Camp zurück, nur um von seinen Kameraden angesprochen zu werden, die ziemlich verärgert über ihn waren. John hatte es versäumt, irgendjemanden wissen zu lassen, wohin er wollte!
Cirques: Zwei Kreise mit kleinen Talgletschern sind durch ein Arête getrennt. Gletscher-Schacht-Nationalpark, Alaska. Bild von der United States Geologial Survey.
Warum steigen Gletscher auf und ziehen sich zurück?
Gletscher haben ein Schneebudget, ähnlich wie ein Bankkonto. Je mehr Geld auf ein Bankkonto eingezahlt wird, desto größer wird das Konto. Wenn jedoch mehr Geld entnommen wird, als auf dem Konto eingezahlt ist, verringert sich der verfügbare Geldbetrag erheblich. Das Fortschreiten und Zurückziehen des Gletschereises ist ziemlich ähnlich.
Wenn sich in der Zone der Ansammlung mehr Gletschereis bildet als in der Zone der Verschwendung, wächst der Gletscher und schreitet voran. Der Endpunkt eines vorrückenden Gletschers entfernt sich weiter von der Akkumulationszone und verlängert so den Gletscher.
Ein Gletscher zieht sich zurück, wenn im Sommer mehr Eis schmilzt als im Winter. Der Gletscher nimmt ab, wenn das Eis in der Abfallzone schmilzt. Das sich zurückziehende Gletschereis fließt nie rückwärts; Das Eis schmilzt einfach schneller ab, als es durch die Bildung von neuem Gletschereis in der Zone der Anhäufung wieder aufgefüllt wird.
Wenn die Menge der Eisbildung in der Ansammlungszone der Menge des Schmelzens in der Abfallzone entspricht, schreitet der Gletscher nicht voran oder zieht sich zurück. Während das Eis innerhalb des Gletschers weiterhin von der Quelle in Richtung Endpunkt abfließt, steht der Zeh des Gletschers still, da das Eisbudget des Gletschers zwischen den beiden Zonen ausgeglichen ist.
Gletscherlandschaft: Es sind mehrere kleine Kreise sichtbar, und jeder ist die Ansammlungszone oder der Geburtsort eines kleinen Talgletschers. Zwei Talgletscher umfließen ein kleines Horn und verschmelzen zu einem größeren Talgletscher. Es war einmal, als der größere Talgletscher über die gesamte Länge des Tals floss und ein U-förmiges Tal ausmeißelte. Der Gletscher ist auf dem Rückzug, weil nur ein Teil des gletschergeschnitzten, U-förmigen Tals Eis enthält. Am Ende des Gletschers tritt ein Schmelzwasserstrom aus, der den eisfreien Teil des Tals hinunterfließt. Bild von den Chugach Bergen, Alaska durch Bruce F. Molnia, USGS
Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Gletscher aus?
Die Produktion von Treibhausgasen (z. B. Kohlendioxid und Methan) trägt zu einem langsamen Anstieg der globalen Temperaturen weltweit bei. Laut NASA-Wissenschaftlern schmilzt das Gletschereis jetzt schneller als je zuvor. Kleine Talgletscher auf der ganzen Welt sind am anfälligsten für den globalen Klimawandel. Nach Angaben des Nationalen Schnee- und Eisdatenzentrums sind ungefähr neunzig Prozent aller überwachten Gletscher auf dem Rückzug. Zum Beispiel befanden sich im Jahr 1910 etwa 150 Talgletscher im Glacier National Park in den Vereinigten Staaten. Im Jahr 2010 gab es nur noch 25 aktive Gletscher, und einige dieser verbleibenden Gletscher drohen bis 2030 zu verschwinden. Das Gletschereis in Grönland und der Westantarktis ist auch anfällig für den Klimawandel. Zum Beispiel verzeichnet das grönländische Eis höhere Schmelzraten, wobei das Rekordschmelzen im Jahr 2002 katalogisiert wurde. Wenn entweder das gesamte grönländische Gletschereis schmilzt oder die Eisdecke der Westantarktis schmilzt, würde der Meeresspiegel um 5 Meter ansteigen. Der allgemeine Trend zum weltweiten Rückgang der Gletscher spiegelt den Anstieg der globalen Temperaturen wider.
Was sind einige der Erosionsmerkmale, die von Talgletschern geschnitzt wurden?
Ein Cirque ist eine kleine Mulde in Form einer Schüssel oder eines Amphitheaters. Ein Arête ist ein schmaler, steiler, gezackter Grat aus erodiertem Grundgestein. Ein Horn ist ein spitzer, eisgeschnitzter Berggipfel, der von Kreisen und Arêtes umgeben ist. (Ein berühmtes Horn in den Schweizer Alpen ist das Matterhorn.) Ein U-förmiges Tal entsteht, wenn ein Talgletscher ein Flusstal hinunterfließt und die erosive Kraft des fließenden Gletschers das V-förmige Flusstal in ein flaches, steilwandiges Tal verwandelt U-förmiges Tal.
Wenn Sie das nächste Mal die Sequenz der Signalfeuer im Film Der Herr der Ringe - Die Rückkehr des Königs sehen, versuchen Sie, einige dieser erstaunlichen Erosionsmerkmale zu identifizieren.
Über den Autor
Sara Bennett unterrichtet Geologie an der Western Illinois University und wandert gern in Nationalparks. Sie ermutigt alle, an natürlichen Orten spazieren zu gehen und in die Schönheit der Erde einzutauchen.