Gletschervolumen. Das Problem der Eiszeiten. Schmelzende Gletscher – Ursachen und Folgen

Gletscher sind ein außergewöhnliches Wunder der Natur, das sich langsam über die Erdoberfläche bewegt. Diese Ansammlung ewigen Eises fängt Steine ​​ein und transportiert sie entlang ihres Weges, wodurch einzigartige Landschaften wie Moränen und Karas entstehen. Manchmal hört der Gletscher auf, sich zu bewegen und es bildet sich sogenanntes Toteis.

Einige Gletscher, die sich über eine kurze Distanz in große Seen oder Meere bewegen, bilden einen Bereich, in dem sie aufbrechen und dadurch Eisberge treiben lassen.

Geografisches Merkmal (Bedeutung)

Gletscher entstehen an Orten, an denen die angesammelte Schnee- und Eismasse die Masse des schmelzenden Schnees deutlich übersteigt. Und nach vielen Jahren wird sich in einer solchen Region ein Gletscher bilden.

Gletscher sind die größten Süßwasserreservoirs der Erde. Die meisten Gletscher sammeln im Winter Wasser und geben es als Schmelzwasser ab. Besonders nützlich sind solche Gewässer in Bergregionen der Erde, wo sie von Menschen genutzt werden, die in niederschlagsarmen Gebieten leben. Gletscherschmelzwasser ist auch eine Quelle für die Existenz von Flora und Fauna.

Eigenschaften und Arten von Gletschern

Je nach Bewegungsart und visuellen Umrissen werden Gletscher in zwei Typen eingeteilt: bedeckende (kontinentale) und gebirgige Gletscher. Eisschildgletscher nehmen 98 % der gesamten Vereisungsfläche des Planeten ein, und Gebirgsgletscher nehmen fast 1,5 % ein

Kontinentale Gletscher sind riesige Eisschilde in der Antarktis und Grönland. Gletscher dieser Art haben flach-konvexe Umrisse, die nicht von der typischen Topographie abhängen. Der Schnee sammelt sich in der Mitte des Gletschers, und der Verbrauch erfolgt hauptsächlich am Rande des Gletschers. Das Eis des Deckgletschers bewegt sich in radialer Richtung – vom Zentrum zur Peripherie, wo das schwimmende Eis abbricht.

Gebirgsgletscher sind klein, haben aber je nach Inhalt unterschiedliche Formen. Alle Gletscher dieser Art haben klar definierte Bereiche der Nahrungsaufnahme, des Transports und des Schmelzens. Die Ernährung erfolgt mit Hilfe von Schnee, Lawinen, einer leichten Sublimation von Wasserdampf und der Schneeübertragung durch den Wind.

Die größten Gletscher

Der größte Gletscher der Welt ist der Lambert-Gletscher, der in der Antarktis liegt. Die Länge beträgt 515 Kilometer, die Breite variiert zwischen 30 und 120 Kilometern, die Tiefe des Gletschers beträgt 2,5 Kilometer. Die gesamte Oberfläche des Gletschers ist von zahlreichen Rissen durchzogen. Der Gletscher wurde in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts vom australischen Kartographen Lambert entdeckt.

In Norwegen (Spitzbergen-Archipel) gibt es den Austfonna-Gletscher, der flächenmäßig (8200 km2) die Liste der größten Gletscher des Alten Kontinents anführt.

(Vatnajökull-Gletscher und Grimsuod-Vulkan)

In Island gibt es den Vatnajökull-Gletscher, der flächenmäßig an zweiter Stelle in Europa steht (8100 km2). Der größte auf dem europäischen Festland ist der Jostedalsbreen-Gletscher (1230 km2), ein weites Plateau mit zahlreichen Eiszweigen.

Schmelzende Gletscher – Ursachen und Folgen

Der gefährlichste aller modernen natürlichen Prozesse ist das Abschmelzen der Gletscher. Warum passiert das? Der Planet heizt sich derzeit auf – die Folge ist die Freisetzung von Treibhausgasen in die Atmosphäre, die vom Menschen verursacht werden. Dadurch steigt auch die Durchschnittstemperatur auf der Erde. Da Eis der Süßwasserspeicher auf dem Planeten ist, werden seine Reserven früher oder später mit der starken globalen Erwärmung zur Neige gehen. Gletscher sind auch Klimastabilisatoren auf dem Planeten. Durch die Menge des geschmolzenen Eises wird Salzwasser gleichmäßig mit Süßwasser verdünnt, was einen besonderen Einfluss auf die Luftfeuchtigkeit, den Niederschlag und die Temperaturindikatoren sowohl im Sommer als auch im Winter hat.

Gletscher

Gletscher

Eisansammlungen, die sich langsam über die Erdoberfläche bewegen. In manchen Fällen stoppt die Eisbewegung und es bildet sich totes Eis. Viele Gletscher wandern ein Stück weit in Ozeane oder große Seen und bilden dann eine Kalbungsfront, an der Eisberge kalben. Es gibt vier Haupttypen von Gletschern: kontinentale Eisschilde, Eiskappen, Talgletscher (alpin) und Vorgebirgsgletscher (Fußgebirgsgletscher).
Am bekanntesten sind Deckgletscher, die Hochebenen und Bergketten vollständig bedecken können. Der größte ist der antarktische Eisschild mit einer Fläche von mehr als 13 Millionen km 2, der fast den gesamten Kontinent einnimmt. Ein weiterer Deckgletscher findet sich in Grönland, wo er sogar Berge und Hochebenen bedeckt. Die Gesamtfläche dieser Insel beträgt 2,23 Millionen km², davon ca. 1,68 Millionen km 2 sind mit Eis bedeckt. Diese Schätzung berücksichtigt nicht nur die Fläche des Eisschildes selbst, sondern auch zahlreicher Auslassgletscher.
Der Begriff „Eiskappe“ wird manchmal für eine kleine Eiskappe verwendet. Genauer wird er jedoch zur Beschreibung einer relativ kleinen Eismasse verwendet, die ein Hochplateau oder einen Bergrücken bedeckt, von dem aus sich Talgletscher in verschiedene Richtungen erstrecken. Ein klares Beispiel für eine Eiskappe ist die sogenannte. Das kolumbianische Firnplateau liegt in Kanada an der Grenze der Provinzen Alberta und British Columbia (52 ° 30 „N). Seine Fläche übersteigt 466 km 2 und große Talgletscher erstrecken sich von ihm nach Osten, Süden und Westen. Eins Einer davon ist der Athabasca-Gletscher, der leicht zugänglich ist, da sein unteres Ende nur 15 km vom Banff-Jasper Highway entfernt ist und Touristen im Sommer mit Geländefahrzeugen über den Gletscher fahren können. Eiskappen gibt es in Alaska nördlich des Mount St . Elias und östlich des Russell Fjords.
Tal- oder Alpengletscher beginnen an Deckgletschern, Eiskappen und Firnfeldern. Der überwiegende Teil der modernen Talgletscher entsteht in Firnbecken und besetzt Trogtäler, an deren Entstehung auch präglaziale Erosion beteiligt gewesen sein könnte. Unter bestimmten klimatischen Bedingungen sind Talgletscher in vielen Gebirgsregionen der Erde verbreitet: in den Anden, den Alpen, Alaska, den Rocky and Scandinavian Mountains, dem Himalaya und anderen Bergen Zentralasiens sowie Neuseeland. Selbst in Afrika – in Uganda und Tansania – gibt es eine Reihe solcher Gletscher. Viele Talgletscher haben Nebengletscher. Am Barnard-Gletscher in Alaska gibt es also mindestens acht davon.
Andere Arten von Gebirgsgletschern – Kar- und Hängegletscher – sind in den meisten Fällen Relikte einer ausgedehnteren Vereisung. Man findet sie hauptsächlich im Oberlauf von Tälern, manchmal liegen sie aber auch direkt an den Berghängen und sind nicht mit den darunter liegenden Tälern verbunden, und viele sind etwas größer als die Schneefelder, die sie speisen. Solche Gletscher kommen in Kalifornien und den Cascade Mountains (Washington) häufig vor, und im Glacier National Park (Montana) gibt es etwa fünfzig davon. Alle 15 Gletscher Stk. Der Colorado wird als Cirque- oder Hängegletscher klassifiziert, und der größte von ihnen, der Arapahoe-Gletscher im Boulder County, ist vollständig von dem Cirque, das er erzeugt hat, eingenommen. Die Länge des Gletschers beträgt nur 1,2 km (und er hatte einst eine Länge von etwa 8 km), ungefähr die gleiche Breite und die maximale Dicke wird auf 90 m geschätzt.
Vorgebirgsgletscher liegen am Fuß steiler Berghänge in weiten Tälern oder auf Ebenen. Ein solcher Gletscher kann durch die Ausbreitung eines Talgletschers (zum Beispiel des Columbia-Gletschers in Alaska) entstehen, häufiger jedoch durch die Verschmelzung von zwei oder mehr Gletschern, die entlang der Täler absteigen, am Fuße eines Berges. Das Grand Plateau und Malaspina in Alaska sind klassische Beispiele für diesen Gletschertyp. Auch an der Nordostküste Grönlands gibt es Vorgebirgsgletscher.
Eigenschaften moderner Gletscher. Gletscher variieren stark in Größe und Form. Es wird angenommen, dass der Eisschild ca. bedeckt. 75 % von Grönland und fast die gesamte Antarktis. Die Fläche der Eiskappen reicht von mehreren bis zu vielen tausend Quadratkilometern (zum Beispiel erreicht die Fläche der Penny-Eiskappe auf Baffin Island in Kanada 60.000 km 2). Der größte Talgletscher Nordamerikas ist der westliche Zweig des Hubbard-Gletschers in Alaska mit einer Länge von 116 km, während Hunderte von Hänge- und Kargletschern weniger als 1,5 km lang sind. Die Fläche der Fußgletscher reicht von 1–2 km 2 bis 4,4 Tausend km 2 (der Malaspina-Gletscher, der in die Yakutat Bay in Alaska abfällt). Es wird angenommen, dass Gletscher 10 % der gesamten Landfläche der Erde bedecken, diese Zahl ist jedoch wahrscheinlich zu niedrig.
Die größte Gletscherdicke – 4330 m – befindet sich in der Nähe der Byrd-Station (Antarktis). In Zentralgrönland erreicht die Eisdicke 3200 m. Aufgrund der zugehörigen Topographie kann man davon ausgehen, dass die Dicke einiger Eiskappen und Talgletscher deutlich mehr als 300 m beträgt, während sie bei anderen nur in Dutzenden von Metern gemessen wird Meter.
Die Geschwindigkeit der Gletscherbewegung ist meist sehr gering – etwa einige Meter pro Jahr, allerdings gibt es auch hier erhebliche Schwankungen. Nach mehreren Jahren mit starkem Schneefall bewegte sich 1937 die Spitze des Black-Rapids-Gletschers in Alaska 150 Tage lang mit einer Geschwindigkeit von 32 m pro Tag. Eine solch schnelle Bewegung ist jedoch nicht typisch für Gletscher. Im Gegensatz dazu ist der Taku-Gletscher in Alaska über einen Zeitraum von 52 Jahren mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 106 m/Jahr vorgedrungen. Viele kleine Kar- und Hängegletscher bewegen sich sogar noch langsamer (zum Beispiel bewegt sich der oben erwähnte Arapahoe-Gletscher nur um 6,3 m pro Jahr).
Das Eis im Körper eines Talgletschers bewegt sich ungleichmäßig – am schnellsten an der Oberfläche und im axialen Teil und viel langsamer an den Seiten und in der Nähe des Bodens, offenbar aufgrund der erhöhten Reibung und der hohen Sättigung mit Geröll im Boden- und Randbereich des Gletschers Gletscher.
Alle großen Gletscher sind mit zahlreichen Rissen übersät, darunter auch offene. Ihre Größe hängt von den Parametern des Gletschers selbst ab. Es gibt Risse mit einer Tiefe von bis zu 60 m und einer Länge von mehreren zehn Metern. Sie können entweder longitudinal sein, d.h. parallel zur Bewegungsrichtung und quer, entgegen dieser Richtung. Querrisse sind viel zahlreicher. Weniger häufig sind radiale Risse, die in ausgedehnten Vorgebirgsgletschern vorkommen, und Randrisse, die auf die Enden von Talgletschern beschränkt sind. Längs-, Radial- und Randrisse scheinen sich aufgrund von Spannungen infolge von Reibung oder Eisausbreitung gebildet zu haben. Querrisse sind wahrscheinlich das Ergebnis von Eisbewegungen über ein unebenes Bett. Eine besondere Art von Rissen – Bergschrund – ist typisch für Krater, die auf den Oberlauf von Talgletschern beschränkt sind. Dabei handelt es sich um große Risse, die entstehen, wenn ein Gletscher ein Firnbecken verlässt.
Sinken Gletscher in große Seen oder Meere, kalben Eisberge durch Risse. Risse tragen auch zum Schmelzen und Verdunsten von Gletschereis bei und spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kames, Becken und anderen Landformen in den Randzonen großer Gletscher.
Das Eis von Deckgletschern und Eiskappen ist normalerweise sauber, grobkristallin und blau gefärbt. Dies gilt auch für große Talgletscher mit Ausnahme ihrer Enden, die meist mit Gesteinsfragmenten gesättigte Schichten enthalten, die sich mit Schichten aus reinem Eis abwechseln. Diese Schichtung ist darauf zurückzuführen, dass im Winter Schnee auf den im Sommer angesammelten Staub und Schutt fällt, der von den Talseiten auf das Eis fiel.
An den Seiten vieler Talgletscher gibt es Seitenmoränen – langgestreckte Grate mit unregelmäßiger Form, die aus Sand, Kies und Felsbrocken bestehen. Unter dem Einfluss von Erosionsvorgängen und Hangauswaschungen im Sommer und Lawinen im Winter gelangen von den steilen Talflanken große Mengen unterschiedlichen klastischen Materials in den Gletscher und aus diesen Steinen und Feinerde bildet sich eine Moräne. Auf großen Talgletschern, die Nebengletscher aufnehmen, bildet sich eine Mittelmoräne, die sich in die Nähe des axialen Teils des Gletschers bewegt. Diese langgestreckten, schmalen Grate aus klastischem Material waren früher Seitenmoränen von Nebengletschern. Auf dem Coronation Glacier auf Baffin Island gibt es mindestens sieben Mittelmoränen.
Im Winter ist die Oberfläche der Gletscher relativ flach, da der Schnee alle Unebenheiten ausgleicht, im Sommer hingegen wird das Relief deutlich abwechslungsreicher. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Rissen und Moränen werden Talgletscher oft durch Ströme geschmolzenen Gletscherwassers tief durchschnitten. Starke Winde, die Eiskristalle mit sich führen, zerstören und zerfurchen die Oberfläche von Eiskappen und Eiskappen. Wenn große Felsbrocken das darunter liegende Eis vor dem Schmelzen schützen, während das umgebende Eis bereits geschmolzen ist, bilden sich Eispilze (oder Sockel). Solche mit großen Blöcken und Steinen gekrönten Formen erreichen manchmal eine Höhe von mehreren Metern.
Vorgebirgsgletscher zeichnen sich durch ihre unebene und besondere Oberflächenbeschaffenheit aus. Ihre Nebenflüsse können eine ungeordnete Mischung aus Seiten-, Mittel- und Endmoränen ablagern, zwischen denen sich tote Eisblöcke befinden. An Stellen, an denen große Eisblöcke schmelzen, entstehen tiefe, unregelmäßig geformte Vertiefungen, von denen viele von Seen eingenommen werden. Auf einer mächtigen Moräne des Malaspina-Gletschers ist ein Wald gewachsen, der über einem 300 m dicken Block toten Eises liegt. Vor einigen Jahren begann sich innerhalb dieses Massivs das Eis wieder zu bewegen, wodurch sich Waldgebiete zu verschieben begannen.
In Aufschlüssen entlang der Gletscherränder sind oft große Scherzonen sichtbar, in denen einige Eisblöcke über andere geschoben werden. Diese Zonen stellen Überschiebungen dar und es gibt verschiedene Arten ihrer Entstehung. Erstens: Wenn einer der Abschnitte der unteren Schicht des Gletschers mit Bruchstücken übersättigt ist, stoppt seine Bewegung und das neu ankommende Eis bewegt sich darauf zu. Zweitens dringen die oberen und inneren Schichten des Talgletschers über die unteren und seitlichen Schichten vor, da sie sich schneller bewegen. Außerdem kann sich bei der Verschmelzung zweier Gletscher einer schneller bewegen als der andere, und es kommt dann auch zu einem Schub. Der Baudouin-Gletscher im Norden Grönlands und viele der Spitzbergen-Gletscher weisen beeindruckende Überschiebungen auf.
An den Enden oder Rändern vieler Gletscher sind häufig Tunnel zu beobachten, die von subglazialen und intraglazialen Schmelzwasserströmen (manchmal auch Regenwasser) durchschnitten werden, die während der Ablationssaison durch die Tunnel strömen. Wenn der Wasserspiegel sinkt, werden die Tunnel für Forschungszwecke zugänglich und bieten eine einzigartige Gelegenheit, die innere Struktur von Gletschern zu untersuchen. Tunnel von beträchtlicher Größe wurden in den Mendenhall-Gletschern in Alaska, den Asulkan-Gletschern in British Columbia (Kanada) und den Rhone-Gletschern (Schweiz) ausgehoben.
Gletscherbildung. Gletscher gibt es überall dort, wo die Geschwindigkeit der Schneeakkumulation die Geschwindigkeit des Abschmelzens (Schmelzen und Verdunsten) deutlich übersteigt. Der Schlüssel zum Verständnis des Mechanismus der Gletscherbildung liegt in der Untersuchung von Hochgebirgsschneefeldern. Frisch gefallener Schnee besteht aus dünnen, tafelförmigen sechseckigen Kristallen, von denen viele zarte Spitzen- oder gitterartige Formen haben. Flauschige Schneeflocken, die auf ewige Schneefelder fallen, schmelzen und gefrieren wieder zu körnigen Kristallen eines Eisgesteins namens Firn. Diese Körner können einen Durchmesser von 3 mm oder mehr erreichen. Die Firnschicht ähnelt gefrorenem Kies. Mit der Zeit, wenn sich Schnee und Firn ansammeln, verdichten sich die unteren Schichten des Firns und verwandeln sich in festes kristallines Eis. Allmählich nimmt die Dicke des Eises zu, bis sich das Eis zu bewegen beginnt und ein Gletscher entsteht. Die Geschwindigkeit dieser Umwandlung von Schnee in einen Gletscher hängt hauptsächlich davon ab, inwieweit die Geschwindigkeit der Schneeakkumulation die Geschwindigkeit der Ablation übersteigt.
Gletscherbewegung Der in der Natur beobachtete Fluss unterscheidet sich deutlich vom Fluss flüssiger oder viskoser Substanzen (z. B. Harz). In Wirklichkeit ähnelt es eher dem Fluss von Metallen oder Gesteinen entlang zahlreicher winziger Gleitebenen entlang von Kristallgitterebenen oder entlang von Spalten (Spaltungsebenen) parallel zur Basis hexagonaler Eiskristalle ( siehe auch KRISTALLE UND KRISTALLOGRAPHIE;MINERALIEN UND MINERALOGIE). Die Gründe für die Bewegung der Gletscher sind nicht vollständig geklärt. Zu diesem Thema wurden viele Theorien aufgestellt, aber keine davon wird von Glaziologen als die einzig richtige akzeptiert, und es gibt wahrscheinlich mehrere miteinander verbundene Gründe. Die Schwerkraft ist ein wichtiger Faktor, aber keineswegs der einzige. Andernfalls würden sich die Gletscher im Winter, wenn sie zusätzliche Last in Form von Schnee tragen, schneller bewegen. Allerdings bewegen sie sich im Sommer tatsächlich schneller. Das Schmelzen und Wiedergefrieren von Eiskristallen in einem Gletscher kann aufgrund der aus diesen Prozessen resultierenden Expansionskräfte ebenfalls zur Bewegung beitragen. Wenn Schmelzwasser tief in Risse eindringt und dort gefriert, dehnt es sich aus, was im Sommer die Gletscherbewegung beschleunigen kann. Darüber hinaus verringert Schmelzwasser in der Nähe des Gletscherbetts und der Gletscherseiten die Reibung und fördert so die Bewegung.
Was auch immer Gletscherbewegungen verursacht, ihre Natur und ihre Folgen haben einige interessante Konsequenzen. In vielen Moränen gibt es Gletscherblöcke, die nur auf einer Seite gut poliert sind, und auf der polierten Oberfläche sind manchmal tiefe Schraffuren sichtbar, die nur in eine Richtung ausgerichtet sind. All dies deutet darauf hin, dass die Felsbrocken fest in einer Position festgeklemmt waren, als sich der Gletscher entlang des Felsbetts bewegte. Es kommt vor, dass Felsbrocken von Gletschern den Hang hinaufgetragen werden. Entlang der östlichen Kante der Rocky Mountains in der Provinz. In Alberta (Kanada) wurden Felsbrocken mehr als 1000 km nach Westen transportiert und befinden sich derzeit 1250 m über der Abrissstelle. Es ist noch nicht klar, ob die unteren Schichten des Gletschers bis zum Grund gefroren waren, als er sich nach Westen und hinauf zum Fuß der Rocky Mountains bewegte. Es ist wahrscheinlicher, dass es zu wiederholten Scherungen kam, die durch Überschiebungen erschwert wurden. Nach Ansicht der meisten Glaziologen weist die Gletscheroberfläche in der Frontalzone immer ein Gefälle in Richtung der Eisbewegung auf. Wenn dies zutrifft, dann überschritt die Dicke des Eisschildes im gegebenen Beispiel 1250 m entlang 1100 km östlich, als sein Rand den Fuß der Rocky Mountains erreichte. Es ist möglich, dass es 3000 m erreichte.
Schmelzen und Rückzug der Gletscher. Die Dicke von Gletschern nimmt durch die Ansammlung von Schnee zu und nimmt unter dem Einfluss mehrerer Prozesse ab, die Glaziologen unter dem Oberbegriff „Ablation“ zusammenfassen. Dazu gehören Schmelzen, Verdunsten, Sublimation und Deflation (Winderosion) von Eis sowie das Kalben von Eisbergen. Sowohl die Akkumulation als auch die Ablation erfordern sehr spezifische klimatische Bedingungen. Starke Schneefälle im Winter und kalte, bewölkte Sommer tragen zum Wachstum der Gletscher bei, während schneearme Winter und warme Sommer mit vielen Sonnentagen den gegenteiligen Effekt haben.
Neben dem Kalben von Eisbergen ist das Schmelzen der wichtigste Bestandteil der Ablation. Der Rückzug des Gletscherendes ist sowohl auf sein Abschmelzen als auch, was noch wichtiger ist, auf eine allgemeine Abnahme der Eisdicke zurückzuführen. Auch das Abschmelzen der Randbereiche von Talgletschern unter dem Einfluss der direkten Sonneneinstrahlung und der von den Talflanken abgegebenen Wärme trägt wesentlich zur Degradation des Gletschers bei. Paradoxerweise bewegen sich die Gletscher auch während des Rückzugs weiter vorwärts. So kann ein Gletscher in einem Jahr 30 m vorrücken und sich 60 m zurückziehen. Dadurch verringert sich die Länge des Gletschers, obwohl er sich weiter vorwärts bewegt. Akkumulation und Ablation sind fast nie im völligen Gleichgewicht, daher kommt es zu ständigen Schwankungen in der Größe der Gletscher.
Das Kalben von Eisbergen ist eine besondere Form der Ablation. Im Sommer sind kleine Eisberge, die friedlich auf Bergseen an den Enden der Talgletscher schwimmen, und riesige Eisberge, die von Gletschern in Grönland, Spitzbergen, Alaska und der Antarktis abbrechen, ein beeindruckender Anblick. Der Columbia-Gletscher in Alaska mündet mit einer 1,6 km breiten und 110 m hohen Front in den Pazifischen Ozean und gleitet langsam in den Ozean. Unter dem Einfluss der Auftriebskraft des Wassers brechen bei großen Rissen riesige Eisblöcke ab, die zu mindestens zwei Dritteln im Wasser liegen, und schwimmen davon. In der Antarktis grenzt der Rand des berühmten Ross-Schelfeises 240 km lang an den Ozean und bildet einen 45 m hohen Felsvorsprung. Hier bilden sich riesige Eisberge. In Grönland produzieren Ausflussgletscher auch viele sehr große Eisberge, die von kalten Strömungen in den Atlantischen Ozean getragen werden und dort zu einer Bedrohung für Schiffe werden.
Pleistozäne Eiszeit. Die pleistozäne Epoche des Quartärs des Känozoikums begann vor etwa 1 Million Jahren. Zu Beginn dieser Ära begannen große Gletscher in Labrador und Quebec (Laurentin-Eisschild), Grönland, den Britischen Inseln, Skandinavien, Sibirien, Patagonien und der Antarktis zu wachsen. Einigen Glaziologen zufolge befand sich auch westlich der Hudson Bay ein großes Vereisungszentrum. Das dritte Zentrum der Vereisung, die Kordilleren genannt, befand sich im Zentrum von British Columbia. Island war komplett durch Eis blockiert. Auch die Alpen, der Kaukasus und die Berge Neuseelands waren wichtige Zentren der Vereisung. Zahlreiche Talgletscher bildeten sich in den Bergen Alaskas, den Cascade Mountains (Washington und Oregon), der Sierra Nevada (Kalifornien) und den Rocky Mountains Kanadas und der USA. Ähnliche Gebirgstal-Vergletscherungen breiteten sich in den Anden und im Hochgebirge Zentralasiens aus. Der Deckgletscher, der sich in Labrador zu bilden begann, wanderte dann nach Süden bis nach New Jersey – mehr als 2.400 km von seinem Ursprung entfernt und blockierte die Berge von Neuengland und dem Bundesstaat New York vollständig. Auch in Europa und Sibirien kam es zu Gletscherwachstum, allerdings waren die Britischen Inseln nie vollständig mit Eis bedeckt. Die Dauer der ersten pleistozänen Vereisung ist unbekannt. Es war wahrscheinlich mindestens 50.000 Jahre alt und vielleicht doppelt so alt. Dann folgte eine lange Zeit, in der der größte Teil des vergletscherten Landes eisfrei wurde.
Während des Pleistozäns gab es drei weitere ähnliche Vereisungen in Nordamerika, Europa und Nordasien. Die jüngste davon in Nordamerika und Europa ereignete sich innerhalb der letzten 30.000 Jahre, als das Eis schließlich vor ca. 30 Jahren schmolz. Vor 10.000 Jahren. Im Allgemeinen wurde die Synchronizität der vier pleistozänen Vereisungen in Nordamerika und Europa nachgewiesen.
Pleistozäne Stratigraphie
Nordamerika :: Westeuropa
Vereisung :: Interglazial :: Vereisung :: Interglazial
Wisconsin:: :: Wurm::
:: Sangamon:: :: Risswürm
Illinois:: :: Riess::
:: Yarmouth:: :: Mindelriss
Kansas:: :: Mindel::
:: Afton:: :: Günzmindel
Nebraska:: :: Günz::
Die Ausbreitung der Vereisung im Pleistozän. In Nordamerika nahmen Deckgletscher während der maximalen Vereisung eine Fläche von über 12,5 Millionen Quadratmetern ein. km, d.h. mehr als die Hälfte der gesamten Oberfläche des Kontinents. In Europa erstreckte sich der skandinavische Eisschild über eine Fläche von mehr als 4 Millionen km 2. Es bedeckte die Nordsee und verband sich mit der Eisdecke der Britischen Inseln. Auch die Gletscher, die sich im Uralgebirge bildeten, wuchsen und erreichten die Ausläufer. Es besteht die Vermutung, dass sie sich während der Vereisung des Mittelpleistozäns mit dem skandinavischen Eisschild verbunden haben. Eisschilde bedeckten weite Gebiete in den Bergregionen Sibiriens. Im Pleistozän hatten die Eisschilde Grönlands und der Antarktis wahrscheinlich eine viel größere Fläche und Dicke (hauptsächlich in der Antarktis) als heute.
Zusätzlich zu diesen großen Vereisungszentren gab es viele kleine lokale Zentren, beispielsweise in den Pyrenäen und Vogesen, im Apennin, in den Bergen Korsikas und in Patagonien (östlich der südlichen Anden).
Während der maximalen Entwicklung der pleistozänen Vereisung war mehr als die Hälfte der Fläche Nordamerikas mit Eis bedeckt. In den Vereinigten Staaten verläuft die südliche Grenze der Vereisung ungefähr von Long Island (New York) bis zum nördlichen Zentrum von New Jersey und dem nordöstlichen Pennsylvania fast bis zur südwestlichen Grenze des Staates. New York. Von hier aus geht es zur südwestlichen Grenze von Ohio, dann entlang des Ohio River nach Süd-Indiana, dann nach Norden in das südliche Zentral-Indiana und dann nach Südwesten zum Mississippi River, wobei Süd-Illinois außerhalb der Vereisungsgebiete bleibt. Die Vereisungsgrenze verläuft in der Nähe der Flüsse Mississippi und Missouri bis zur Stadt Kansas City, dann durch den östlichen Teil von Kansas, Ost-Nebraska, Zentral-South Dakota, Südwest-North Dakota bis Montana etwas südlich des Missouri River. Von hier aus wendet sich die südliche Grenze der Vereisung nach Westen zu den Ausläufern der Rocky Mountains im Norden Montanas.
Das 26.000 km2 große Gebiet, das sich über den Nordwesten von Illinois, den Nordosten von Iowa und den Südwesten von Wisconsin erstreckt, gilt seit langem als „frei von Felsblöcken“. Es wurde angenommen, dass es nie von pleistozänen Gletschern bedeckt war. Der Wisconsin-Eisschild erstreckte sich dort nicht wirklich. Vielleicht ist das Eis während früherer Vergletscherungen dort eingedrungen, aber Spuren seiner Anwesenheit wurden unter dem Einfluss von Erosionsprozessen gelöscht.
Nördlich der Vereinigten Staaten erstreckte sich die Eisdecke bis nach Kanada und in den Arktischen Ozean. Im Nordosten waren Grönland, Neufundland und die Halbinsel Nova Scotia mit Eis bedeckt. In der Kordillere bedeckten Eiskappen den Süden Alaskas, die Hochebenen und Küstenketten von British Columbia sowie das nördliche Drittel des Bundesstaates Washington. Kurz gesagt, mit Ausnahme der westlichen Regionen Zentralalaskas und seines äußersten Nordens war während des Pleistozäns ganz Nordamerika nördlich der oben beschriebenen Linie von Eis bedeckt.
Folgen der pleistozänen Vereisung. Unter dem Einfluss einer enormen Gletscherlast wurde die Erdkruste verbogen. Nach der Verschlechterung der letzten Vereisung stieg das Gebiet, das westlich der Hudson Bay und im Nordosten Quebecs mit der dicksten Eisschicht bedeckt war, schneller an als das Gebiet am südlichen Rand des Eisschildes. Es wird geschätzt, dass das Gebiet entlang des Nordufers des Lake Superior derzeit mit einer Rate von 49,8 cm pro Jahrhundert ansteigt, und das Gebiet westlich der Hudson Bay wird um weitere 240 m ansteigen, bevor die kompensatorische Isostasie endet. Eine ähnliche Hebung findet in der statt Baltische Region in Europa.
Pleistozänes Eis wurde durch Meerwasser gebildet, und daher kam es während der maximalen Entwicklung der Vereisung auch zu dem stärksten Rückgang des Weltozeanspiegels. Das Ausmaß dieses Rückgangs ist umstritten, aber Geologen und Ozeanologen sind sich einig, dass der Pegel des Weltozeans um mehr als 90 m gesunken ist. Dies wird durch die Ausbreitung von Abriebterrassen in vielen Gebieten und die Lage des Lagunenbodens belegt und Korallenriffschwärme des Pazifischen Ozeans in Tiefen von ca. 90 m.
Schwankungen des Meeresspiegels beeinflussten die Entwicklung der in ihn mündenden Flüsse. Unter normalen Bedingungen können Flüsse ihre Täler nicht weit unter den Meeresspiegel vertiefen, aber wenn der Meeresspiegel sinkt, werden die Flusstäler länger und tiefer. Vermutlich das überschwemmte Tal des Hudson River, das sich auf dem Schelf über mehr als 130 km erstreckt und in einer Tiefe von ca. 300 m endet. 70 m, entstanden während einer oder mehrerer großer Vereisungen.
Die Vereisung beeinflusste die Änderung der Fließrichtung vieler Flüsse. In vorglazialen Zeiten floss der Missouri River vom Osten Montanas nach Norden nach Kanada. Der North Saskatchewan River floss einst nach Osten durch Alberta, bog dann aber scharf nach Norden ab. Durch die pleistozäne Vereisung entstanden Binnenmeere und Seen und die Fläche der bestehenden vergrößerte sich. Dank des Zuflusses von geschmolzenem Gletscherwasser und starken Niederschlägen entstand der See. Bonneville in Utah, dessen Relikt der Große Salzsee ist. Maximale Fläche des Sees. Bonneville überschritt 50.000 km 2 und die Tiefe erreichte 300 m. Das Kaspische Meer und das Aralmeer (im Wesentlichen große Seen) hatten im Pleistozän deutlich größere Gebiete. Offenbar war in Wurm (Wisconsin) der Wasserspiegel im Toten Meer um mehr als 430 m höher als heute.
Talgletscher waren im Pleistozän viel zahlreicher und größer als die heute existierenden. In Colorado gab es Hunderte von Gletschern (heute 15). Der größte moderne Gletscher Colorados, der Arapahoe-Gletscher, ist 1,2 km lang, und im Pleistozän war der Durango-Gletscher in den San Juan Mountains im Südwesten Colorados 64 km lang. Auch in den Alpen, den Anden, dem Himalaya, der Sierra Nevada und anderen großen Gebirgssystemen der Erde kam es zur Vereisung. Neben Talgletschern gab es auch viele Eiskappen. Dies wurde insbesondere für die Küstengebiete von British Columbia und den USA nachgewiesen. Im Süden Montanas gab es in den Burtus Mountains eine große Eiskappe. Darüber hinaus existierten im Pleistozän Gletscher auf den Aleuten und der Insel Hawaii (Mauna Kea), im Hidaka-Gebirge (Japan), auf der Südinsel Neuseelands, auf der Insel Tasmanien, in Marokko und im Gebirge Regionen Uganda und Kenia, in der Türkei, im Iran, auf Spitzbergen und im Franz-Josef-Land. In einigen dieser Gebiete sind Gletscher auch heute noch verbreitet, im Pleistozän waren sie jedoch, wie im Westen der Vereinigten Staaten, viel größer.
GLAZIALES RELIEF
Durch Deckgletscher geschaffenes Exarationsrelief. Da die Gletscher eine beträchtliche Dicke und ein beträchtliches Gewicht hatten, leisteten sie eine gewaltige Aushubarbeit. In vielen Gebieten zerstörten sie die gesamte Bodenbedeckung und einen Teil der darunter liegenden lockeren Sedimente und schnitten tiefe Vertiefungen und Furchen in das Grundgestein. In Zentral-Quebec sind diese Senken von zahlreichen flachen, langgestreckten Seen besetzt. Gletscherfurchen können entlang des Canadian Transcontinental Highway und in der Nähe der Stadt Sudbury (Ontario) verfolgt werden. Die Berge des Staates New York und Neuenglands wurden abgeflacht und präpariert, und die dort vorhandenen präglazialen Täler wurden durch Eisströme verbreitert und vertieft. Gletscher erweiterten auch die Becken der fünf Großen Seen der Vereinigten Staaten und Kanadas und polierten und streiften die Felsoberflächen.
Gletscherakkumulierendes Relief, das durch Deckgletscher entsteht. Eisschilde, darunter das Laurentianische und das Skandinavische, nahmen eine Fläche von mindestens 16 Millionen km 2 ein, und darüber hinaus waren Tausende Quadratkilometer mit Gebirgsgletschern bedeckt. Während der Vereisung lagerten sich alle erodierten und verschobenen Trümmer im Gletscherkörper dort ab, wo das Eis schmolz. So wurden weite Gebiete mit Felsbrocken und Geröll übersät und mit feinkörnigeren Gletschersedimenten bedeckt. Vor langer Zeit wurden auf den Britischen Inseln über die Oberfläche verstreute Felsbrocken ungewöhnlicher Zusammensetzung entdeckt. Zunächst ging man davon aus, dass sie durch Meeresströmungen mitgebracht wurden. Später wurde jedoch ihr glazialer Ursprung erkannt. Gletscherablagerungen wurden in Moränen und sortierte Sedimente unterteilt. Zu den abgelagerten Moränen (manchmal auch Geschiebemergel genannt) gehören Felsbrocken, Schutt, Sand, sandiger Lehm, Lehm und Ton. Es ist möglich, dass eine dieser Komponenten vorherrscht, aber am häufigsten ist die Moräne eine unsortierte Mischung aus zwei oder mehr Komponenten, und manchmal sind alle Fraktionen vorhanden. Sortierte Sedimente entstehen unter dem Einfluss geschmolzenen Gletscherwassers und bilden Überschwemmungswasser-Gletscherebenen, Talausschwemmungen, Kamas und Esker ( siehe unten) und füllen auch die Becken von Seen glazialen Ursprungs. Im Folgenden werden einige charakteristische Reliefformen in Vereisungsgebieten besprochen.
Grundmoränen. Das Wort Moräne wurde erstmals verwendet, um die Grate und Hügel aus Felsbrocken und feiner Erde zu beschreiben, die an den Enden von Gletschern in den französischen Alpen gefunden wurden. Die Hauptmoränen bestehen überwiegend aus abgelagertem Moränenmaterial und ihre Oberfläche ist eine zerklüftete Ebene mit kleinen Hügeln und Bergrücken unterschiedlicher Form und Größe sowie zahlreichen kleinen Becken voller Seen und Sümpfe. Die Mächtigkeit der Hauptmoränen variiert stark je nach Materialmenge, die das Eis mitbringt.
Die Hauptmoränen bedecken weite Gebiete in den USA, Kanada, den Britischen Inseln, Polen, Finnland, Norddeutschland und Russland. Die Gebiete um Pontiac (Michigan) und Waterloo (Wisconsin) sind durch Basalmoränenlandschaften geprägt. Tausende kleiner Seen säumen die Oberfläche großer Moränen in Manitoba und Ontario (Kanada), Minnesota (USA), Finnland und Polen.
Endmoränen bilden mächtige breite Gürtel entlang der Kante des Deckgletschers. Sie werden durch Bergrücken oder mehr oder weniger isolierte Hügel mit einer Dicke von mehreren zehn Metern, einer Breite von bis zu mehreren Kilometern und in den meisten Fällen einer Länge von mehreren Kilometern dargestellt. Oftmals war der Rand des Deckgletschers nicht glatt, sondern in ziemlich deutlich voneinander getrennte Lamellen unterteilt. Aus den Endmoränen wird die Lage des Gletscherrandes rekonstruiert. Vermutlich befand sich der Rand des Gletschers während der Ablagerung dieser Moränen lange Zeit in einem nahezu bewegungslosen (stationären) Zustand. Dabei entstand nicht nur ein Bergrücken, sondern ein ganzer Komplex aus Bergrücken, Hügeln und Becken, der sich deutlich über die Oberfläche der angrenzenden Hauptmoränen erhebt. In den meisten Fällen weisen die zum Komplex gehörenden Endmoränen auf wiederholte kleine Bewegungen der Gletscherkante hin. Schmelzwasser von sich zurückziehenden Gletschern hat diese Moränen vielerorts erodiert, wie Beobachtungen in Zentral-Alberta und nördlich von Regina in den Hart Mountains von Saskatchewan belegen. In den Vereinigten Staaten werden solche Beispiele entlang der südlichen Grenze der Vereisung präsentiert.
Drumlins- längliche Hügel in Form eines Löffels, auf den Kopf gestellt. Diese Formen bestehen aus abgelagertem Moränenmaterial und haben in einigen (aber nicht allen) Fällen einen Kern aus Grundgestein. Drumlins kommen normalerweise in großen Gruppen von mehreren Dutzend oder sogar Hunderten vor. Die meisten dieser Landformen sind 900–2000 m lang, 180–460 m breit und 15–45 m hoch. Felsbrocken sind auf ihrer Oberfläche oft mit ihren Längsachsen in Richtung der Eisbewegung ausgerichtet, die von einem steilen Hang zu einem sanften Hang reichte. Drumlins scheinen sich gebildet zu haben, als die unteren Eisschichten aufgrund der Überlastung mit Trümmern ihre Beweglichkeit verloren und von sich bewegenden oberen Schichten überlagert wurden, die Moränenmaterial umformten und die charakteristischen Formen der Drumlins erzeugten. Solche Formen sind in den Landschaften der Hauptmoränen von Vereisungsgebieten weit verbreitet.
Überschwemmungsebenen bestehend aus Material, das von Gletscherschmelzwasserströmen transportiert wird und normalerweise an den äußeren Rand von Endmoränen grenzt. Diese grobsortierten Sedimente bestehen aus Sand, Kieselsteinen, Ton und Geröll (deren maximale Größe von der Transportkapazität der Ströme abhängt). Überschwemmungsfelder sind in der Regel an den Außenrändern von Endmoränen weit verbreitet, es gibt jedoch Ausnahmen. Anschauliche Beispiele für Überschwemmungen finden sich westlich der Altmont-Moräne in Zentral-Alberta, in der Nähe der Städte Barrington (Illinois) und Plainfield (New Jersey) sowie auf Long Island und Cape Cod. Die Überschwemmungsgebiete im Zentrum der Vereinigten Staaten, insbesondere entlang der Flüsse Illinois und Mississippi, enthielten große Mengen schlammigen Materials, das anschließend von starken Winden aufgenommen und transportiert und schließlich als Löss wieder abgelagert wurde.
Ozy- Hierbei handelt es sich um lange, schmale, gewundene Grate, die hauptsächlich aus sortierten Sedimenten bestehen und eine Länge von mehreren Metern bis zu mehreren Kilometern und eine Höhe von bis zu 45 m haben. Eskers entstanden durch die Aktivität subglazialer Schmelzwasserströme, die Tunnel in den Gletschern bildeten Eis und dort abgelagertes Sediment. Esker sind überall dort zu finden, wo Eisschilde existierten. Hunderte solcher Formen kommen sowohl östlich als auch westlich der Hudson Bay vor.
Kama- Dabei handelt es sich um kleine steile Hügel und kurze Grate unregelmäßiger Form, die aus sortierten Sedimenten bestehen. Sie sind wahrscheinlich auf unterschiedliche Weise entstanden. Einige wurden in der Nähe von Endmoränen durch Bäche abgelagert, die aus intraglazialen Gletscherspalten oder subglazialen Tunneln flossen. Diese Kames verschmelzen oft zu weiten Feldern schlecht sortierter Sedimente, die Kame-Terrassen genannt werden. Andere scheinen durch das Schmelzen großer toter Eisblöcke am Ende des Gletschers entstanden zu sein. Die entstandenen Becken waren mit Ablagerungen von Schmelzwasserströmen gefüllt, und nachdem das Eis vollständig geschmolzen war, bildeten sich dort Kamas, die sich leicht über die Oberfläche der Hauptmoräne erhoben. Kams kommen in allen Gebieten der Vereisung vor.
Keile häufig auf der Oberfläche der Hauptmoräne zu finden. Dies ist das Ergebnis schmelzender Eisblöcke. Derzeit können sie in feuchten Gebieten von Seen oder Sümpfen bewohnt werden, in semiariden und sogar in vielen feuchten Gebieten sind sie jedoch trocken. Solche Senken kommen in Kombination mit kleinen steilen Hügeln vor. Senken und Hügel sind typische Reliefformen der Hauptmoräne. Hunderte dieser Formen kommen im Norden von Illinois, Wisconsin, Minnesota und Manitoba vor.
Glaciolacustrine Ebenen besetzen den Grund ehemaliger Seen. Im Pleistozän entstanden zahlreiche Seen eiszeitlichen Ursprungs, die anschließend trockengelegt wurden. Gletscherschmelzwasserströme brachten klastisches Material in diese Seen, das dort sortiert wurde. Alter periglazialer Agassizsee mit einer Fläche von 285.000 Quadratmetern. km, gelegen in Saskatchewan und Manitoba, North Dakota und Minnesota, wurde von zahlreichen Bächen gespeist, die am Rande der Eisdecke begannen. Derzeit ist der riesige Grund des Sees, der eine Fläche von mehreren tausend Quadratkilometern umfasst, eine trockene Oberfläche, die aus Sand- und Tonschichten besteht.
Von Talgletschern geschaffenes Exaration-Relief. Im Gegensatz zu Eisschilden, die stromlinienförmige Formen entwickeln und die Oberflächen, durch die sie sich bewegen, glätten, verändern Gebirgsgletscher im Gegenteil das Relief von Bergen und Hochebenen so, dass sie es kontrastreicher machen und die charakteristischen Landschaftsformen schaffen, die weiter unten besprochen werden.
U-förmige Täler (Täler). Große Gletscher, die in ihren Basen und Randbereichen große Felsbrocken und Sand tragen, sind starke Erreger der Auslaugung. Sie verbreitern die Böden und machen die Seiten der Täler, entlang derer sie sich bewegen, steiler. Dadurch entsteht ein U-förmiges Querprofil der Täler.
Hängende Täler. In vielen Gebieten erhielten große Talgletscher kleine Nebengletscher. Die ersten von ihnen vertieften ihre Täler viel stärker als kleine Gletscher. Nachdem das Eis geschmolzen war, schienen die Enden der Täler der Nebengletscher über den Böden der Haupttäler zu schweben. So entstanden die Hängetäler. Solche typischen Täler und malerischen Wasserfälle entstanden im Yosemite Valley (Kalifornien) und im Glacier National Park (Montana) an der Kreuzung von Seitentälern mit den Haupttälern.
Zirkusse und Strafen. Kare sind schüsselförmige Senken oder Amphitheater, die sich in den oberen Teilen von Mulden in allen Gebirgen befinden, in denen jemals große Talgletscher existierten. Sie entstanden durch die expandierende Wirkung von in Felsrissen gefrorenem Wasser und den Abtransport des dabei entstehenden großen Bruchstückmaterials durch Gletscher, die sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegen. Kare entstehen unterhalb der Firngrenze, insbesondere in der Nähe von Bergschrunden, wenn der Gletscher das Firnfeld verlässt. Im Zuge der Rissausdehnung beim Gefrieren von Wasser und Auslaugen nehmen diese Formen an Tiefe und Breite zu. Ihr Oberlauf schneidet in den Berghang ein, an dem sie sich befinden. Viele Zirkusse haben mehrere Dutzend Meter hohe Steilwände. Typisch für den Grund von Karen sind auch von Gletschern erzeugte Seebäder.
In Fällen, in denen solche Formen keinen direkten Zusammenhang mit darunter liegenden Tälern haben, werden sie Karas genannt. Äußerlich scheint es, als würden die Strafen an den Berghängen ausgesetzt.
Kutschentreppe. Mindestens zwei Kars, die sich im selben Tal befinden, werden Kar-Treppe genannt. Normalerweise sind die Karren durch steile Leisten getrennt, die wie Stufen mit den abgeflachten Böden der Karren verbunden sind und zyklopische (verschachtelte) Treppen bilden. An den Hängen der Front Range in Colorado gibt es viele markante Kartreppen.
Carlings- spitze Formen, die während der Entwicklung von drei oder mehr Kars auf gegenüberliegenden Seiten eines Berges entstanden sind. Carlings haben oft eine regelmäßige Pyramidenform. Ein klassisches Beispiel ist das Matterhorn an der Grenze zwischen der Schweiz und Italien. Malerische Carlings kommen jedoch in fast allen Hochgebirgen vor, in denen Talgletscher existierten.
Aretas- Das sind gezackte Grate, die einem Sägeblatt oder einer Messerklinge ähneln. Sie entstehen dort, wo zwei Karas, die an gegenüberliegenden Hängen des Bergrückens wachsen, einander nahe kommen. Aretes entstehen auch dort, wo zwei parallele Gletscher die trennende Bergbrücke so stark zerstört haben, dass nur noch ein schmaler Grat übrig bleibt.
Geht vorbei- Hierbei handelt es sich um Brücken auf den Kämmen von Gebirgsketten, die durch den Rückzug der Rückwände zweier Kare entstanden sind, die sich an gegenüberliegenden Hängen entwickelt haben.
Nunataks- Das sind Felsvorsprünge, die von Gletschereis umgeben sind. Sie trennen Talgletscher und die Klingen von Eiskappen oder Gletschern. Gut definierte Nunataks gibt es auf dem Franz-Josef-Gletscher und einigen anderen Gletschern in Neuseeland sowie in Randbereichen des grönländischen Eisschildes.
Fjorde kommen an allen Küsten gebirgiger Länder vor, wo einst Talgletscher ins Meer hinabstiegen. Typische Fjorde sind teilweise vom Meer überflutete Trogtäler mit U-förmigem Querprofil. Der Gletscher ist ca. 1,5 m dick. 900 m kann ins Meer vordringen und sein Tal weiter vertiefen, bis es eine Tiefe von ca. 300 m erreicht. 800 m. Zu den tiefsten Fjorden zählen der Sognefjord (1308 m) in Norwegen sowie die Meerengen Messier (1287 m) und Baker (1244) im Süden Chiles.
Obwohl mit Sicherheit festgestellt werden kann, dass es sich bei den meisten Fjorden um tief eingeschnittene Tröge handelt, die nach dem Abschmelzen der Gletscher überflutet wurden, kann der Ursprung jedes Fjords nur bestimmt werden, indem die Geschichte der Vereisung in einem bestimmten Tal, die Bedingungen des Grundgesteins usw. berücksichtigt werden Vorhandensein von Verwerfungen und das Ausmaß der Senkung des Küstengebiets. Während es sich bei den meisten Fjorden zwar um vertiefte Fjorde handelt, kam es in vielen Küstengebieten, beispielsweise an der Küste von British Columbia, zu Absenkungen infolge von Krustenbewegungen, die in einigen Fällen zu Überschwemmungen beitrugen. Malerische Fjorde sind charakteristisch für British Columbia, Norwegen, Südchile und die Südinsel Neuseelands.
Untersuchungsbäder (Pflugbäder) entsteht durch Talgletscher im Grundgestein am Fuß steiler Hänge an Stellen, an denen der Talboden aus stark zerklüftetem Gestein besteht. Typischerweise beträgt die Fläche dieser Bäder ca. 2,5 qm km und Tiefe – ca. 15 m, obwohl viele von ihnen kleiner sind. Untersuchungsbäder sind oft auf den Boden von Autos beschränkt.
Rams Stirn- Dies sind kleine abgerundete Hügel und Hügel, die aus dichtem Grundgestein bestehen, das von Gletschern gut poliert wurde. Ihre Hänge sind asymmetrisch: Der Hang, der entlang der Gletscherbewegung nach unten zeigt, ist etwas steiler. Auf der Oberfläche dieser Formen befinden sich häufig Gletscherstreifen, die in Richtung der Eisbewegung ausgerichtet sind.
Durch Talgletscher geschaffenes akkumulatives Relief.
End- und Seitenmoränen– die charakteristischsten glazialakkumulierenden Formen. Sie befinden sich in der Regel an den Mündungen von Mulden, können aber auch überall dort gefunden werden, wo sich ein Gletscher befindet, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Tals. Beide Arten von Moränen entstanden durch das Schmelzen des Eises und das anschließende Abladen von Trümmern, die sowohl auf der Oberfläche des Gletschers als auch im Inneren des Gletschers transportiert wurden. Seitenmoränen erscheinen meist als lange, schmale Grate. Endmoränen können auch die Form von Graten annehmen, oft dicke Ansammlungen großer Grundgesteinsfragmente, Schutt, Sand und Ton, die sich über einen langen Zeitraum am Ende eines Gletschers abgelagert haben, als die Vortriebs- und Schmelzgeschwindigkeit ungefähr im Gleichgewicht war. Die Höhe der Moräne zeigt die Kraft des Gletschers, der sie geformt hat. Oftmals verbinden sich zwei Seitenmoränen zu einer hufeisenförmigen Endmoräne, deren Seiten talaufwärts reichen. Wo der Gletscher nicht den gesamten Talboden einnahm, konnte sich in einiger Entfernung von seinen Seiten, aber ungefähr parallel zu diesen, eine Seitenmoräne bilden, die ein zweites langes und schmales Tal zwischen dem Moränenkamm und dem Grundgesteinshang des Tals hinterließ. Sowohl Seiten- als auch Endmoränen enthalten Einschlüsse riesiger Felsbrocken (oder Blöcke) mit einem Gewicht von bis zu mehreren Tonnen, die durch das Gefrieren von Wasser in Felsrissen aus den Talseiten herausgebrochen sind.
Rezessionsmoränen entstand, als die Geschwindigkeit des Gletscherschmelzens die Geschwindigkeit seines Vorrückens überstieg. Sie bilden ein feinklumpiges Relief mit vielen kleinen, unregelmäßig geformten Vertiefungen.
Talüberschwemmung- Hierbei handelt es sich um Akkumulationsformationen, die aus grob sortiertem klastischem Material des Grundgesteins bestehen. Sie ähneln den Überschwemmungsebenen vergletscherter Gebiete, da sie durch Ströme geschmolzenen Gletscherwassers entstanden sind, liegen aber in den Tälern unterhalb der End- oder Rezessionsmoräne. Talauswaschungen können nahe den Enden des Norris-Gletschers in Alaska und des Athabasca-Gletschers in Alberta beobachtet werden.
Seen glazialen Ursprungs manchmal besetzen sie Exarationsbäder (z. B. Tarn-Seen in Karas), aber viel häufiger liegen solche Seen hinter Moränenkämmen. Ähnliche Seen gibt es in allen Gebieten der Gebirgstal-Vergletscherung im Überfluss; Viele von ihnen verleihen den sie umgebenden rauen Berglandschaften einen besonderen Charme. Sie werden für den Bau von Wasserkraftwerken, die Bewässerung und die städtische Wasserversorgung eingesetzt. Sie werden aber auch wegen ihres malerischen Reizes und Erholungswerts geschätzt. Viele der schönsten Seen der Welt gehören zu diesem Typ.
Das Problem der Eiszeiten
In der Erdgeschichte kam es mehrfach zu großen Vergletscherungen. Im Präkambrium (vor über 570 Millionen Jahren) – wahrscheinlich im Proterozoikum (dem jüngeren der beiden Abschnitte des Präkambriums) – erlebten Teile von Utah, Nord-Michigan und Massachusetts sowie Teile Chinas eine Vereisung. Es ist nicht bekannt, ob sich die Vereisung in allen diesen Gebieten gleichzeitig entwickelte, obwohl die Gesteine ​​des Proterozoikums eindeutige Beweise dafür liefern, dass die Vereisung in Utah und Michigan synchron erfolgte. Tillithorizonte (verdichtete oder versteinerte Moränenhorizonte) wurden in den Gesteinen des späten Proterozoikums von Michigan und den Gesteinen der Cottonwood-Serie in Utah gefunden. Im späten Pennsylvania und Perm – möglicherweise vor 290 bis 225 Millionen Jahren – waren große Gebiete Brasiliens, Afrikas, Indiens und Australiens von Eiskappen oder Eisschilden bedeckt. Seltsamerweise liegen alle diese Gebiete in niedrigen Breiten – ab 40° nördlicher Breite. bis 40° S Auch in Mexiko kam es zu synchroner Vereisung. Weniger zuverlässig sind die Beweise für die Vereisung in Nordamerika während der Devon- und Mississippi-Zeit (vor etwa 395 bis 305 Millionen Jahren). Hinweise auf eine Vereisung im Eozän (vor 65 bis 38 Millionen Jahren) wurden in den San Juan Mountains (Colorado) gefunden. Wenn wir zu dieser Liste die pleistozäne Eiszeit und die moderne Vereisung hinzufügen, die fast 10 % der Landfläche einnimmt, wird deutlich, dass Vergletscherungen normale Phänomene in der Erdgeschichte waren.
Ursachen von Eiszeiten. Die Ursache bzw. die Ursachen der Eiszeiten sind untrennbar mit den umfassenderen Problemen des globalen Klimawandels verbunden, die sich im Laufe der Erdgeschichte ereignet haben. Von Zeit zu Zeit kam es zu erheblichen Veränderungen der geologischen und biologischen Bedingungen. Die Pflanzenreste, aus denen die dicken Kohleflöze der Antarktis bestehen, haben sich natürlich unter anderen klimatischen Bedingungen als heute angesammelt. Magnolien wachsen derzeit nicht in Grönland, wurden aber in fossiler Form gefunden. Fossile Überreste des Polarfuchses sind aus Frankreich bekannt – weit südlich des heutigen Verbreitungsgebiets dieses Tieres. Während einer der pleistozänen Interglaziale wanderten Mammuts bis nach Alaska. Die Provinz Alberta und die Nordwest-Territorien Kanadas im Devon waren von Meeren bedeckt, in denen es viele große Korallenriffe gab. Korallenpolypen entwickeln sich nur bei Wassertemperaturen über 21° C gut, d. h. deutlich höher als die aktuelle durchschnittliche Jahrestemperatur in Nord-Alberta.
Es ist zu bedenken, dass der Beginn aller großen Vereisungen von zwei wichtigen Faktoren bestimmt wird. Erstens sollte das jährliche Niederschlagsmuster über Jahrtausende hinweg von starken, langanhaltenden Schneefällen dominiert werden. Zweitens müssen in Gebieten mit einem solchen Niederschlagsregime die Temperaturen so niedrig sein, dass die sommerliche Schneeschmelze minimiert wird und die Firnfelder Jahr für Jahr zunehmen, bis sich Gletscher zu bilden beginnen. Während der gesamten Vereisung muss eine reichliche Schneeansammlung das Gletschergleichgewicht dominieren, denn wenn der Abtrag die Ansammlung übersteigt, wird die Vereisung zurückgehen. Offensichtlich ist es für jede Eiszeit notwendig, die Gründe für ihren Beginn und ihr Ende herauszufinden.
Polmigrationshypothese. Viele Wissenschaftler glaubten, dass die Rotationsachse der Erde von Zeit zu Zeit ihre Position ändert, was zu einer entsprechenden Verschiebung der Klimazonen führt. Würde sich der Nordpol beispielsweise auf der Labrador-Halbinsel befinden, würden dort arktische Bedingungen vorherrschen. Allerdings sind die Kräfte, die eine solche Veränderung bewirken könnten, weder innerhalb noch außerhalb der Erde bekannt. Astronomischen Daten zufolge können sich die Pole um nur 21 Zoll in der Breite (das sind etwa 37 km) von ihrer zentralen Position entfernen.
Kohlendioxid-Hypothese. Kohlendioxid CO 2 in der Atmosphäre wirkt wie eine warme Decke, die die von der Erde in der Nähe ihrer Oberfläche abgegebene Wärme einfängt, und jede signifikante Reduzierung des CO 2 in der Luft führt zu einem Rückgang der Temperatur auf der Erde. Dieser Rückgang kann beispielsweise durch eine ungewöhnlich aktive Verwitterung von Gesteinen verursacht werden. CO 2 verbindet sich mit Wasser in der Atmosphäre und im Boden zu Kohlendioxid, einer sehr reaktiven chemischen Verbindung. Es reagiert leicht mit den häufigsten Elementen in Gesteinen wie Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Eisen. Wenn es zu einer erheblichen Landhebung kommt, unterliegen frische Gesteinsoberflächen Erosion und Entblößung. Bei der Verwitterung dieser Gesteine ​​werden der Atmosphäre große Mengen Kohlendioxid entzogen. Dadurch wird die Temperatur des Landes sinken und die Eiszeit beginnt. Wenn das von den Ozeanen aufgenommene Kohlendioxid nach längerer Zeit wieder in die Atmosphäre gelangt, ist die Eiszeit zu Ende. Die Kohlendioxid-Hypothese ist insbesondere anwendbar, um die Entwicklung der Vereisungen im Spätpaläozoikum und Pleistozän zu erklären, denen Landhebungen und Gebirgsbildungen vorausgingen. Diese Hypothese war umstritten, da die Luft viel mehr CO 2 enthielt, als zur Bildung einer isolierenden Decke erforderlich war. Darüber hinaus konnte die Häufigkeit von Vergletscherungen im Pleistozän nicht erklärt werden.
Hypothese des Diastrophismus (Bewegungen der Erdkruste). In der Erdgeschichte kam es immer wieder zu bedeutenden Landhebungen. Im Allgemeinen nimmt die Lufttemperatur über Land alle 90 m um etwa 1,8 °C ab. Würde das westlich der Hudson Bay gelegene Gebiet also nur um 300 m ansteigen, würden sich dort Firnfelder bilden. Tatsächlich stiegen die Berge um viele Hundert Meter an, was für die Bildung von Talgletschern dort ausreichend war. Darüber hinaus verändert das Wachstum der Berge die Zirkulation feuchtigkeitsführender Luftmassen. Die Cascade Mountains im Westen Nordamerikas fangen Luftmassen aus dem Pazifischen Ozean auf, was zu starken Niederschlägen am Luvhang führt und östlich davon deutlich weniger flüssige und feste Niederschläge fällt. Die Anhebung des Meeresbodens kann wiederum die Zirkulation des Meereswassers verändern und auch einen Klimawandel verursachen. So geht man beispielsweise davon aus, dass es einst eine Landbrücke zwischen Südamerika und Afrika gab, die das Eindringen von warmem Wasser in den Südatlantik hätte verhindern können, und antarktisches Eis eine kühlende Wirkung auf dieses Wassergebiet und angrenzende Landgebiete gehabt haben könnte. Solche Bedingungen werden als mögliche Ursache für die Vereisung in Brasilien und Zentralafrika im späten Paläozoikum angeführt. Es ist nicht bekannt, ob nur tektonische Bewegungen die Ursache der Vereisung gewesen sein könnten; auf jeden Fall könnten sie wesentlich zu ihrer Entstehung beitragen.
Vulkanstaub-Hypothese. Vulkanausbrüche gehen mit der Freisetzung großer Mengen Staub in die Atmosphäre einher. Durch den Ausbruch des Krakatoa-Vulkans im Jahr 1883 starben beispielsweise ca. 1,5 km 3 der kleinsten Partikel vulkanogener Produkte. All dieser Staub wurde um den Globus getragen, und deshalb beobachteten die Bewohner Neuenglands drei Jahre lang ungewöhnlich helle Sonnenuntergänge. Nach heftigen Vulkanausbrüchen in Alaska erhielt die Erde einige Zeit lang weniger Sonnenwärme als üblich. Der Vulkanstaub absorbierte, reflektierte und gab mehr Sonnenwärme als normal an die Atmosphäre ab. Es liegt auf der Hand, dass die seit Tausenden von Jahren auf der Erde verbreitete vulkanische Aktivität die Lufttemperatur deutlich senken und den Beginn einer Vereisung verursachen könnte. Solche Ausbrüche vulkanischer Aktivität gab es in der Vergangenheit. Während der Entstehung der Rocky Mountains kam es in ganz New Mexico, Colorado, Wyoming und im Süden von Montana zu vielen sehr großen Vulkanausbrüchen. Die vulkanische Aktivität begann in der späten Kreidezeit und war bis etwa 10 Millionen Jahre von uns entfernt sehr intensiv. Der Einfluss des Vulkanismus auf die Vereisung im Pleistozän ist problematisch, es ist jedoch möglich, dass er eine wichtige Rolle gespielt hat. Darüber hinaus emittierten Vulkane der jungen Cascade Mountains wie Hood, Rainier, St. Helens und Shasta große Mengen Staub in die Atmosphäre. Neben Bewegungen der Erdkruste könnten diese Emissionen auch maßgeblich zum Beginn der Vereisung beitragen.
Kontinentaldrift-Hypothese. Nach dieser Hypothese waren alle modernen Kontinente und die größten Inseln einst Teil des einzigen Kontinents Pangäa, der vom Weltozean umspült wurde. Die Konsolidierung der Kontinente zu einer solchen einzigen Landmasse könnte die Entwicklung der spätpaläozoischen Vereisung in Südamerika, Afrika, Indien und Australien erklären. Die von dieser Vereisung bedeckten Gebiete lagen wahrscheinlich viel weiter nördlich oder südlich als ihre heutige Position. Die Kontinente begannen sich in der Kreidezeit zu trennen und erreichten ihre heutige Position vor etwa 10.000 Jahren. Wenn diese Hypothese richtig ist, hilft sie in hohem Maße, die frühere Vereisung von Gebieten zu erklären, die derzeit in niedrigen Breiten liegen. Während der Eiszeit müssen diese Gebiete in hohen Breiten gelegen haben und anschließend ihre heutigen Positionen eingenommen haben. Die Kerklärt jedoch nicht das mehrfache Auftreten pleistozäner Vergletscherungen.
Ewing-Donna-Vermutung. Einer der Versuche, die Ursachen der pleistozänen Eiszeit zu erklären, stammt von M. Ewing und W. Donn, Geophysikern, die einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung der Topographie des Meeresbodens geleistet haben. Sie glauben, dass der Pazifische Ozean in vorpleistozäner Zeit die nördlichen Polarregionen besetzte und es dort daher viel wärmer war als heute. Die arktischen Landgebiete lagen damals im Nordpazifik. Dann nahmen Nordamerika, Sibirien und der Arktische Ozean infolge der Kontinentalverschiebung ihre heutige Position ein. Dank des vom Atlantik kommenden Golfstroms war das Wasser des Arktischen Ozeans zu dieser Zeit warm und verdunstete intensiv, was zu starken Schneefällen in Nordamerika, Europa und Sibirien beitrug. Somit begann in diesen Gebieten die pleistozäne Vereisung. Es hörte auf, weil durch das Wachstum der Gletscher der Pegel des Weltmeeres um etwa 90 m sank und der Golfstrom schließlich nicht mehr in der Lage war, die hohen Unterwasserkämme zu überwinden, die die Becken des Arktischen und Atlantischen Ozeans trennten. Ohne den Zufluss von warmem Atlantikwasser gefror der Arktische Ozean und die Feuchtigkeitsquelle, die die Gletscher speiste, trocknete aus. Nach der Hypothese von Ewing und Donne erwartet uns eine neue Vereisung. Tatsächlich gingen zwischen 1850 und 1950 die meisten Gletscher der Welt zurück. Das bedeutet, dass der Pegel des Weltozeans gestiegen ist. Auch das arktische Eis schmilzt in den letzten 60 Jahren. Wenn eines Tages das arktische Eis vollständig schmilzt und die Gewässer des Arktischen Ozeans wieder dem wärmenden Einfluss des Golfstroms ausgesetzt werden, der Unterwasserkämme überwinden kann, entsteht eine Feuchtigkeitsquelle zur Verdunstung, die zu starkem Schneefall und Schneebildung führt der Vereisung entlang der Peripherie des Arktischen Ozeans.
Hypothese der Zirkulation von Ozeanwasser. In den Ozeanen gibt es viele Strömungen, sowohl warme als auch kalte, die einen erheblichen Einfluss auf das Klima der Kontinente haben. Der Golfstrom ist eine der bemerkenswerten warmen Strömungen, die die Nordküste Südamerikas umspült, durch das Karibische Meer und den Golf von Mexiko fließt und den Nordatlantik überquert, was eine wärmende Wirkung auf Westeuropa hat. Der warme Brasilienstrom bewegt sich entlang der Küste Brasiliens nach Süden, und der Kuroshio-Strom, der seinen Ursprung in den Tropen hat, folgt nach Norden entlang der japanischen Inseln, wird zum Breitengrad des Nordpazifikstroms und teilt sich einige hundert Kilometer von der Küste Nordamerikas entfernt in den Alaska- und den Kalifornischen Strom. Warme Strömungen gibt es auch im Südpazifik und im Indischen Ozean. Die stärksten Kaltströmungen werden vom Arktischen Ozean über die Beringstraße zum Pazifischen Ozean und über die Meerengen entlang der Ost- und Westküste Grönlands zum Atlantischen Ozean geleitet. Einer davon, der Labradorstrom, kühlt die Küste Neuenglands und bringt dort Nebel. Kaltes Wasser dringt auch aus der Antarktis in Form besonders starker Strömungen in die südlichen Ozeane ein, die sich entlang der Westküste Chiles und Perus nach Norden fast bis zum Äquator bewegen. Der starke unterirdische Golfstrom trägt sein kaltes Wasser nach Süden in den Nordatlantik.
Derzeit geht man davon aus, dass die Landenge von Panama um mehrere Dutzend Meter gesunken ist. In diesem Fall gäbe es keinen Golfstrom und warmes Atlantikwasser würde durch Passatwinde in den Pazifischen Ozean geleitet. Das Wasser des Nordatlantiks wäre viel kälter, ebenso wie das Klima in den Ländern Westeuropas, die in der Vergangenheit Wärme vom Golfstrom erhielten. Es gab viele Legenden über den „verlorenen Kontinent“ Atlantis, der einst zwischen Europa und Nordamerika lag. Untersuchungen des Mittelatlantischen Rückens im Gebiet von Island bis zum 20. nördlichen Breitengrad. Geophysikalische Methoden sowie die Auswahl und Analyse von Bodenproben zeigten, dass sich dort einst Land befand. Wenn das stimmt, dann war das Klima in ganz Westeuropa viel kälter als heute. Alle diese Beispiele zeigen, in welche Richtung sich die Zirkulation des Meerwassers veränderte.
Hypothese von Veränderungen der Sonnenstrahlung. Als Ergebnis einer Langzeitstudie von Sonnenflecken, bei denen es sich um starke Plasmaemissionen in der Sonnenatmosphäre handelt, wurde festgestellt, dass es sehr bedeutende jährliche und längere Zyklen von Veränderungen der Sonnenstrahlung gibt. Spitzenwerte der Sonnenaktivität treten etwa alle 11, 33 und 99 Jahre auf, wenn die Sonne mehr Wärme abgibt, was zu einer stärkeren Zirkulation der Erdatmosphäre führt, begleitet von stärkerer Bewölkung und stärkeren Niederschlägen. Da hohe Wolken die Sonnenstrahlen blockieren, erhält die Landoberfläche weniger Wärme als gewöhnlich. Diese kurzen Zyklen können die Entwicklung der Vereisung nicht stimuliert haben, aber basierend auf einer Analyse ihrer Folgen wurde vermutet, dass es sehr lange Zyklen geben könnte, vielleicht in der Größenordnung von Tausenden von Jahren, in denen die Strahlung höher oder niedriger als normal war.
Basierend auf diesen Ideen stellte der englische Meteorologe J. Simpson eine Hypothese auf, die das mehrfache Auftreten der pleistozänen Vereisung erklärt. Er veranschaulichte anhand von Kurven die Entwicklung zweier vollständiger Zyklen der über dem Normalwert liegenden Sonnenstrahlung. Sobald die Strahlung die Mitte ihres ersten Zyklus erreichte (wie in kurzen Zyklen der Sonnenfleckenaktivität), förderte die Zunahme der Wärme atmosphärische Prozesse, darunter erhöhte Verdunstung, vermehrte feste Niederschläge und den Beginn der ersten Vereisung. Während des Strahlungsgipfels erwärmte sich die Erde so stark, dass die Gletscher schmolzen und eine Zwischeneiszeit begann. Sobald die Strahlung nachließ, stellten sich ähnliche Verhältnisse ein wie bei der ersten Vereisung. Damit begann die zweite Vereisung. Es endete mit dem Einsetzen einer Phase des Strahlungszyklus, in der die atmosphärische Zirkulation schwächer wurde. Gleichzeitig nahmen die Verdunstung und die Menge an festen Niederschlägen ab und die Gletscher zogen sich aufgrund der geringeren Schneeansammlung zurück. Damit begann die zweite Zwischeneiszeit. Durch die Wiederholung des Strahlungszyklus konnten zwei weitere Vereisungen und die sie trennende Zwischeneiszeit identifiziert werden.
Es ist zu bedenken, dass zwei aufeinanderfolgende Sonnenstrahlungszyklen 500.000 Jahre oder länger dauern können. Das interglaziale Regime bedeutet nicht das völlige Fehlen von Gletschern auf der Erde, ist jedoch mit einem deutlichen Rückgang ihrer Zahl verbunden. Wenn Simpsons Hypothese richtig ist, dann erklärt sie perfekt die Geschichte der pleistozänen Vereisungen, aber es gibt keine Hinweise auf eine ähnliche Periodizität für vorpleistozäne Vereisungen. Daher ist entweder davon auszugehen, dass sich das Regime der Sonnenaktivität im Laufe der geologischen Geschichte der Erde verändert hat, oder es ist notwendig, die Suche nach den Ursachen für das Auftreten von Eiszeiten fortzusetzen. Es ist wahrscheinlich, dass dies auf das Zusammenwirken mehrerer Faktoren zurückzuführen ist.
LITERATUR
Kalesnik S.V. Aufsätze zur Glaziologie. M., 1963
Dyson D.L. In der Welt des Eises. L., 1966
Tronov M.V.

Moderne Gletscher nehmen in Russland eine kleine Fläche ein, nur etwa 60.000 km 2, aber sie enthalten große Süßwasserreserven. Sie sind eine der Quellen der Flussernährung, deren Bedeutung im jährlichen Flusslauf des Kaukasus besonders groß ist.

Das Hauptgebiet der modernen Vereisung (mehr als 56.000 km 2) liegt auf den arktischen Inseln, was durch ihre Lage in hohen Breiten erklärt wird, die die Bildung eines kalten Klimas bestimmt.

Die untere Grenze der Nivalzone fällt hier fast bis zum Meeresspiegel ab. Die Vereisung konzentriert sich hauptsächlich auf die westlichen und zentralen Regionen, wo mehr Niederschläge fallen. Die Inseln zeichnen sich durch eine bedeckende und bergbedeckende (Netzwerk-)Vereisung aus, die durch Eisschilde und Kuppeln mit Auslassgletschern dargestellt wird. Der umfangreichste Eisschild befindet sich auf der Nordinsel Nowaja Semlja. Seine Länge entlang der Wasserscheide beträgt 413 km und seine größte Breite beträgt 95 km.

Je weiter man sich nach Osten bewegt, desto mehr Inseln bleiben eisfrei. Also die Inseln des Archipels Franz-Josef-Land fast vollständig mit Gletschern bedeckt, Neusibirische Inseln Vereisung ist nur für die nördlichste Inselgruppe typisch De Long, und auf der Insel Wrangel Es gibt keine Deckvereisung – hier gibt es nur Schneeflocken und kleine Gletscher.

Die Dicke der Eisschilde der arktischen Inseln erreicht 100-300 m und die Wasserreserven in ihnen erreichen 15.000 km 2, was fast dem Vierfachen des jährlichen Durchflusses aller russischen Flüsse entspricht. Die Vereisung in den Bergregionen Russlands ist sowohl hinsichtlich der Fläche als auch des Eisvolumens der Deckvereisung der arktischen Inseln deutlich unterlegen. Gebirgsvergletscherung ist typisch für die höchsten Berge des Landes – den Kaukasus, Altai, Kamtschatka und die Berge im Nordosten, aber sie kommt auch in den Mittelgebirgen des nördlichen Teils des Territoriums vor, wo die Schneegrenze niedrig liegt (Khibiny, nördlicher Teil des Urals, Byrranga, Putorana, Kharaulakh-Gebirge) sowie im Gebiet von Matochkina Shar auf den nördlichen und südlichen Inseln Nowaja Semlja.

Viele Gebirgsgletscher liegen unterhalb der klimatischen Schneegrenze oder „365-Grad-Marke“, bei der an allen 365 Tagen im Jahr Schnee auf einer horizontalen Untergrundoberfläche verbleibt. Die Existenz von Gletschern unterhalb der klimatischen Schneegrenze wird durch die Konzentration großer Schneemassen in negativen Reliefformen (häufig in tiefen alten Karen) von Leehängen infolge von Schneeverwehungen und Lawinen möglich.

Die Gebirgsvergletscherungsfläche in Russland beträgt etwas mehr als 3,5 Tausend km 2. Am weitesten verbreitet Karova, Karova-Tal Und Talgletscher. Die meisten Gletscher und Vergletscherungsgebiete sind auf die Hänge der nördlichen Punkte beschränkt, was nicht so sehr auf die Bedingungen der Schneeansammlung, sondern auch auf die stärkere Verschattung durch die Sonnenstrahlen (Sonneneinstrahlungsbedingungen) zurückzuführen ist. In Bezug auf die Vergletscherungsfläche steht es unter den russischen Bergen an erster Stelle. Kaukasus(994 km²). Es folgen Altai (910 km 2) und Kamtschatka(874 km²). Eine weniger starke Vereisung ist typisch für das Koryak-Hochland, die Suntar-Khayata- und Chersky-Kämme. In anderen Berggebieten gibt es kaum Vergletscherung. Die größten Gletscher in Russland sind der Gletscher Bogdanowitsch(Fläche 37,8 km 2, Länge 17,1 km) in der Klyuchevskaya-Vulkangruppe in Kamtschatka und Gletscher Bezengi(Fläche 36,2 km 2, Länge 17,6 km) im Terek-Becken im Kaukasus.

Gletscher reagieren empfindlich auf Klimaschwankungen. Im 18. - frühen 19. Jahrhundert. Es begann eine Zeit des allgemeinen Rückgangs der Gletscher, die bis heute anhält. Die Binnengewässer Russlands werden nicht nur durch Ansammlungen von flüssigem Wasser repräsentiert, sondern auch durch festes Wasser, das moderne Deck-, Berg- und Untergrundvereisungen bildet. Das Gebiet der unterirdischen Vereisung wird Kryolithozone genannt (der Begriff wurde 1955 vom sowjetischen Permafrostexperten P. F. Shvetsov eingeführt; zuvor wurde für seine Bezeichnung der Begriff „Permafrost“ verwendet).

Kryolithozone ist die obere Schicht der Erdkruste, die durch negative Gesteinstemperaturen und das Vorhandensein (oder die Möglichkeit der Existenz) von unterirdischem Eis gekennzeichnet ist. Es besteht aus Permafrostgestein, unterirdischem Eis und nicht gefrierenden Horizonten aus hochmineralisiertem Grundwasser.

Bei einem langen, kalten Winter mit einer relativ geringen Schneedecke verlieren die Steine ​​viel Wärme und gefrieren bis in beträchtliche Tiefe, wodurch sie zu einer festen gefrorenen Masse werden. Im Sommer haben sie keine Zeit, vollständig aufzutauen, und selbst in geringer Tiefe bleiben die negativen Bodentemperaturen über Hunderte und Tausende von Jahren bestehen. Begünstigt wird dies durch die enormen Kältereserven, die sich über den Winter in Gebieten mit negativen Jahresdurchschnittstemperaturen ansammeln. So beträgt in Mittel- und Nordostsibirien die Summe der negativen Temperaturen während der Schneedecke -3000...-6000°C, und im Sommer beträgt die Summe der aktiven Temperaturen nur 300-2000°C.

Gesteine, die über einen langen Zeitraum (von mehreren Jahren bis zu vielen Jahrtausenden) bei Temperaturen unter 0 °C verbleiben und durch die darin gefrorene Feuchtigkeit zementiert werden, werden als Dauerfrost oder Permafrost bezeichnet. Eisgehalt, d.h. Der Eisgehalt von Permafrost kann stark variieren. Sie reicht von wenigen Prozent bis zu 90 % des Gesamtvolumens des Gesteins. In Gebirgsregionen gibt es normalerweise wenig Eis, aber in den Ebenen ist unterirdisches Eis oft das Hauptgestein. Besonders viele Eiseinschlüsse gibt es in tonigen und lehmigen Sedimenten der äußersten nördlichen Regionen Mittel- und Nordostsibiriens (im Durchschnitt 40-50 % bis 60-70 %), die durch die niedrigste konstante Bodentemperatur gekennzeichnet sind. Permafrost ist ein ungewöhnliches Naturphänomen, das im 17. Jahrhundert von Forschern entdeckt wurde. V. N. erwähnte es in seinen Werken. Tatishchev (Anfang des 18. Jahrhunderts). Die ersten wissenschaftlichen Untersuchungen zum Permafrost wurden von A. Middendorf (Mitte des 19. Jahrhunderts) während seiner Expedition in den Norden und Osten Sibiriens durchgeführt. Middendorf war der erste, der die Temperatur der gefrorenen Schicht an mehreren Stellen maß, ihre Dicke in den nördlichen Regionen feststellte und Annahmen über den Ursprung des Permafrosts und die Gründe für seine weite Verbreitung in Sibirien machte. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. und Anfang des 20. Jahrhunderts. Der Permafrost wurde zusammen mit Vermessungsarbeiten von Geologen und Bergbauingenieuren untersucht. Während der Sowjetzeit wurden von M.I. ernsthafte Spezialstudien zum Permafrost durchgeführt. Sumgin, P.F. Shvetsov, A.I. Popov, I.Ya. Baranov und viele andere Wissenschaftler.

Die Permafrostfläche in Russland nimmt etwa 11 Millionen km 2 ein, was fast 65 % der Landesfläche ausmacht (siehe Abb. 1).

Reis. 1.

Seine südliche Grenze verläuft entlang des zentralen Teils der Kola-Halbinsel, durchquert die osteuropäische Tiefebene in der Nähe des Polarkreises, weicht entlang des Urals nach Süden bis fast 60° N ab und entlang des Ob dann nach Norden bis zur Mündung des nördlichen Sosva verläuft entlang des Südhangs des Sibirischen Uvals bis zum Jenissei in der Region Podkamennaya Tunguska. Hier wendet sich die Grenze scharf nach Süden, verläuft entlang des Jenissei, verläuft entlang der Hänge des Westsajan, Tuwa und Altai bis zur Grenze zu Kasachstan. Im Fernen Osten verläuft die Permafrostgrenze vom Amur bis zur Mündung des Selemdzha (dem linken Nebenfluss des Zeya), dann entlang des Fußes der Berge am linken Ufer des Amur bis zu seiner Mündung. Auf Sachalin und in den Küstengebieten der südlichen Hälfte Kamtschatkas gibt es keinen Permafrost. Permafrostflächen kommen südlich der Verbreitungsgrenze im Sikhote-Alin-Gebirge und im Hochland des Kaukasus vor.

In diesem riesigen Gebiet sind die Bedingungen für die Permafrostentwicklung nicht die gleichen. Die nördlichen und nordöstlichen Regionen Sibiriens, die Inseln des asiatischen Sektors der Arktis und die nördliche Insel Nowaja Semlja sind durchgehend besetzt Tieftemperatur-Permafrost. Seine südliche Grenze verläuft durch den nördlichen Teil von Jamal, die Gydan-Halbinsel bis Dudinka am Elisey, dann bis zur Mündung des Vilyui, überquert die Oberläufe von Indigirka und Kolyma und erreicht die Küste des Beringmeeres südlich von Anadyr. Nördlich dieser Linie beträgt die Temperatur der Permafrostschicht -6...-12°C und ihre Dicke erreicht 300-600 m oder mehr. Im Süden und Westen verbreitet Permafrost mit Talik-Inseln(aufgetauter Boden). Die Temperatur der gefrorenen Schicht ist hier höher (-2...-6°C) und die Dicke nimmt auf 50-300 m ab. Am südwestlichen Rand des Permafrost-Verbreitungsgebiets befinden sich nur vereinzelte Permafrostflecken (Inseln). gefunden im aufgetauten Boden. Die Temperatur des gefrorenen Bodens liegt nahe bei 0 °C und die Dicke beträgt weniger als 25–50 m. Das ist – Permafrost der Insel.

In der gefrorenen Masse sind große Wasserreserven in Form von unterirdischem Eis konzentriert. Einige von ihnen bildeten sich gleichzeitig mit den Wirtsgesteinen (syngenetisches Eis), die anderen – während des Gefrierens von Wasser in zuvor angesammelten Schichten (epigenetisch). Die große Dicke des Permafrosts und die Entdeckung gut erhaltener Mammuts darin weisen darauf hin, dass Permafrost das Produkt einer sehr langfristigen Ansammlung von Kälte in Gesteinsschichten ist. Die überwiegende Mehrheit der Forscher hält es für ein Relikt der Eiszeiten. Das moderne Klima in den meisten Permafrostgebieten trägt nur zu seiner Erhaltung bei, daher führt die geringste Störung des natürlichen Gleichgewichts zu seiner Verschlechterung. Dies muss bei der wirtschaftlichen Nutzung des Gebietes, in dem Permafrost verbreitet ist, berücksichtigt werden.

Permafrost beeinflusst nicht nur das Grundwasser, den Zustand und die Ernährung von Flüssen, die Verteilung von Seen und Sümpfen, sondern auch viele andere Bestandteile der Natur sowie die menschliche Wirtschaftstätigkeit. Bei der Erschließung von Bodenschätzen, beim Bau von Straßen, beim Bau und bei landwirtschaftlichen Arbeiten ist es notwendig, den gefrorenen Boden sorgfältig zu untersuchen und seine Verschlechterung zu verhindern.

Wussten Sie, dass unser Planet auf elf Prozent seiner Fläche mit Eis bedeckt ist? Ja, diese vom Weltraum aus sichtbaren weißen Flächen bedecken eine Fläche von mehr als 16 Millionen Quadratkilometern. Trotz der Besorgnis von Umweltschützern über die globale Erwärmung ist die Erde also immer noch größtenteils mit Eis bedeckt. Sie enthalten etwa zwei Drittel des gesamten Süßwassers – das sind 25 Millionen Kubikkilometer Eis. Wissenschaftler haben berechnet, dass der Pegel der Weltmeere um Dutzende Meter ansteigen würde, wenn alles schmelzen würde, was zu großer Zerstörung und dem Tod ganzer Staaten führen würde. Aber was ist ein Gletscher? Kann eine mit Wasser bewässerte Schneerutsche diesen stolzen Namen tragen? In diesem Artikel schauen wir uns an, wie Gletscher entstehen, wie sie leben und wo sie sterben. Wir werden uns mit der Bedeutung von Begriffen wie Zunge, Firn, Moräne befassen. Wir erfahren auch, wie Gletscher nach verschiedenen Katalogen klassifiziert werden.

Was ist ein Gletscher: Definition

Enzyklopädien, erklärende Wörterbücher und Lehrbücher beschreiben diesen Begriff unterschiedlich. Und ebenso unverständlich. Hier ist zum Beispiel die folgende Definition: „Eine Masse terrestrischen Natureises atmosphärischen Ursprungs, die durch die Schwerkraft eine unabhängige Bewegung aufweist.“ Versuchen wir in einer verständlichen Sprache zu erklären, was ein Gletscher ist. Dabei handelt es sich um durch sein Eigengewicht komprimierter Schnee, der sich über Jahre hinweg in Gebieten mit niedrigen Temperaturen (polare Breiten oder Höhenzonen) ansammelt und dann mit zunehmendem Volumen in andere Gebiete (in Täler, ins Meer) rutscht. Wenn Ihnen diese Erklärung unklar erscheint, dann lassen Sie es uns einfacher erklären. Es gibt Gebiete, in denen die Lufttemperatur immer unter Null liegt. Der Niederschlag fällt dort in fester Form: Schnee, Frost, Raureif und der Vorzug kalter Wolken. Während sie sich ansammeln, werden sie durch ihr eigenes Gewicht gedrückt und es entsteht ein Gletscher. Es beginnt sein eigenes Leben zu führen, rutscht von der Zunge oder bricht wie Eisberge ab.

Schnee, Firn, Eis

In den Bergen sieht man oft schneeweiß leuchtende Gipfel, die sich über grünen Tälern erheben. Aber wenn im Oberlauf der Winter Einzug gehalten hat, bedeutet das nicht, dass sich dort Gletscher gebildet haben. Der erste Schnee, der wie Puderzucker die Spitzen bestäubt, ist zu leicht und locker. Dank seiner durchbrochenen Struktur lässt es sich leicht erhitzen. Tagsüber oder im Sommer (wenn es sehr hoch oder in der Nähe der Erdpole geschieht) schmelzen flauschige Schneeflocken. Dann frieren sie wieder ein. Aber das sind nicht mehr die ehemaligen Openwork-Stars. Schneeflocken verwandeln sich in harte Kugeln – Firn. Dieses Korn sammelt sich im Laufe der Jahre an. Durch sein Eigengewicht beginnt der Firn abzuflachen und verändert erneut seine Struktur. Wir haben also verstanden, was ein Gletscher ist. Die Definition dieses Begriffs betrifft speziell die dritte, letzte Phase der Umwandlung fester Sedimente.

Einstufung

Die Menschen interessieren sich schon seit langem dafür, was Gletscher sind. Die Forscher stellten fest, dass jeder von ihnen seine eigenen geophysikalischen oder hydrothermischen Merkmale aufweist. Daher bestand die Notwendigkeit, Gletscher zu klassifizieren. Zunächst gab es eine gewisse Diskrepanz bei der Katalogisierung. In einigen Ländern wurden morphologische Merkmale berücksichtigt, in anderen waren hydrothermale Eigenschaften das entscheidende Kriterium. Mittlerweile gibt es eine World Glacier Watch. Dieses maßgebliche internationale Gremium definiert, was ein Gletscher bedeutet und entscheidet, zu welcher WGMS-Gruppe er gehört. Allerdings wurde ein neues Projekt zur Klassifizierung dieser Naturobjekte gestartet – GLIMS. Der Gletscherkatalog der UdSSR wird in unserem Land immer noch verwendet.

Arten von Gletschern

Abhängig von der Entstehungsregion werden diese verfestigten Schneemassen in Boden (Bedeckung), Berg und Schelf unterteilt. Der erste Typ nimmt die größte Fläche ein. Solche Gletscher bildeten sich in der Nähe der Pole. Die größte ist die Antarktisdecke. Seine Fläche beträgt mehr als 13 Millionen Quadratkilometer. Tatsächlich bedeckt der Gletscher den gesamten Kontinent Antarktis. Die zweitgrößte Fläche nimmt die Grönlanddecke ein – 2,25 Millionen km 2. Gebirgsgletscher werden auch Alpengletscher genannt. Sie werden in Gebieten mit Höhenzonierung gebildet. Man findet sie nicht nur in den Alpen, sondern auch im Himalaya, im Kaukasus und sogar in Afrika (Kilimandscharo). Nun, was sind Schelfeise? Flache Gewässer polarer Breiten, die bis zum Grund gefroren sind. Manchmal gleiten Gletscherzungen ins Wasser, brechen dort ab und bilden Eisberge. Sie können, getragen von Wind und Strömung, viele hundert Kilometer von ihrem Geburtsort entfernt wandern. Der größte Eisberg der Welt liegt vor der Ostküste der Antarktis. Das ist der Lambert-Gletscher. Seine Länge beträgt 700 Kilometer.

Gletscherstruktur

Experten unterscheiden zwei Bereiche in der Schneemasse: Ernährung bzw. Akkumulation und Ablation. Sie werden durch die sogenannte Schneegrenze getrennt. Darüber übersteigt die Menge an festem Niederschlag die Summe aus Verdunstung und Schmelze. Und unterhalb der Schneegrenze beginnt der Gletscher, wenn auch langsam, abzusterben. Schließlich wird der Begriff „Ablation“ aus dem Lateinischen mit „Abbruch“, „Wegnehmen“ übersetzt. Auf diese Weise kann man auch beschreiben, was ein Gletscher ist und wie er aufgebaut ist. Dieses Firnfeld ist der Bereich, in dem der Schnee seine Metamorphose durchläuft. Da kommen Zungen heraus. Beim Abrutschen in Gebiete mit höheren Temperaturen schmelzen sie und speisen Bergseen und Bäche. Doch da die Gletscherzungen eine gigantische Masse haben, drücken sie den Erdboden aus, treiben Felsbrocken vor sich her und schleppen Steine ​​mit sich. Solche „Einlaufprodukte“ werden Moränen genannt.

Gletscher in Bewegung

Die Geschwindigkeit, mit der sich Zungen bewegen, hängt von vielen Faktoren ab. Das Gelände ist von grundlegender Bedeutung. In der flachen Antarktis beispielsweise, wo niedrige Temperaturen den gesamten Kontinent in ein riesiges Firnfeld verwandeln, wächst der Gletscher nur in die Höhe. Die Dicke der Schicht erreicht an manchen Stellen fast fünf Kilometer! Doch in den Alpen gleiten Zungen mit einer Geschwindigkeit von fünfzig Metern pro Jahr. Der schnellste ist der Columbia-Gletscher auf der Alaska-Halbinsel. Seine Geschwindigkeit ist wirklich erstaunlich – zwanzig Meter pro Tag! Zungen bewegen sich entlang von Tälern, die sie selbst durch Auskratzen der Ausläufer schaffen. Manchmal beschränken sich Gletscher nur auf das Firnfeld: Nachdem sie eine Mulde am nördlichen Ausläufer des Berges besetzt haben, schmilzt die Schneemasse im Sommer einfach nicht und „überlebt“ bereits komprimiert bis zum Winter.

Was sind pulsierende Gletscher?

Manchmal bewegt sich die Schneemasse nirgendwo hin. Wissenschaftler nennen dies „totes Eis“. Aber manchmal beginnen innerhalb der Schneemasse heftige Prozesse, die mit einer Umstrukturierung des dynamischen Regimes verbunden sind. Gleichzeitig ändert sich die Gesamtmasse des Gletschers nicht. Durch die Reibung auf dem Bett werden die Blöcke zerdrückt. Und dies führt zu periodischen (pulsierenden) Änderungen in der Geschwindigkeit des Sprachfortschritts. Sie beginnen schnell zu „fließen“ und verursachen zerstörerische Eisschlammströme. Solche plötzlichen Veränderungen haben eine gewisse Periodizität. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler den Begriff „pulsierende Gletscher“ erfunden. Die Häufigkeit solcher revolutionären Veränderungen kann variieren. Beispielsweise pulsiert der Kaukasus etwa alle 50 Jahre (1902, 1969, 2002) und im Pamir pulsiert der Medvezhiy alle zehn Jahre (1963, 73, 89).

Massenbilanz

Dies ist neben seiner Fläche, der Länge seiner Zungen und seiner Bewegungsgeschwindigkeit das Hauptmerkmal eines Gletschers. Massenbilanz – was ist das? Der Gletscher wächst bei kaltem Wetter, wenn er große Mengen fester Niederschläge erhält, und nimmt im Sommer ab. Die in Firn umgewandelte Schneemasse, die im August bis zum Ende der Kälte von der vorherigen Oberfläche fiel, wird als Winterbilanz bezeichnet. Sommer ist dementsprechend die Menge an Eis, die von der Frühlingswärme bis zum ersten Schnee geschmolzen ist. Nun, die jährliche Massenbilanz ist die Summe aus Akkumulation und Ablation.

Der Inhalt des Artikels

GLETSCHER, Eisansammlungen, die sich langsam über die Erdoberfläche bewegen. In manchen Fällen stoppt die Eisbewegung und es bildet sich totes Eis. Viele Gletscher wandern ein Stück weit in Ozeane oder große Seen und bilden dann eine Kalbungsfront, an der Eisberge kalben. Es gibt vier Haupttypen von Gletschern: kontinentale Eisschilde, Eiskappen, Talgletscher (alpin) und Vorgebirgsgletscher (Fußgebirgsgletscher).

Am bekanntesten sind Deckgletscher, die Hochebenen und Bergketten vollständig bedecken können. Der größte ist der antarktische Eisschild mit einer Fläche von mehr als 13 Millionen km 2, der fast den gesamten Kontinent einnimmt. Ein weiterer Deckgletscher findet sich in Grönland, wo er sogar Berge und Hochebenen bedeckt. Die Gesamtfläche dieser Insel beträgt 2,23 Millionen km², davon ca. 1,68 Millionen km 2 sind mit Eis bedeckt. Diese Schätzung berücksichtigt nicht nur die Fläche des Eisschildes selbst, sondern auch zahlreicher Auslassgletscher.

Der Begriff „Eiskappe“ wird manchmal für eine kleine Eiskappe verwendet. Genauer wird er jedoch zur Beschreibung einer relativ kleinen Eismasse verwendet, die ein Hochplateau oder einen Bergrücken bedeckt, von dem aus sich Talgletscher in verschiedene Richtungen erstrecken. Ein klares Beispiel für eine Eiskappe ist die sogenannte. Das Columbian Firn Plateau liegt in Kanada an der Grenze der Provinzen Alberta und British Columbia (52° 30° N). Seine Fläche beträgt mehr als 466 km² und große Talgletscher erstrecken sich von ihm nach Osten, Süden und Westen. Einer von ihnen, der Athabasca-Gletscher, ist leicht zugänglich, da sein unteres Ende nur 15 km von der Banff-Jasper-Autobahn entfernt ist und Touristen im Sommer mit einem Geländewagen den gesamten Gletscher entlangfahren können. Eiskappen gibt es in Alaska nördlich des Mount St. Elijah und östlich des Russell Fjords.

Tal- oder Alpengletscher beginnen an Deckgletschern, Eiskappen und Firnfeldern. Der überwiegende Teil der modernen Talgletscher entsteht in Firnbecken und besetzt Trogtäler, an deren Entstehung auch präglaziale Erosion beteiligt gewesen sein könnte. Unter bestimmten klimatischen Bedingungen sind Talgletscher in vielen Gebirgsregionen der Erde verbreitet: in den Anden, den Alpen, Alaska, den Rocky and Scandinavian Mountains, dem Himalaya und anderen Bergen Zentralasiens sowie Neuseeland. Selbst in Afrika – in Uganda und Tansania – gibt es eine Reihe solcher Gletscher. Viele Talgletscher haben Nebengletscher. Am Barnard-Gletscher in Alaska gibt es also mindestens acht davon.

Andere Arten von Gebirgsgletschern – Kar- und Hängegletscher – sind in den meisten Fällen Relikte einer ausgedehnteren Vereisung. Man findet sie hauptsächlich im Oberlauf von Tälern, manchmal liegen sie aber auch direkt an den Berghängen und sind nicht mit den darunter liegenden Tälern verbunden, und viele sind etwas größer als die Schneefelder, die sie speisen. Solche Gletscher kommen in Kalifornien und den Cascade Mountains (Washington) häufig vor, und im Glacier National Park (Montana) gibt es etwa fünfzig davon. Alle 15 Gletscher Stk. Der Colorado wird als Cirque- oder Hängegletscher klassifiziert, und der größte von ihnen, der Arapahoe-Gletscher im Boulder County, ist vollständig von dem Cirque, das er erzeugt hat, eingenommen. Die Länge des Gletschers beträgt nur 1,2 km (und er hatte einst eine Länge von etwa 8 km), ungefähr die gleiche Breite und die maximale Dicke wird auf 90 m geschätzt.

Vorgebirgsgletscher liegen am Fuß steiler Berghänge in weiten Tälern oder auf Ebenen. Ein solcher Gletscher kann durch die Ausbreitung eines Talgletschers (zum Beispiel des Columbia-Gletschers in Alaska) entstehen, häufiger jedoch durch die Verschmelzung von zwei oder mehr Gletschern, die entlang der Täler absteigen, am Fuße eines Berges. Das Grand Plateau und Malaspina in Alaska sind klassische Beispiele für diesen Gletschertyp. Auch an der Nordostküste Grönlands gibt es Vorgebirgsgletscher.

Eigenschaften moderner Gletscher.

Gletscher variieren stark in Größe und Form. Es wird angenommen, dass der Eisschild ca. bedeckt. 75 % von Grönland und fast die gesamte Antarktis. Die Fläche der Eiskappen reicht von mehreren bis zu vielen tausend Quadratkilometern (zum Beispiel erreicht die Fläche der Penny-Eiskappe auf Baffin Island in Kanada 60.000 km 2). Der größte Talgletscher Nordamerikas ist der westliche Zweig des Hubbard-Gletschers in Alaska mit einer Länge von 116 km, während Hunderte von Hänge- und Kargletschern weniger als 1,5 km lang sind. Die Fläche der Fußgletscher reicht von 1–2 km 2 bis 4,4 Tausend km 2 (der Malaspina-Gletscher, der in die Yakutat Bay in Alaska abfällt). Es wird angenommen, dass Gletscher 10 % der gesamten Landfläche der Erde bedecken, diese Zahl ist jedoch wahrscheinlich zu niedrig.

Die größte Gletscherdicke – 4330 m – befindet sich in der Nähe der Byrd-Station (Antarktis). In Zentralgrönland erreicht die Eisdicke 3200 m. Aufgrund der zugehörigen Topographie kann man davon ausgehen, dass die Dicke einiger Eiskappen und Talgletscher deutlich mehr als 300 m beträgt, während sie bei anderen nur in Dutzenden von Metern gemessen wird Meter.

Die Geschwindigkeit der Gletscherbewegung ist meist sehr gering – etwa einige Meter pro Jahr, allerdings gibt es auch hier erhebliche Schwankungen. Nach mehreren Jahren mit starkem Schneefall bewegte sich 1937 die Spitze des Black-Rapids-Gletschers in Alaska 150 Tage lang mit einer Geschwindigkeit von 32 m pro Tag. Eine solch schnelle Bewegung ist jedoch nicht typisch für Gletscher. Im Gegensatz dazu ist der Taku-Gletscher in Alaska über einen Zeitraum von 52 Jahren mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 106 m/Jahr vorgedrungen. Viele kleine Kar- und Hängegletscher bewegen sich sogar noch langsamer (zum Beispiel bewegt sich der oben erwähnte Arapahoe-Gletscher nur um 6,3 m pro Jahr).

Das Eis im Körper eines Talgletschers bewegt sich ungleichmäßig – am schnellsten an der Oberfläche und im axialen Teil und viel langsamer an den Seiten und in der Nähe des Bodens, offenbar aufgrund der erhöhten Reibung und der hohen Sättigung mit Geröll im Boden- und Randbereich des Gletschers Gletscher.

Alle großen Gletscher sind mit zahlreichen Rissen übersät, darunter auch offene. Ihre Größe hängt von den Parametern des Gletschers selbst ab. Es gibt Risse mit einer Tiefe von bis zu 60 m und einer Länge von mehreren zehn Metern. Sie können entweder longitudinal sein, d.h. parallel zur Bewegungsrichtung und quer, entgegen dieser Richtung. Querrisse sind viel zahlreicher. Weniger häufig sind radiale Risse, die in ausgedehnten Vorgebirgsgletschern vorkommen, und Randrisse, die auf die Enden von Talgletschern beschränkt sind. Längs-, Radial- und Randrisse scheinen sich aufgrund von Spannungen infolge von Reibung oder Eisausbreitung gebildet zu haben. Querrisse sind wahrscheinlich das Ergebnis von Eisbewegungen über ein unebenes Bett. Eine besondere Art von Rissen – Bergschrund – ist typisch für Krater, die auf den Oberlauf von Talgletschern beschränkt sind. Dabei handelt es sich um große Risse, die entstehen, wenn ein Gletscher ein Firnbecken verlässt.

Sinken Gletscher in große Seen oder Meere, kalben Eisberge durch Risse. Risse tragen auch zum Schmelzen und Verdunsten von Gletschereis bei und spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Kames, Becken und anderen Landformen in den Randzonen großer Gletscher.

Das Eis von Deckgletschern und Eiskappen ist normalerweise sauber, grobkristallin und blau gefärbt. Dies gilt auch für große Talgletscher mit Ausnahme ihrer Enden, die meist mit Gesteinsfragmenten gesättigte Schichten enthalten, die sich mit Schichten aus reinem Eis abwechseln. Diese Schichtung ist darauf zurückzuführen, dass im Winter Schnee auf den im Sommer angesammelten Staub und Schutt fällt, der von den Talseiten auf das Eis fiel.

An den Seiten vieler Talgletscher gibt es Seitenmoränen – langgestreckte Grate mit unregelmäßiger Form, die aus Sand, Kies und Felsbrocken bestehen. Unter dem Einfluss von Erosionsvorgängen und Hangauswaschungen im Sommer und Lawinen im Winter gelangen von den steilen Talflanken große Mengen unterschiedlichen klastischen Materials in den Gletscher und aus diesen Steinen und Feinerde bildet sich eine Moräne. Auf großen Talgletschern, die Nebengletscher aufnehmen, bildet sich eine Mittelmoräne, die sich in die Nähe des axialen Teils des Gletschers bewegt. Diese langgestreckten, schmalen Grate aus klastischem Material waren früher Seitenmoränen von Nebengletschern. Auf dem Coronation Glacier auf Baffin Island gibt es mindestens sieben Mittelmoränen.

Im Winter ist die Oberfläche der Gletscher relativ flach, da der Schnee alle Unebenheiten ausgleicht, im Sommer hingegen wird das Relief deutlich abwechslungsreicher. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Rissen und Moränen werden Talgletscher oft durch Ströme geschmolzenen Gletscherwassers tief durchschnitten. Starke Winde, die Eiskristalle mit sich führen, zerstören und zerfurchen die Oberfläche von Eiskappen und Eiskappen. Wenn große Felsbrocken das darunter liegende Eis vor dem Schmelzen schützen, während das umgebende Eis bereits geschmolzen ist, bilden sich Eispilze (oder Sockel). Solche mit großen Blöcken und Steinen gekrönten Formen erreichen manchmal eine Höhe von mehreren Metern.

Vorgebirgsgletscher zeichnen sich durch ihre unebene und besondere Oberflächenbeschaffenheit aus. Ihre Nebenflüsse können eine ungeordnete Mischung aus Seiten-, Mittel- und Endmoränen ablagern, zwischen denen sich tote Eisblöcke befinden. An Stellen, an denen große Eisblöcke schmelzen, entstehen tiefe, unregelmäßig geformte Vertiefungen, von denen viele von Seen eingenommen werden. Auf einer mächtigen Moräne des Malaspina-Gletschers ist ein Wald gewachsen, der über einem 300 m dicken Block toten Eises liegt. Vor einigen Jahren begann sich innerhalb dieses Massivs das Eis wieder zu bewegen, wodurch sich Waldgebiete zu verschieben begannen.

In Aufschlüssen entlang der Gletscherränder sind oft große Scherzonen sichtbar, in denen einige Eisblöcke über andere geschoben werden. Diese Zonen stellen Überschiebungen dar und es gibt verschiedene Arten ihrer Entstehung. Erstens: Wenn einer der Abschnitte der unteren Schicht des Gletschers mit Bruchstücken übersättigt ist, stoppt seine Bewegung und das neu ankommende Eis bewegt sich darauf zu. Zweitens dringen die oberen und inneren Schichten des Talgletschers über die unteren und seitlichen Schichten vor, da sie sich schneller bewegen. Außerdem kann sich bei der Verschmelzung zweier Gletscher einer schneller bewegen als der andere, und es kommt dann auch zu einem Schub. Der Baudouin-Gletscher im Norden Grönlands und viele der Spitzbergen-Gletscher weisen beeindruckende Überschiebungen auf.

An den Enden oder Rändern vieler Gletscher sind häufig Tunnel zu beobachten, die von subglazialen und intraglazialen Schmelzwasserströmen (manchmal auch Regenwasser) durchschnitten werden, die während der Ablationssaison durch die Tunnel strömen. Wenn der Wasserspiegel sinkt, werden die Tunnel für Forschungszwecke zugänglich und bieten eine einzigartige Gelegenheit, die innere Struktur von Gletschern zu untersuchen. Tunnel von beträchtlicher Größe wurden in den Mendenhall-Gletschern in Alaska, den Asulkan-Gletschern in British Columbia (Kanada) und den Rhone-Gletschern (Schweiz) ausgehoben.

Gletscherbildung.

Gletscher gibt es überall dort, wo die Geschwindigkeit der Schneeakkumulation die Geschwindigkeit des Abschmelzens (Schmelzen und Verdunsten) deutlich übersteigt. Der Schlüssel zum Verständnis des Mechanismus der Gletscherbildung liegt in der Untersuchung von Hochgebirgsschneefeldern. Frisch gefallener Schnee besteht aus dünnen, tafelförmigen sechseckigen Kristallen, von denen viele zarte Spitzen- oder gitterartige Formen haben. Flauschige Schneeflocken, die auf ewige Schneefelder fallen, schmelzen und gefrieren wieder zu körnigen Kristallen eines Eisgesteins namens Firn. Diese Körner können einen Durchmesser von 3 mm oder mehr erreichen. Die Firnschicht ähnelt gefrorenem Kies. Mit der Zeit, wenn sich Schnee und Firn ansammeln, verdichten sich die unteren Schichten des Firns und verwandeln sich in festes kristallines Eis. Allmählich nimmt die Dicke des Eises zu, bis sich das Eis zu bewegen beginnt und ein Gletscher entsteht. Die Geschwindigkeit dieser Umwandlung von Schnee in einen Gletscher hängt hauptsächlich davon ab, inwieweit die Geschwindigkeit der Schneeakkumulation die Geschwindigkeit der Ablation übersteigt.

Gletscherbewegung

Der in der Natur beobachtete Fluss unterscheidet sich deutlich vom Fluss flüssiger oder viskoser Substanzen (z. B. Harz). In Wirklichkeit ähnelt es eher dem Fließen von Metallen oder Gesteinen entlang zahlreicher winziger Gleitebenen entlang von Kristallgitterebenen oder entlang von Spaltungen (Spaltungsebenen) parallel zur Basis sechseckiger Eiskristalle (MINERALIEN UND MINERALOGIE). Die Gründe für die Bewegung der Gletscher sind nicht vollständig geklärt. Zu diesem Thema wurden viele Theorien aufgestellt, aber keine davon wird von Glaziologen als die einzig richtige akzeptiert, und es gibt wahrscheinlich mehrere miteinander verbundene Gründe. Die Schwerkraft ist ein wichtiger Faktor, aber keineswegs der einzige. Andernfalls würden sich die Gletscher im Winter, wenn sie zusätzliche Last in Form von Schnee tragen, schneller bewegen. Allerdings bewegen sie sich im Sommer tatsächlich schneller. Das Schmelzen und Wiedergefrieren von Eiskristallen in einem Gletscher kann aufgrund der aus diesen Prozessen resultierenden Expansionskräfte ebenfalls zur Bewegung beitragen. Wenn Schmelzwasser tief in Risse eindringt und dort gefriert, dehnt es sich aus, was im Sommer die Gletscherbewegung beschleunigen kann. Darüber hinaus verringert Schmelzwasser in der Nähe des Gletscherbetts und der Gletscherseiten die Reibung und fördert so die Bewegung.

Was auch immer Gletscherbewegungen verursacht, ihre Natur und ihre Folgen haben einige interessante Konsequenzen. In vielen Moränen gibt es Gletscherblöcke, die nur auf einer Seite gut poliert sind, und auf der polierten Oberfläche sind manchmal tiefe Schraffuren sichtbar, die nur in eine Richtung ausgerichtet sind. All dies deutet darauf hin, dass die Felsbrocken fest in einer Position festgeklemmt waren, als sich der Gletscher entlang des Felsbetts bewegte. Es kommt vor, dass Felsbrocken von Gletschern den Hang hinaufgetragen werden. Entlang der östlichen Kante der Rocky Mountains in der Provinz. In Alberta (Kanada) wurden Felsbrocken mehr als 1000 km nach Westen transportiert und befinden sich derzeit 1250 m über der Abrissstelle. Es ist noch nicht klar, ob die unteren Schichten des Gletschers bis zum Grund gefroren waren, als er sich nach Westen und hinauf zum Fuß der Rocky Mountains bewegte. Es ist wahrscheinlicher, dass es zu wiederholten Scherungen kam, die durch Überschiebungen erschwert wurden. Nach Ansicht der meisten Glaziologen weist die Gletscheroberfläche in der Frontalzone immer ein Gefälle in Richtung der Eisbewegung auf. Wenn dies zutrifft, dann überschritt die Dicke des Eisschildes im gegebenen Beispiel 1250 m entlang 1100 km östlich, als sein Rand den Fuß der Rocky Mountains erreichte. Es ist möglich, dass es 3000 m erreichte.

Schmelzen und Rückzug der Gletscher.

Die Dicke von Gletschern nimmt durch die Ansammlung von Schnee zu und nimmt unter dem Einfluss mehrerer Prozesse ab, die Glaziologen unter dem Oberbegriff „Ablation“ zusammenfassen. Dazu gehören Schmelzen, Verdunsten, Sublimation und Deflation (Winderosion) von Eis sowie das Kalben von Eisbergen. Sowohl die Akkumulation als auch die Ablation erfordern sehr spezifische klimatische Bedingungen. Starke Schneefälle im Winter und kalte, bewölkte Sommer tragen zum Wachstum der Gletscher bei, während schneearme Winter und warme Sommer mit vielen Sonnentagen den gegenteiligen Effekt haben.

Neben dem Kalben von Eisbergen ist das Schmelzen der wichtigste Bestandteil der Ablation. Der Rückzug des Gletscherendes ist sowohl auf sein Abschmelzen als auch, was noch wichtiger ist, auf eine allgemeine Abnahme der Eisdicke zurückzuführen. Auch das Abschmelzen der Randbereiche von Talgletschern unter dem Einfluss der direkten Sonneneinstrahlung und der von den Talflanken abgegebenen Wärme trägt wesentlich zur Degradation des Gletschers bei. Paradoxerweise bewegen sich die Gletscher auch während des Rückzugs weiter vorwärts. So kann ein Gletscher in einem Jahr 30 m vorrücken und sich 60 m zurückziehen. Dadurch verringert sich die Länge des Gletschers, obwohl er sich weiter vorwärts bewegt. Akkumulation und Ablation sind fast nie im völligen Gleichgewicht, daher kommt es zu ständigen Schwankungen in der Größe der Gletscher.

Das Kalben von Eisbergen ist eine besondere Form der Ablation. Im Sommer sind kleine Eisberge, die friedlich auf Bergseen an den Enden der Talgletscher schwimmen, und riesige Eisberge, die von Gletschern in Grönland, Spitzbergen, Alaska und der Antarktis abbrechen, ein beeindruckender Anblick. Der Columbia-Gletscher in Alaska mündet mit einer 1,6 km breiten und 110 m hohen Front in den Pazifischen Ozean und gleitet langsam in den Ozean. Unter dem Einfluss der Auftriebskraft des Wassers brechen bei großen Rissen riesige Eisblöcke ab, die zu mindestens zwei Dritteln im Wasser liegen, und schwimmen davon. In der Antarktis grenzt der Rand des berühmten Ross-Schelfeises 240 km lang an den Ozean und bildet einen 45 m hohen Felsvorsprung. Hier bilden sich riesige Eisberge. In Grönland produzieren Ausflussgletscher auch viele sehr große Eisberge, die von kalten Strömungen in den Atlantischen Ozean getragen werden und dort zu einer Bedrohung für Schiffe werden.

Pleistozäne Eiszeit.

Die pleistozäne Epoche des Quartärs des Känozoikums begann vor etwa 1 Million Jahren. Zu Beginn dieser Ära begannen große Gletscher in Labrador und Quebec (Laurentin-Eisschild), Grönland, den Britischen Inseln, Skandinavien, Sibirien, Patagonien und der Antarktis zu wachsen. Einigen Glaziologen zufolge befand sich auch westlich der Hudson Bay ein großes Vereisungszentrum. Das dritte Zentrum der Vereisung, die Kordilleren genannt, befand sich im Zentrum von British Columbia. Island war komplett durch Eis blockiert. Auch die Alpen, der Kaukasus und die Berge Neuseelands waren wichtige Zentren der Vereisung. Zahlreiche Talgletscher bildeten sich in den Bergen Alaskas, den Cascade Mountains (Washington und Oregon), der Sierra Nevada (Kalifornien) und den Rocky Mountains Kanadas und der USA. Ähnliche Gebirgstal-Vergletscherungen breiteten sich in den Anden und im Hochgebirge Zentralasiens aus. Der Deckgletscher, der sich in Labrador zu bilden begann, wanderte dann nach Süden bis nach New Jersey – mehr als 2.400 km von seinem Ursprung entfernt und blockierte die Berge von Neuengland und dem Bundesstaat New York vollständig. Auch in Europa und Sibirien kam es zu Gletscherwachstum, allerdings waren die Britischen Inseln nie vollständig mit Eis bedeckt. Die Dauer der ersten pleistozänen Vereisung ist unbekannt. Es war wahrscheinlich mindestens 50.000 Jahre alt und vielleicht doppelt so alt. Dann folgte eine lange Zeit, in der der größte Teil des vergletscherten Landes eisfrei wurde.

Während des Pleistozäns gab es drei weitere ähnliche Vereisungen in Nordamerika, Europa und Nordasien. Die jüngste davon in Nordamerika und Europa ereignete sich innerhalb der letzten 30.000 Jahre, als das Eis schließlich vor ca. 30 Jahren schmolz. Vor 10.000 Jahren. Im Allgemeinen wurde die Synchronizität der vier pleistozänen Vereisungen in Nordamerika und Europa nachgewiesen.

Die Ausbreitung der Vereisung im Pleistozän.

In Nordamerika nahmen Deckgletscher während der maximalen Vereisung eine Fläche von über 12,5 Millionen Quadratmetern ein. km, d.h. mehr als die Hälfte der gesamten Oberfläche des Kontinents. In Europa erstreckte sich der skandinavische Eisschild über eine Fläche von mehr als 4 Millionen km 2. Es bedeckte die Nordsee und verband sich mit der Eisdecke der Britischen Inseln. Auch die Gletscher, die sich im Uralgebirge bildeten, wuchsen und erreichten die Ausläufer. Es besteht die Vermutung, dass sie sich während der Vereisung des Mittelpleistozäns mit dem skandinavischen Eisschild verbunden haben. Eisschilde bedeckten weite Gebiete in den Bergregionen Sibiriens. Im Pleistozän hatten die Eisschilde Grönlands und der Antarktis wahrscheinlich eine viel größere Fläche und Dicke (hauptsächlich in der Antarktis) als heute.

Zusätzlich zu diesen großen Vereisungszentren gab es viele kleine lokale Zentren, beispielsweise in den Pyrenäen und Vogesen, im Apennin, in den Bergen Korsikas und in Patagonien (östlich der südlichen Anden).

Während der maximalen Entwicklung der pleistozänen Vereisung war mehr als die Hälfte der Fläche Nordamerikas mit Eis bedeckt. In den Vereinigten Staaten verläuft die südliche Grenze der Vereisung ungefähr von Long Island (New York) bis zum nördlichen Zentrum von New Jersey und dem nordöstlichen Pennsylvania fast bis zur südwestlichen Grenze des Staates. New York. Von hier aus geht es zur südwestlichen Grenze von Ohio, dann entlang des Ohio River nach Süd-Indiana, dann nach Norden in das südliche Zentral-Indiana und dann nach Südwesten zum Mississippi River, wobei Süd-Illinois außerhalb der Vereisungsgebiete bleibt. Die Vereisungsgrenze verläuft in der Nähe der Flüsse Mississippi und Missouri bis zur Stadt Kansas City, dann durch den östlichen Teil von Kansas, Ost-Nebraska, Zentral-South Dakota, Südwest-North Dakota bis Montana etwas südlich des Missouri River. Von hier aus wendet sich die südliche Grenze der Vereisung nach Westen zu den Ausläufern der Rocky Mountains im Norden Montanas.

Das 26.000 km2 große Gebiet, das sich über den Nordwesten von Illinois, den Nordosten von Iowa und den Südwesten von Wisconsin erstreckt, gilt seit langem als „frei von Felsblöcken“. Es wurde angenommen, dass es nie von pleistozänen Gletschern bedeckt war. Der Wisconsin-Eisschild erstreckte sich dort nicht wirklich. Vielleicht ist das Eis während früherer Vergletscherungen dort eingedrungen, aber Spuren seiner Anwesenheit wurden unter dem Einfluss von Erosionsprozessen gelöscht.

Nördlich der Vereinigten Staaten erstreckte sich die Eisdecke bis nach Kanada und in den Arktischen Ozean. Im Nordosten waren Grönland, Neufundland und die Halbinsel Nova Scotia mit Eis bedeckt. In der Kordillere bedeckten Eiskappen den Süden Alaskas, die Hochebenen und Küstenketten von British Columbia sowie das nördliche Drittel des Bundesstaates Washington. Kurz gesagt, mit Ausnahme der westlichen Regionen Zentralalaskas und seines äußersten Nordens war während des Pleistozäns ganz Nordamerika nördlich der oben beschriebenen Linie von Eis bedeckt.

Folgen der pleistozänen Vereisung.

Unter dem Einfluss einer enormen Gletscherlast wurde die Erdkruste verbogen. Nach der Verschlechterung der letzten Vereisung stieg das Gebiet, das westlich der Hudson Bay und im Nordosten Quebecs mit der dicksten Eisschicht bedeckt war, schneller an als das Gebiet am südlichen Rand des Eisschildes. Es wird geschätzt, dass das Gebiet entlang des Nordufers des Lake Superior derzeit mit einer Rate von 49,8 cm pro Jahrhundert ansteigt, und das Gebiet westlich der Hudson Bay wird um weitere 240 m ansteigen, bevor die kompensatorische Isostasie endet. Eine ähnliche Hebung findet in der statt Baltische Region in Europa.

Pleistozänes Eis wurde durch Meerwasser gebildet, und daher kam es während der maximalen Entwicklung der Vereisung auch zu dem stärksten Rückgang des Weltozeanspiegels. Das Ausmaß dieses Rückgangs ist umstritten, aber Geologen und Ozeanologen sind sich einig, dass der Pegel des Weltozeans um mehr als 90 m gesunken ist. Dies wird durch die Ausbreitung von Abriebterrassen in vielen Gebieten und die Lage des Lagunenbodens belegt und Korallenriffschwärme des Pazifischen Ozeans in Tiefen von ca. 90 m.

Schwankungen des Meeresspiegels beeinflussten die Entwicklung der in ihn mündenden Flüsse. Unter normalen Bedingungen können Flüsse ihre Täler nicht weit unter den Meeresspiegel vertiefen, aber wenn der Meeresspiegel sinkt, werden die Flusstäler länger und tiefer. Vermutlich das überschwemmte Tal des Hudson River, das sich auf dem Schelf über mehr als 130 km erstreckt und in einer Tiefe von ca. 300 m endet. 70 m, entstanden während einer oder mehrerer großer Vereisungen.

Die Vereisung beeinflusste die Änderung der Fließrichtung vieler Flüsse. In vorglazialen Zeiten floss der Missouri River vom Osten Montanas nach Norden nach Kanada. Der North Saskatchewan River floss einst nach Osten durch Alberta, bog dann aber scharf nach Norden ab. Durch die pleistozäne Vereisung entstanden Binnenmeere und Seen und die Fläche der bestehenden vergrößerte sich. Dank des Zuflusses von geschmolzenem Gletscherwasser und starken Niederschlägen entstand der See. Bonneville in Utah, dessen Relikt der Große Salzsee ist. Maximale Fläche des Sees. Bonneville überschritt 50.000 km 2 und die Tiefe erreichte 300 m. Das Kaspische Meer und das Aralmeer (im Wesentlichen große Seen) hatten im Pleistozän deutlich größere Gebiete. Offenbar war in Wurm (Wisconsin) der Wasserspiegel im Toten Meer um mehr als 430 m höher als heute.

Talgletscher waren im Pleistozän viel zahlreicher und größer als die heute existierenden. In Colorado gab es Hunderte von Gletschern (heute 15). Der größte moderne Gletscher Colorados, der Arapahoe-Gletscher, ist 1,2 km lang, und im Pleistozän war der Durango-Gletscher in den San Juan Mountains im Südwesten Colorados 64 km lang. Auch in den Alpen, den Anden, dem Himalaya, der Sierra Nevada und anderen großen Gebirgssystemen der Erde kam es zur Vereisung. Neben Talgletschern gab es auch viele Eiskappen. Dies wurde insbesondere für die Küstengebiete von British Columbia und den USA nachgewiesen. Im Süden Montanas gab es in den Burtus Mountains eine große Eiskappe. Darüber hinaus existierten im Pleistozän Gletscher auf den Aleuten und der Insel Hawaii (Mauna Kea), im Hidaka-Gebirge (Japan), auf der Südinsel Neuseelands, auf der Insel Tasmanien, in Marokko und im Gebirge Regionen Uganda und Kenia, in der Türkei, im Iran, auf Spitzbergen und im Franz-Josef-Land. In einigen dieser Gebiete sind Gletscher auch heute noch verbreitet, im Pleistozän waren sie jedoch, wie im Westen der Vereinigten Staaten, viel größer.

GLAZIALES RELIEF

Durch Deckgletscher geschaffenes Exarationsrelief.

Da die Gletscher eine beträchtliche Dicke und ein beträchtliches Gewicht hatten, leisteten sie eine gewaltige Aushubarbeit. In vielen Gebieten zerstörten sie die gesamte Bodenbedeckung und einen Teil der darunter liegenden lockeren Sedimente und schnitten tiefe Vertiefungen und Furchen in das Grundgestein. In Zentral-Quebec sind diese Senken von zahlreichen flachen, langgestreckten Seen besetzt. Gletscherfurchen können entlang des Canadian Transcontinental Highway und in der Nähe der Stadt Sudbury (Ontario) verfolgt werden. Die Berge des Staates New York und Neuenglands wurden abgeflacht und präpariert, und die dort vorhandenen präglazialen Täler wurden durch Eisströme verbreitert und vertieft. Gletscher erweiterten auch die Becken der fünf Großen Seen der Vereinigten Staaten und Kanadas und polierten und streiften die Felsoberflächen.

Gletscherakkumulierendes Relief, das durch Deckgletscher entsteht.

Eisschilde, darunter das Laurentianische und das Skandinavische, nahmen eine Fläche von mindestens 16 Millionen km 2 ein, und darüber hinaus waren Tausende Quadratkilometer mit Gebirgsgletschern bedeckt. Während der Vereisung lagerten sich alle erodierten und verschobenen Trümmer im Gletscherkörper dort ab, wo das Eis schmolz. So wurden weite Gebiete mit Felsbrocken und Geröll übersät und mit feinkörnigeren Gletschersedimenten bedeckt. Vor langer Zeit wurden auf den Britischen Inseln über die Oberfläche verstreute Felsbrocken ungewöhnlicher Zusammensetzung entdeckt. Zunächst ging man davon aus, dass sie durch Meeresströmungen mitgebracht wurden. Später wurde jedoch ihr glazialer Ursprung erkannt. Gletscherablagerungen wurden in Moränen und sortierte Sedimente unterteilt. Zu den abgelagerten Moränen (manchmal auch Geschiebemergel genannt) gehören Felsbrocken, Schutt, Sand, sandiger Lehm, Lehm und Ton. Es ist möglich, dass eine dieser Komponenten vorherrscht, aber am häufigsten ist die Moräne eine unsortierte Mischung aus zwei oder mehr Komponenten, und manchmal sind alle Fraktionen vorhanden. Sortierte Sedimente entstehen unter dem Einfluss geschmolzenen Gletscherwassers und bilden Überschwemmungswasser-Gletscherebenen, Talausschwemmungen, Kamas und Esker ( siehe unten) und füllen auch die Becken von Seen glazialen Ursprungs. Im Folgenden werden einige charakteristische Reliefformen in Vereisungsgebieten besprochen.

Grundmoränen.

Das Wort Moräne wurde erstmals verwendet, um die Grate und Hügel aus Felsbrocken und feiner Erde zu beschreiben, die an den Enden von Gletschern in den französischen Alpen gefunden wurden. Die Hauptmoränen bestehen überwiegend aus abgelagertem Moränenmaterial und ihre Oberfläche ist eine zerklüftete Ebene mit kleinen Hügeln und Bergrücken unterschiedlicher Form und Größe sowie zahlreichen kleinen Becken voller Seen und Sümpfe. Die Mächtigkeit der Hauptmoränen variiert stark je nach Materialmenge, die das Eis mitbringt.

Die Hauptmoränen bedecken weite Gebiete in den USA, Kanada, den Britischen Inseln, Polen, Finnland, Norddeutschland und Russland. Die Gebiete um Pontiac (Michigan) und Waterloo (Wisconsin) sind durch Basalmoränenlandschaften geprägt. Tausende kleiner Seen säumen die Oberfläche großer Moränen in Manitoba und Ontario (Kanada), Minnesota (USA), Finnland und Polen.

Endmoränen

bilden mächtige breite Gürtel entlang der Kante des Deckgletschers. Sie werden durch Bergrücken oder mehr oder weniger isolierte Hügel mit einer Dicke von mehreren zehn Metern, einer Breite von bis zu mehreren Kilometern und in den meisten Fällen einer Länge von mehreren Kilometern dargestellt. Oftmals war der Rand des Deckgletschers nicht glatt, sondern in ziemlich deutlich voneinander getrennte Lamellen unterteilt. Aus den Endmoränen wird die Lage des Gletscherrandes rekonstruiert. Vermutlich befand sich der Rand des Gletschers während der Ablagerung dieser Moränen lange Zeit in einem nahezu bewegungslosen (stationären) Zustand. Dabei entstand nicht nur ein Bergrücken, sondern ein ganzer Komplex aus Bergrücken, Hügeln und Becken, der sich deutlich über die Oberfläche der angrenzenden Hauptmoränen erhebt. In den meisten Fällen weisen die zum Komplex gehörenden Endmoränen auf wiederholte kleine Bewegungen der Gletscherkante hin. Schmelzwasser von sich zurückziehenden Gletschern hat diese Moränen vielerorts erodiert, wie Beobachtungen in Zentral-Alberta und nördlich von Regina in den Hart Mountains von Saskatchewan belegen. In den Vereinigten Staaten werden solche Beispiele entlang der südlichen Grenze der Vereisung präsentiert.

Drumlins

- längliche Hügel in Form eines Löffels, auf den Kopf gestellt. Diese Formen bestehen aus abgelagertem Moränenmaterial und haben in einigen (aber nicht allen) Fällen einen Kern aus Grundgestein. Drumlins kommen normalerweise in großen Gruppen von mehreren Dutzend oder sogar Hunderten vor. Die meisten dieser Landformen sind 900–2000 m lang, 180–460 m breit und 15–45 m hoch. Felsbrocken sind auf ihrer Oberfläche oft mit ihren Längsachsen in Richtung der Eisbewegung ausgerichtet, die von einem steilen Hang zu einem sanften Hang reichte. Drumlins scheinen sich gebildet zu haben, als die unteren Eisschichten aufgrund der Überlastung mit Trümmern ihre Beweglichkeit verloren und von sich bewegenden oberen Schichten überlagert wurden, die Moränenmaterial umformten und die charakteristischen Formen der Drumlins erzeugten. Solche Formen sind in den Landschaften der Hauptmoränen von Vereisungsgebieten weit verbreitet.

Überschwemmungsebenen

bestehend aus Material, das von Gletscherschmelzwasserströmen transportiert wird und normalerweise an den äußeren Rand von Endmoränen grenzt. Diese grobsortierten Sedimente bestehen aus Sand, Kieselsteinen, Ton und Geröll (deren maximale Größe von der Transportkapazität der Ströme abhängt). Überschwemmungsfelder sind in der Regel an den Außenrändern von Endmoränen weit verbreitet, es gibt jedoch Ausnahmen. Anschauliche Beispiele für Überschwemmungen finden sich westlich der Altmont-Moräne in Zentral-Alberta, in der Nähe der Städte Barrington (Illinois) und Plainfield (New Jersey) sowie auf Long Island und Cape Cod. Die Überschwemmungsgebiete im Zentrum der Vereinigten Staaten, insbesondere entlang der Flüsse Illinois und Mississippi, enthielten große Mengen schlammigen Materials, das anschließend von starken Winden aufgenommen und transportiert und schließlich als Löss wieder abgelagert wurde.

Ozy

- Hierbei handelt es sich um lange, schmale, gewundene Grate, die hauptsächlich aus sortierten Sedimenten bestehen und eine Länge von mehreren Metern bis zu mehreren Kilometern und eine Höhe von bis zu 45 m haben. Eskers entstanden durch die Aktivität subglazialer Schmelzwasserströme, die Tunnel in den Gletschern bildeten Eis und dort abgelagertes Sediment. Esker sind überall dort zu finden, wo Eisschilde existierten. Hunderte solcher Formen kommen sowohl östlich als auch westlich der Hudson Bay vor.

Kama

- Dabei handelt es sich um kleine steile Hügel und kurze Grate unregelmäßiger Form, die aus sortierten Sedimenten bestehen. Sie sind wahrscheinlich auf unterschiedliche Weise entstanden. Einige wurden in der Nähe von Endmoränen durch Bäche abgelagert, die aus intraglazialen Gletscherspalten oder subglazialen Tunneln flossen. Diese Kamas verschmelzen oft zu weiten Feldern schlecht sortierter Sedimente Kame-Terrassen. Andere scheinen durch das Schmelzen großer toter Eisblöcke am Ende des Gletschers entstanden zu sein. Die entstandenen Becken waren mit Ablagerungen von Schmelzwasserströmen gefüllt, und nachdem das Eis vollständig geschmolzen war, bildeten sich dort Kamas, die sich leicht über die Oberfläche der Hauptmoräne erhoben. Kams kommen in allen Gebieten der Vereisung vor.

Keile

häufig auf der Oberfläche der Hauptmoräne zu finden. Dies ist das Ergebnis schmelzender Eisblöcke. Derzeit können sie in feuchten Gebieten von Seen oder Sümpfen bewohnt werden, in semiariden und sogar in vielen feuchten Gebieten sind sie jedoch trocken. Solche Senken kommen in Kombination mit kleinen steilen Hügeln vor. Senken und Hügel sind typische Reliefformen der Hauptmoräne. Hunderte dieser Formen kommen im Norden von Illinois, Wisconsin, Minnesota und Manitoba vor.

Glaciolacustrine Ebenen

besetzen den Grund ehemaliger Seen. Im Pleistozän entstanden zahlreiche Seen eiszeitlichen Ursprungs, die anschließend trockengelegt wurden. Gletscherschmelzwasserströme brachten klastisches Material in diese Seen, das dort sortiert wurde. Alter periglazialer Agassizsee mit einer Fläche von 285.000 Quadratmetern. km, gelegen in Saskatchewan und Manitoba, North Dakota und Minnesota, wurde von zahlreichen Bächen gespeist, die am Rande der Eisdecke begannen. Derzeit ist der riesige Grund des Sees, der eine Fläche von mehreren tausend Quadratkilometern umfasst, eine trockene Oberfläche, die aus Sand- und Tonschichten besteht.

Von Talgletschern geschaffenes Exaration-Relief.

Im Gegensatz zu Eisschilden, die stromlinienförmige Formen entwickeln und die Oberflächen, durch die sie sich bewegen, glätten, verändern Gebirgsgletscher im Gegenteil das Relief von Bergen und Hochebenen so, dass sie es kontrastreicher machen und die charakteristischen Landschaftsformen schaffen, die weiter unten besprochen werden.

U-förmige Täler (Täler).

Große Gletscher, die in ihren Basen und Randbereichen große Felsbrocken und Sand tragen, sind starke Erreger der Auslaugung. Sie verbreitern die Böden und machen die Seiten der Täler, entlang derer sie sich bewegen, steiler. Dadurch entsteht ein U-förmiges Querprofil der Täler.

Hängende Täler.

In vielen Gebieten erhielten große Talgletscher kleine Nebengletscher. Die ersten von ihnen vertieften ihre Täler viel stärker als kleine Gletscher. Nachdem das Eis geschmolzen war, schienen die Enden der Täler der Nebengletscher über den Böden der Haupttäler zu schweben. So entstanden die Hängetäler. Solche typischen Täler und malerischen Wasserfälle entstanden im Yosemite Valley (Kalifornien) und im Glacier National Park (Montana) an der Kreuzung von Seitentälern mit den Haupttälern.

Zirkusse und Strafen.

Kare sind schüsselförmige Senken oder Amphitheater, die sich in den oberen Teilen von Mulden in allen Gebirgen befinden, in denen jemals große Talgletscher existierten. Sie entstanden durch die expandierende Wirkung von in Felsrissen gefrorenem Wasser und den Abtransport des dabei entstehenden großen Bruchstückmaterials durch Gletscher, die sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegen. Kare entstehen unterhalb der Firngrenze, insbesondere in der Nähe von Bergschrunden, wenn der Gletscher das Firnfeld verlässt. Im Zuge der Rissausdehnung beim Gefrieren von Wasser und Auslaugen nehmen diese Formen an Tiefe und Breite zu. Ihr Oberlauf schneidet in den Berghang ein, an dem sie sich befinden. Viele Zirkusse haben mehrere Dutzend Meter hohe Steilwände. Typisch für den Grund von Karen sind auch von Gletschern erzeugte Seebäder.

In Fällen, in denen solche Formen keinen direkten Zusammenhang mit darunter liegenden Tälern haben, werden sie Karas genannt. Äußerlich scheint es, als würden die Strafen an den Berghängen ausgesetzt.

Kutschentreppe.

Mindestens zwei Kars, die sich im selben Tal befinden, werden Kar-Treppe genannt. Normalerweise sind die Karren durch steile Leisten getrennt, die wie Stufen mit den abgeflachten Böden der Karren verbunden sind und zyklopische (verschachtelte) Treppen bilden. An den Hängen der Front Range in Colorado gibt es viele markante Kartreppen.

Carlings

- spitze Formen, die während der Entwicklung von drei oder mehr Kars auf gegenüberliegenden Seiten eines Berges entstanden sind. Carlings haben oft eine regelmäßige Pyramidenform. Ein klassisches Beispiel ist das Matterhorn an der Grenze zwischen der Schweiz und Italien. Malerische Carlings kommen jedoch in fast allen Hochgebirgen vor, in denen Talgletscher existierten.

Aretas

- Das sind gezackte Grate, die einem Sägeblatt oder einer Messerklinge ähneln. Sie entstehen dort, wo zwei Karas, die an gegenüberliegenden Hängen des Bergrückens wachsen, einander nahe kommen. Aretes entstehen auch dort, wo zwei parallele Gletscher die trennende Bergbrücke so stark zerstört haben, dass nur noch ein schmaler Grat übrig bleibt.

Geht vorbei

- Hierbei handelt es sich um Brücken auf den Kämmen von Gebirgsketten, die durch den Rückzug der Rückwände zweier Kare entstanden sind, die sich an gegenüberliegenden Hängen entwickelt haben.

Nunataks

- Das sind Felsvorsprünge, die von Gletschereis umgeben sind. Sie trennen Talgletscher und die Klingen von Eiskappen oder Gletschern. Gut definierte Nunataks gibt es auf dem Franz-Josef-Gletscher und einigen anderen Gletschern in Neuseeland sowie in Randbereichen des grönländischen Eisschildes.

Fjorde

kommen an allen Küsten gebirgiger Länder vor, wo einst Talgletscher ins Meer hinabstiegen. Typische Fjorde sind teilweise vom Meer überflutete Trogtäler mit U-förmigem Querprofil. Der Gletscher ist ca. 1,5 m dick. 900 m kann ins Meer vordringen und sein Tal weiter vertiefen, bis es eine Tiefe von ca. 300 m erreicht. 800 m. Zu den tiefsten Fjorden zählen der Sognefjord (1308 m) in Norwegen sowie die Meerengen Messier (1287 m) und Baker (1244) im Süden Chiles.

Obwohl mit Sicherheit festgestellt werden kann, dass es sich bei den meisten Fjorden um tief eingeschnittene Tröge handelt, die nach dem Abschmelzen der Gletscher überflutet wurden, kann der Ursprung jedes Fjords nur bestimmt werden, indem die Geschichte der Vereisung in einem bestimmten Tal, die Bedingungen des Grundgesteins usw. berücksichtigt werden Vorhandensein von Verwerfungen und das Ausmaß der Senkung des Küstengebiets. Während es sich bei den meisten Fjorden zwar um vertiefte Fjorde handelt, kam es in vielen Küstengebieten, beispielsweise an der Küste von British Columbia, zu Absenkungen infolge von Krustenbewegungen, die in einigen Fällen zu Überschwemmungen beitrugen. Malerische Fjorde sind charakteristisch für British Columbia, Norwegen, Südchile und die Südinsel Neuseelands.

Untersuchungsbäder (Pflugbäder)

Exarationsbäder (Kollektorbäder) werden von Talgletschern im Grundgestein am Fuße steiler Hänge an Stellen erzeugt, an denen der Talboden aus stark zerklüftetem Gestein besteht. Typischerweise beträgt die Fläche dieser Bäder ca. 2,5 qm km und Tiefe – ca. 15 m, obwohl viele von ihnen kleiner sind. Untersuchungsbäder sind oft auf den Boden von Autos beschränkt.

Rams Stirn

- Dies sind kleine abgerundete Hügel und Hügel, die aus dichtem Grundgestein bestehen, das von Gletschern gut poliert wurde. Ihre Hänge sind asymmetrisch: Der Hang, der der Bewegung des Gletschers zugewandt ist, ist etwas steiler. Auf der Oberfläche dieser Formen befinden sich häufig Gletscherstreifen, die in Richtung der Eisbewegung ausgerichtet sind.

Durch Talgletscher geschaffenes akkumulatives Relief.

End- und Seitenmoränen

– die charakteristischsten glazialakkumulierenden Formen. Sie befinden sich in der Regel an den Mündungen von Mulden, können aber auch überall dort gefunden werden, wo sich ein Gletscher befindet, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Tals. Beide Arten von Moränen entstanden durch das Schmelzen des Eises und das anschließende Abladen von Trümmern, die sowohl auf der Oberfläche des Gletschers als auch im Inneren des Gletschers transportiert wurden. Seitenmoränen erscheinen meist als lange, schmale Grate. Endmoränen können auch die Form von Graten annehmen, oft dicke Ansammlungen großer Grundgesteinsfragmente, Schutt, Sand und Ton, die sich über einen langen Zeitraum am Ende eines Gletschers abgelagert haben, als die Vortriebs- und Schmelzgeschwindigkeit ungefähr im Gleichgewicht war. Die Höhe der Moräne zeigt die Kraft des Gletschers, der sie geformt hat. Oftmals verbinden sich zwei Seitenmoränen zu einer hufeisenförmigen Endmoräne, deren Seiten talaufwärts reichen. Wo der Gletscher nicht den gesamten Talboden einnahm, konnte sich in einiger Entfernung von seinen Seiten, aber ungefähr parallel zu diesen, eine Seitenmoräne bilden, die ein zweites langes und schmales Tal zwischen dem Moränenkamm und dem Grundgesteinshang des Tals hinterließ. Sowohl Seiten- als auch Endmoränen enthalten Einschlüsse riesiger Felsbrocken (oder Blöcke) mit einem Gewicht von bis zu mehreren Tonnen, die durch das Gefrieren von Wasser in Felsrissen aus den Talseiten herausgebrochen sind.

Rezessionsmoränen

entstand, als die Geschwindigkeit des Gletscherschmelzens die Geschwindigkeit seines Vorrückens überstieg. Sie bilden ein feinklumpiges Relief mit vielen kleinen, unregelmäßig geformten Vertiefungen.

Talüberschwemmung

- Hierbei handelt es sich um Akkumulationsformationen, die aus grob sortiertem klastischem Material des Grundgesteins bestehen. Sie ähneln den Überschwemmungsebenen vergletscherter Gebiete, da sie durch Ströme geschmolzenen Gletscherwassers entstanden sind, liegen aber in den Tälern unterhalb der End- oder Rezessionsmoräne. Talauswaschungen können nahe den Enden des Norris-Gletschers in Alaska und des Athabasca-Gletschers in Alberta beobachtet werden.

Seen glazialen Ursprungs

manchmal besetzen sie Exarationsbäder (z. B. Tarn-Seen in Karas), aber viel häufiger liegen solche Seen hinter Moränenkämmen. Ähnliche Seen gibt es in allen Gebieten der Gebirgstal-Vergletscherung im Überfluss; Viele von ihnen verleihen den sie umgebenden rauen Berglandschaften einen besonderen Charme. Sie werden für den Bau von Wasserkraftwerken, die Bewässerung und die städtische Wasserversorgung eingesetzt. Sie werden aber auch wegen ihres malerischen Reizes und Erholungswerts geschätzt. Viele der schönsten Seen der Welt gehören zu diesem Typ.

Das Problem der Eiszeiten

In der Erdgeschichte kam es mehrfach zu großen Vergletscherungen. Im Präkambrium (vor über 570 Millionen Jahren) – wahrscheinlich im Proterozoikum (dem jüngeren der beiden Abschnitte des Präkambriums) – erlebten Teile von Utah, Nord-Michigan und Massachusetts sowie Teile Chinas eine Vereisung. Es ist nicht bekannt, ob sich die Vereisung in allen diesen Gebieten gleichzeitig entwickelte, obwohl die Gesteine ​​des Proterozoikums eindeutige Beweise dafür liefern, dass die Vereisung in Utah und Michigan synchron erfolgte. Tillithorizonte (verdichtete oder versteinerte Moränenhorizonte) wurden in den Gesteinen des späten Proterozoikums von Michigan und den Gesteinen der Cottonwood-Serie in Utah gefunden. Im späten Pennsylvania und Perm – möglicherweise vor 290 bis 225 Millionen Jahren – waren große Gebiete Brasiliens, Afrikas, Indiens und Australiens von Eiskappen oder Eisschilden bedeckt. Seltsamerweise liegen alle diese Gebiete in niedrigen Breiten – ab 40° nördlicher Breite. bis 40° S Auch in Mexiko kam es zu synchroner Vereisung. Weniger zuverlässig sind die Beweise für die Vereisung in Nordamerika während der Devon- und Mississippi-Zeit (vor etwa 395 bis 305 Millionen Jahren). Hinweise auf eine Vereisung im Eozän (vor 65 bis 38 Millionen Jahren) wurden in den San Juan Mountains (Colorado) gefunden. Wenn wir zu dieser Liste die pleistozäne Eiszeit und die moderne Vereisung hinzufügen, die fast 10 % der Landfläche einnimmt, wird deutlich, dass Vergletscherungen normale Phänomene in der Erdgeschichte waren.

Ursachen von Eiszeiten.

Die Ursache bzw. die Ursachen der Eiszeiten sind untrennbar mit den umfassenderen Problemen des globalen Klimawandels verbunden, die sich im Laufe der Erdgeschichte ereignet haben. Von Zeit zu Zeit kam es zu erheblichen Veränderungen der geologischen und biologischen Bedingungen. Die Pflanzenreste, aus denen die dicken Kohleflöze der Antarktis bestehen, haben sich natürlich unter anderen klimatischen Bedingungen als heute angesammelt. Magnolien wachsen derzeit nicht in Grönland, wurden aber in fossiler Form gefunden. Fossile Überreste des Polarfuchses sind aus Frankreich bekannt – weit südlich des heutigen Verbreitungsgebiets dieses Tieres. Während einer der pleistozänen Interglaziale wanderten Mammuts bis nach Alaska. Die Provinz Alberta und die Nordwest-Territorien Kanadas im Devon waren von Meeren bedeckt, in denen es viele große Korallenriffe gab. Korallenpolypen entwickeln sich nur bei Wassertemperaturen über 21° C gut, d. h. deutlich höher als die aktuelle durchschnittliche Jahrestemperatur in Nord-Alberta.

Es ist zu bedenken, dass der Beginn aller großen Vereisungen von zwei wichtigen Faktoren bestimmt wird. Erstens sollte das jährliche Niederschlagsmuster über Jahrtausende hinweg von starken, langanhaltenden Schneefällen dominiert werden. Zweitens müssen in Gebieten mit einem solchen Niederschlagsregime die Temperaturen so niedrig sein, dass die sommerliche Schneeschmelze minimiert wird und die Firnfelder Jahr für Jahr zunehmen, bis sich Gletscher zu bilden beginnen. Während der gesamten Vereisung muss eine reichliche Schneeansammlung das Gletschergleichgewicht dominieren, denn wenn der Abtrag die Ansammlung übersteigt, wird die Vereisung zurückgehen. Offensichtlich ist es für jede Eiszeit notwendig, die Gründe für ihren Beginn und ihr Ende herauszufinden.

Polmigrationshypothese.

Viele Wissenschaftler glaubten, dass die Rotationsachse der Erde von Zeit zu Zeit ihre Position ändert, was zu einer entsprechenden Verschiebung der Klimazonen führt. Würde sich der Nordpol beispielsweise auf der Labrador-Halbinsel befinden, würden dort arktische Bedingungen vorherrschen. Allerdings sind die Kräfte, die eine solche Veränderung bewirken könnten, weder innerhalb noch außerhalb der Erde bekannt. Astronomischen Daten zufolge können die Pole nur um 21° in der Breite (das sind etwa 37 km) von ihrer zentralen Position abweichen.

Kohlendioxid-Hypothese.

Kohlendioxid CO 2 in der Atmosphäre wirkt wie eine warme Decke, die die von der Erde in der Nähe ihrer Oberfläche abgegebene Wärme einfängt, und jede signifikante Reduzierung des CO 2 in der Luft führt zu einem Rückgang der Temperatur auf der Erde. Dieser Rückgang kann beispielsweise durch eine ungewöhnlich aktive Verwitterung von Gesteinen verursacht werden. CO 2 verbindet sich mit Wasser in der Atmosphäre und im Boden zu Kohlendioxid, einer sehr reaktiven chemischen Verbindung. Es reagiert leicht mit den häufigsten Elementen in Gesteinen wie Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Eisen. Wenn es zu einer erheblichen Landhebung kommt, unterliegen frische Gesteinsoberflächen Erosion und Entblößung. Bei der Verwitterung dieser Gesteine ​​werden der Atmosphäre große Mengen Kohlendioxid entzogen. Dadurch wird die Temperatur des Landes sinken und die Eiszeit beginnt. Wenn das von den Ozeanen aufgenommene Kohlendioxid nach längerer Zeit wieder in die Atmosphäre gelangt, ist die Eiszeit zu Ende. Die Kohlendioxid-Hypothese ist insbesondere anwendbar, um die Entwicklung der Vereisungen im Spätpaläozoikum und Pleistozän zu erklären, denen Landhebungen und Gebirgsbildungen vorausgingen. Diese Hypothese war umstritten, da die Luft viel mehr CO 2 enthielt, als zur Bildung einer isolierenden Decke erforderlich war. Darüber hinaus konnte die Häufigkeit von Vergletscherungen im Pleistozän nicht erklärt werden.

Hypothese des Diastrophismus (Bewegungen der Erdkruste).

In der Erdgeschichte kam es immer wieder zu bedeutenden Landhebungen. Im Allgemeinen nimmt die Lufttemperatur über Land alle 90 m um etwa 1,8 °C ab. Würde das westlich der Hudson Bay gelegene Gebiet also nur um 300 m ansteigen, würden sich dort Firnfelder bilden. Tatsächlich stiegen die Berge um viele Hundert Meter an, was für die Bildung von Talgletschern dort ausreichend war. Darüber hinaus verändert das Wachstum der Berge die Zirkulation feuchtigkeitsführender Luftmassen. Die Cascade Mountains im Westen Nordamerikas fangen Luftmassen aus dem Pazifischen Ozean auf, was zu starken Niederschlägen am Luvhang führt und östlich davon deutlich weniger flüssige und feste Niederschläge fällt. Die Anhebung des Meeresbodens kann wiederum die Zirkulation des Meereswassers verändern und auch einen Klimawandel verursachen. So geht man beispielsweise davon aus, dass es einst eine Landbrücke zwischen Südamerika und Afrika gab, die das Eindringen von warmem Wasser in den Südatlantik hätte verhindern können, und antarktisches Eis eine kühlende Wirkung auf dieses Wassergebiet und angrenzende Landgebiete gehabt haben könnte. Solche Bedingungen werden als mögliche Ursache für die Vereisung in Brasilien und Zentralafrika im späten Paläozoikum angeführt. Es ist nicht bekannt, ob nur tektonische Bewegungen die Ursache der Vereisung gewesen sein könnten; auf jeden Fall könnten sie wesentlich zu ihrer Entstehung beitragen.

Vulkanstaub-Hypothese.

Vulkanausbrüche gehen mit der Freisetzung großer Mengen Staub in die Atmosphäre einher. Durch den Ausbruch des Krakatoa-Vulkans im Jahr 1883 starben beispielsweise ca. 1,5 km 3 der kleinsten Partikel vulkanogener Produkte. All dieser Staub wurde um den Globus getragen, und deshalb beobachteten die Bewohner Neuenglands drei Jahre lang ungewöhnlich helle Sonnenuntergänge. Nach heftigen Vulkanausbrüchen in Alaska erhielt die Erde einige Zeit lang weniger Sonnenwärme als üblich. Der Vulkanstaub absorbierte, reflektierte und gab mehr Sonnenwärme als normal an die Atmosphäre ab. Es liegt auf der Hand, dass die seit Tausenden von Jahren auf der Erde verbreitete vulkanische Aktivität die Lufttemperatur deutlich senken und den Beginn einer Vereisung verursachen könnte. Solche Ausbrüche vulkanischer Aktivität gab es in der Vergangenheit. Während der Entstehung der Rocky Mountains kam es in ganz New Mexico, Colorado, Wyoming und im Süden von Montana zu vielen sehr großen Vulkanausbrüchen. Die vulkanische Aktivität begann in der späten Kreidezeit und war bis etwa 10 Millionen Jahre von uns entfernt sehr intensiv. Der Einfluss des Vulkanismus auf die Vereisung im Pleistozän ist problematisch, es ist jedoch möglich, dass er eine wichtige Rolle gespielt hat. Darüber hinaus emittierten Vulkane der jungen Cascade Mountains wie Hood, Rainier, St. Helens und Shasta große Mengen Staub in die Atmosphäre. Neben Bewegungen der Erdkruste könnten diese Emissionen auch maßgeblich zum Beginn der Vereisung beitragen.

Kontinentaldrift-Hypothese.

Nach dieser Hypothese waren alle modernen Kontinente und die größten Inseln einst Teil des einzigen Kontinents Pangäa, der vom Weltozean umspült wurde. Die Konsolidierung der Kontinente zu einer solchen einzigen Landmasse könnte die Entwicklung der spätpaläozoischen Vereisung in Südamerika, Afrika, Indien und Australien erklären. Die von dieser Vereisung bedeckten Gebiete lagen wahrscheinlich viel weiter nördlich oder südlich als ihre heutige Position. Die Kontinente begannen sich in der Kreidezeit zu trennen und erreichten ihre heutige Position vor etwa 10.000 Jahren. Wenn diese Hypothese richtig ist, hilft sie in hohem Maße, die frühere Vereisung von Gebieten zu erklären, die derzeit in niedrigen Breiten liegen. Während der Eiszeit müssen diese Gebiete in hohen Breiten gelegen haben und anschließend ihre heutigen Positionen eingenommen haben. Die Kerklärt jedoch nicht das mehrfache Auftreten pleistozäner Vergletscherungen.

Ewing-Donna-Vermutung.

Einer der Versuche, die Ursachen der pleistozänen Eiszeit zu erklären, stammt von M. Ewing und W. Donn, Geophysikern, die einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung der Topographie des Meeresbodens geleistet haben. Sie glauben, dass der Pazifische Ozean in vorpleistozäner Zeit die nördlichen Polarregionen besetzte und es dort daher viel wärmer war als heute. Die arktischen Landgebiete lagen damals im Nordpazifik. Dann nahmen Nordamerika, Sibirien und der Arktische Ozean infolge der Kontinentalverschiebung ihre heutige Position ein. Dank des vom Atlantik kommenden Golfstroms war das Wasser des Arktischen Ozeans zu dieser Zeit warm und verdunstete intensiv, was zu starken Schneefällen in Nordamerika, Europa und Sibirien beitrug. Somit begann in diesen Gebieten die pleistozäne Vereisung. Es hörte auf, weil durch das Wachstum der Gletscher der Pegel des Weltmeeres um etwa 90 m sank und der Golfstrom schließlich nicht mehr in der Lage war, die hohen Unterwasserkämme zu überwinden, die die Becken des Arktischen und Atlantischen Ozeans trennten. Ohne den Zufluss von warmem Atlantikwasser gefror der Arktische Ozean und die Feuchtigkeitsquelle, die die Gletscher speiste, trocknete aus. Nach der Hypothese von Ewing und Donne erwartet uns eine neue Vereisung. Tatsächlich gingen zwischen 1850 und 1950 die meisten Gletscher der Welt zurück. Das bedeutet, dass der Pegel des Weltozeans gestiegen ist. Auch das arktische Eis schmilzt in den letzten 60 Jahren. Wenn eines Tages das arktische Eis vollständig schmilzt und die Gewässer des Arktischen Ozeans wieder dem wärmenden Einfluss des Golfstroms ausgesetzt werden, der Unterwasserkämme überwinden kann, entsteht eine Feuchtigkeitsquelle zur Verdunstung, die zu starkem Schneefall und Schneebildung führt der Vereisung entlang der Peripherie des Arktischen Ozeans.

Hypothese der Zirkulation von Ozeanwasser.

In den Ozeanen gibt es viele Strömungen, sowohl warme als auch kalte, die einen erheblichen Einfluss auf das Klima der Kontinente haben. Der Golfstrom ist eine der bemerkenswerten warmen Strömungen, die die Nordküste Südamerikas umspült, durch das Karibische Meer und den Golf von Mexiko fließt und den Nordatlantik überquert, was eine wärmende Wirkung auf Westeuropa hat. Der warme Brasilienstrom bewegt sich entlang der Küste Brasiliens nach Süden, und der Kuroshio-Strom, der seinen Ursprung in den Tropen hat, folgt nach Norden entlang der japanischen Inseln, wird zum Breitengrad des Nordpazifikstroms und teilt sich einige hundert Kilometer von der Küste Nordamerikas entfernt in den Alaska- und den Kalifornischen Strom. Warme Strömungen gibt es auch im Südpazifik und im Indischen Ozean. Die stärksten Kaltströmungen werden vom Arktischen Ozean über die Beringstraße zum Pazifischen Ozean und über die Meerengen entlang der Ost- und Westküste Grönlands zum Atlantischen Ozean geleitet. Einer davon, der Labradorstrom, kühlt die Küste Neuenglands und bringt dort Nebel. Kaltes Wasser dringt auch aus der Antarktis in Form besonders starker Strömungen in die südlichen Ozeane ein, die sich entlang der Westküste Chiles und Perus nach Norden fast bis zum Äquator bewegen. Der starke unterirdische Golfstrom trägt sein kaltes Wasser nach Süden in den Nordatlantik.

Derzeit geht man davon aus, dass die Landenge von Panama um mehrere Dutzend Meter gesunken ist. In diesem Fall gäbe es keinen Golfstrom und warmes Atlantikwasser würde durch Passatwinde in den Pazifischen Ozean geleitet. Das Wasser des Nordatlantiks wäre viel kälter, ebenso wie das Klima in den Ländern Westeuropas, die in der Vergangenheit Wärme vom Golfstrom erhielten. Es gab viele Legenden über den „verlorenen Kontinent“ Atlantis, der einst zwischen Europa und Nordamerika lag. Untersuchungen des Mittelatlantischen Rückens im Gebiet von Island bis zum 20. nördlichen Breitengrad. Geophysikalische Methoden sowie die Auswahl und Analyse von Bodenproben zeigten, dass sich dort einst Land befand. Wenn das stimmt, dann war das Klima in ganz Westeuropa viel kälter als heute. Alle diese Beispiele zeigen, in welche Richtung sich die Zirkulation des Meerwassers veränderte.

Hypothese von Veränderungen der Sonnenstrahlung.

Als Ergebnis einer Langzeitstudie von Sonnenflecken, bei denen es sich um starke Plasmaemissionen in der Sonnenatmosphäre handelt, wurde festgestellt, dass es sehr bedeutende jährliche und längere Zyklen von Veränderungen der Sonnenstrahlung gibt. Spitzenwerte der Sonnenaktivität treten etwa alle 11, 33 und 99 Jahre auf, wenn die Sonne mehr Wärme abgibt, was zu einer stärkeren Zirkulation der Erdatmosphäre führt, begleitet von stärkerer Bewölkung und stärkeren Niederschlägen. Da hohe Wolken die Sonnenstrahlen blockieren, erhält die Landoberfläche weniger Wärme als gewöhnlich. Diese kurzen Zyklen können die Entwicklung der Vereisung nicht stimuliert haben, aber basierend auf einer Analyse ihrer Folgen wurde vermutet, dass es sehr lange Zyklen geben könnte, vielleicht in der Größenordnung von Tausenden von Jahren, in denen die Strahlung höher oder niedriger als normal war.

Basierend auf diesen Ideen stellte der englische Meteorologe J. Simpson eine Hypothese auf, die das mehrfache Auftreten der pleistozänen Vereisung erklärt. Er veranschaulichte anhand von Kurven die Entwicklung zweier vollständiger Zyklen der über dem Normalwert liegenden Sonnenstrahlung. Sobald die Strahlung die Mitte ihres ersten Zyklus erreichte (wie in kurzen Zyklen der Sonnenfleckenaktivität), förderte die Zunahme der Wärme atmosphärische Prozesse, darunter erhöhte Verdunstung, vermehrte feste Niederschläge und den Beginn der ersten Vereisung. Während des Strahlungsgipfels erwärmte sich die Erde so stark, dass die Gletscher schmolzen und eine Zwischeneiszeit begann. Sobald die Strahlung nachließ, stellten sich ähnliche Verhältnisse ein wie bei der ersten Vereisung. Damit begann die zweite Vereisung. Es endete mit dem Einsetzen einer Phase des Strahlungszyklus, in der die atmosphärische Zirkulation schwächer wurde. Gleichzeitig nahmen die Verdunstung und die Menge an festen Niederschlägen ab und die Gletscher zogen sich aufgrund der geringeren Schneeansammlung zurück. Damit begann die zweite Zwischeneiszeit. Durch die Wiederholung des Strahlungszyklus konnten zwei weitere Vereisungen und die sie trennende Zwischeneiszeit identifiziert werden.

Es ist zu bedenken, dass zwei aufeinanderfolgende Sonnenstrahlungszyklen 500.000 Jahre oder länger dauern können. Das interglaziale Regime bedeutet nicht das völlige Fehlen von Gletschern auf der Erde, ist jedoch mit einem deutlichen Rückgang ihrer Zahl verbunden. Wenn Simpsons Hypothese richtig ist, dann erklärt sie perfekt die Geschichte der pleistozänen Vereisungen, aber es gibt keine Hinweise auf eine ähnliche Periodizität für vorpleistozäne Vereisungen. Daher ist entweder davon auszugehen, dass sich das Regime der Sonnenaktivität im Laufe der geologischen Geschichte der Erde verändert hat, oder es ist notwendig, die Suche nach den Ursachen für das Auftreten von Eiszeiten fortzusetzen. Es ist wahrscheinlich, dass dies auf das Zusammenwirken mehrerer Faktoren zurückzuführen ist.

Literatur:

Kalesnik S.V. Aufsätze zur Glaziologie. M., 1963
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Tronov M.V. Gletscher und Klima. L., 1966
Glaziologisches Wörterbuch. M., 1984
Dolgushin L.D., Osipova G.B. Gletscher. M., 1989
Kotlyakov V.M. Welt aus Schnee und Eis. M., 1994