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Gletscher haben einige der schönsten Landschaften der Erde von geschnitzt Täler steilen und vertiefen durch Erosion. Denken Sie an das schottische Hochland, den Yosemite-Nationalpark in den USA oder die norwegischen Fjorde. Es bleiben jedoch große Fragen zur Funktionsweise der Gletschererosion offen.
Ein Problem für Wissenschaftler, die verstehen möchten, wie sich Gletscher auf die Landschaft auswirken, besteht darin, dass die Prozesse der Gletschererosion sehr komplex sind und nicht vollständig verstanden werden. Das liegt zum größten Teil daran, dass diese Prozesse unter zehn, hundert oder sogar tausend Metern Eis ablaufen - wir können sie einfach nicht beobachten.
Ein Rätsel ist, warum Gletscher unterschiedlich schnell erodieren. Einige Gletscher sind nur in der Lage, jedes Jahr eine Haaresbreite von Grundgestein abzustreifen. Andere reduzieren mehrere Zentimeter pro Jahr und produzieren riesige Mengen an Sedimenten, die in Schmelzwasserströme, Seen oder das Meer gespült werden.
Es ist wichtig zu wissen, wie die Erosion der Gletscher gesteuert wird, da dies uns hilft, die menschlichen Aktivitäten in Umgebungen mit aktiven Gletschern zu steuern. Zum Beispiel können Wasserkraftwerke werden verschlammt durch das Sediment, das aus Gletschern in Schmelzwasserströme gespuckt wird. Ebenso muss die sichere Vergrabung radioaktiver Abfälle in Ländern wie Finnland, Schweden und der Schweiz die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass Gletscher in Zukunft wachsen könnten und ausgraben solche Abfälle.
In geologischen Zeiträumen beeinflusst die Erosion des Gletschers sogar das Klima, da die winzigen Gesteinsbrocken, die von Gletschern erzeugt werden, anfälliger für Gletscher sind chemische Verwitterung. Durch chemische Reaktionen zwischen dem Gletschersediment und der Luft wird der Atmosphäre CO₂ entzogen, was zur Abkühlung führt.
Gletschergeschwindigkeit
Unsere Neueste Forschung zeigt, dass die Geschwindigkeit, mit der sich die Gletscher bewegen, und das Klima, in dem sich die Gletscher befinden, bestimmen, wie schnell sie sich nach unten in den Untergrund schneiden. Wir sprechen oft über Dinge, die sich mit Eisgeschwindigkeit bewegen, wenn sie langsam sind, aber tatsächlich können die Gletscher relativ schnell sein. Einige, wie der Meserve-Gletscher in der Antarktis, werden sich kaum bewegen, andere, wie Jakobshavn Isbrae in Grönland, werden sich so viel bewegen wie 40 m pro Tag.
Diese enorme Variabilität der Geschwindigkeit kann enorme Erosionsunterschiede erklären. Dies ist sinnvoll - je schneller sich der Gletscher bewegt, desto mehr Partikel werden über das darunter liegende Gestein gezogen und abgenutzt. Aber bis jetzt gab es nur sehr wenige Beweise, um dies zu belegen.
Unsere Studie hat diese Beweise geliefert, die eine starke Korrelation zwischen Gleitgeschwindigkeit und Erosionsrate für viele Gletscher zeigen. Dies zeigt an, dass die Geschwindigkeit ein guter Indikator dafür ist, wie viel Erosion ein Gletscher verursachen kann.
Glen Coe, Schottland - eine Landschaft, die von Eiserosion geprägt ist. Autor zur Verfügung gestellt
Aber dann stellt sich die Frage, ob es etwas noch grundlegenderes gibt, das die Geschwindigkeit und Erosion der Gletscher kontrolliert.
Kürzlich Forschung schlug vor Diese Temperatur war der zugrunde liegende Faktor. Einige Gletscher (wie in Island oder Alaska) sind tatsächlich ziemlich warm und die Temperaturen schwanken um den Gefrierpunkt / Schmelzpunkt. Andere (z. B. in der Antarktis) können Temperaturen von mehreren zehn Grad unter dem Gefrierpunkt haben. Wenn ein Gletscher am Grundgestein gefroren ist, rutscht er nirgendwo hin und kann nicht viel Erosion verursachen. Wenn es dagegen frei über den Felsen gleiten kann, verursacht es viel Erosion.
Die Rolle des Klimas
Bisher hatte sich niemand mit dem anderen wirklich wichtigen Aspekt des Klimas befasst - dem Niederschlag - und dessen Einfluss auf die Erosion. Wir haben Informationen von Gletschern auf der ganzen Welt gesammelt und gezeigt, dass die erosivsten Gletscher diejenigen sind, die sich in relativ warmen Klimazonen mit vielen Schneefällen wie Alaska befinden. Gletscher in kälteren Klimazonen mit wenig Schneefall wie die Antarktis verursachen nur sehr wenig Erosion.
Dieser Zusammenhang zwischen Klima und Gletschererosion wirkt sich nachhaltig aus. Nehmen Sie Schottland - ein Land mit spektakulären, aber kontrastreichen Landschaften, die in den letzten zwei Millionen Jahren von mehreren Eisschildern und Gletschern geprägt wurden. Im Westen liegen die schottischen Highlands mit tiefen und breiten gletschergeschnitzten Tälern wie Glen Coe. Im Osten gibt es die Cairngorms mit einem breiten Hochplateau, das weniger Erosion aufweist. Die Gletscher, die diese Landschaften geformt haben, haben wahrscheinlich ein anderes Klima erlebt.
Heute ist der Westen Schottlands feuchter, da die meisten britischen Wettersysteme aus dem Westen stammen. Im Osten ist es viel trockener (und sonniger). Zu Zeiten der Vereisung haben die Gletscher im Westen möglicherweise ein milderes Klima und höhere Schneefallraten erlebt. Diese Gletscher waren also dynamischer, schneller und konnten die wunderschönen Täler, die wir heute sehen, durchschneiden.
In den Cairngorms wäre es viel kälter und trockener gewesen, sodass die Eisdecke tiefe Täler weniger gut schneiden konnte. Schottland hat in vielerlei Hinsicht etwas zu verdanken Schönheit zu Gletschern, wechselndem Klima und Erosion.
Über den Autor
Simon Cook, Dozent für Physische Geographie, University of Dundee
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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