Introduzione alla Geomorfologia glaciale

I ghiacciai sono tra i più potenti agenti geomorfici della Terra, capaci di rimodellare intere catene montuose e margini continentali nel corso dei millenni. Le forme terrestri che lasciano, dalle arête all’aia di coltello alle vaste pianure di fuorivaglio fertili, servono come archivi diretti delle condizioni climatiche passate e della meccanica dinamica del movimento del ghiaccio.

Lo studio della geomorfologia glaciale fornisce approfondimenti profondi sulla potenza del ghiaccio. Attraverso l'analisi dei paesaggi lasciati alle spalle, gli scienziati possono determinare lo spessore, la direzione e la velocità delle antiche calotte di ghiaccio, nonché i regimi termici che governavano il loro comportamento.

La natura e la dinamica dei ghiacciai

Definire un ghiacciaio

Il ghiacciaio è un corpo persistente di ghiaccio denso che si muove costantemente sotto il suo peso. Si forma dove l'accumulo di neve supera il suo ablation (melting e sublimazione) nel corso di molti anni, spesso secoli. I ghiacciai non sono statici; sono sistemi dinamici che scorrono verso il basso o si diffondono verso l'esterno sotto l'influenza della gravità.

Il bilancio di massa glaciale

La salute e il comportamento di un ghiacciaio sono dettati dal suo equilibrio di massa[, che è il guadagno netto o la perdita di ghiaccio per un periodo definito (solitamente un anno).

  • Zone di Accumulazione:[] L'area a più elevate altezze dove la neve supera la fusione. La neve persiste tutto l'anno, compattandosi in ghiacciato e infine glaciale.
  • Zone di Ablazione:[[] L'area a quote inferiori dove fusione, sublimazione e calve (scontro di iceberg) superano l'accumulo di neve.

Se l'accumulo del ghiacciaio supera l'ablazione per un periodo sostenuto, il ghiacciaio avanza. Se l'ablazione domina, il ghiacciaio si ritira. Capire questo bilancio è fondamentale per interpretare come le forme terrestri si riferiscono a periodi climatici specifici.

Meccanica del movimento glaciale

I ghiacciai si muovono attraverso una combinazione di deformazione interna e di scorrimento basale. Il meccanismo specifico dipende in gran parte dal fatto che il ghiacciaio sia "congelato" (congelato al letto) o "caldo" (a pressione punto di fusione alla base).

  • Flusso interno (Creep): Il ghiaccio è un solido cristallino, ma sotto immensa pressione, si comporta in modo plastico. I cristalli di ghiaccio si deformano e allineano, permettendo al ghiacciaio di scorrere lentamente *in massa* durante periodi di anni a decenni.
  • Basal scivola: Questo avviene quando l'acqua di fusione alla base del ghiacciaio lubrifica il letto, permettendo all'intera massa di ghiaccio di scivolare sopra la roccia. Questo processo è altamente efficace all'erosione.
    • ]]] Regolazione Slip:[FLT scorre il fondo del ghiaccio si fonde sotto il basso obrock alto
  • Deformazione del letto soffio:[ Nelle aree sottoposte a sedimenti non consolidati (ad esempio, sotto la Foglia di Ghiaccio Laurentide), il ghiacciaio può scavare attraverso il letto morbido, "spingendo" efficacemente il sedimento lungo.

Paesaggi di Erosione glaciale

L'erosione glaciale è una forza potente, che agisce come una gigantesca cintura di carta vetrata e una palla di distruzione simultaneamente. I processi primari sono abrasion (grinding) e plucking (quarrying)]].

  • Plucking:[] Meltwater penetra nelle articolazioni e fratture nella roccia. Come l'acqua si congela, esso "quarries" o impalca blocchi di roccia dal letto, incorporandoli nella base del ghiacciaio.
  • Abrasione:[] I frammenti di roccia incorporati nella base del ghiacciaio agiscono come carta vetrata grossolana, scolatura e lucidatura della roccia mentre il ghiaccio si muove. Questo processo crea striature glaciali] (segni di graffio) e

Caratteristiche erotiche micro-scala

In scala più piccola, l'abrasione produce striature sottili e segni di gouge a forma di mezzaluna chiamati [] segni di catena[[]], che possono rivelare la direzione e la velocità precisa del flusso di ghiaccio precedente.

Caratteristiche erotiche Macro-Scale

Le forme di terra glaciali più riconoscibili derivano dall'erosione su larga scala nel corso di migliaia di anni.

Valli U-Shaped (Troughs glaciali)

Forse la caratteristica più iconica dell'erosione glaciale, le valli a forma di U rappresentano la trasformazione delle valli fluviali a forma di V. Come un ghiacciaio scorre giù per una valle, si allarga, si approfondisce, e raddrizza attraverso il plucking e l'abrasione sulle pareti e sul pavimento della valle. Il risultato è un piano piatto distinto e ripido, spesso rupestre, lati.

Valli di sospensione

Le valli tributarie che si lasciano sopra le principali valli glaciali, non potevano erosire come il ghiacciaio principale più grande. Dopo i ritiri di ghiaccio, la valle tributaria "appezza" sulla valle principale, spesso producendo cascate drammatiche. Le cascate di Yosemite (Bridalveil Fall) e le numerose cascate delle Alpi svizzere sono esempi principali di caduta a valle sospesa.

Cirques, Arêtes e Horns

Queste caratteristiche rappresentano l'erosione isolata ma intensa alla testa di un ghiacciaio.

  • Cirques (Corrieri/Cwms): Queste sono depressioni a forma di ciotola, anfiteatro-come alla testa di una valle glaciale. Sono formate da glaciali aggrovigliamento e gelo che si depositano sul promontorio, combinati con lo scivolamento rotazionale del ghiaccio all'interno del bacino.
  • Arêtes:[ Quando due cirque adiacenti erosivano i loro muri a testa indietro verso l'altro, si forma una cresta tagliente e a coltello. Si tratta di un arête. Striding Edge su Helvellyn] nel distretto del lago inglese è un esempio famoso.
  • Ospiti:[ Quando tre o più cirques hanno erodito un solo picco di montagna da più lati, si crea un picco piramidale affilato chiamato corno. Il Cervino al confine della Svizzera e dell'Italia è l'esempio quintessenza di una corno glaciale.

Roche Moutonnée

Queste sono manopole a forma di roccia asimmetrica che forniscono una prova diretta della direzione del flusso di ghiaccio. Hanno una superficie liscia, dolcemente inclinata, abrasa sul lato a monte (sotto) e una ripida, frastagliata, arrotolata sul lato a valle (lee).

Paesaggi di Deposizione glaciale

I ghiacciai sono eccellenti trasportatori di sedimenti, che vanno dalla farina di roccia a argilla ai massicci. Quando il ghiaccio si scioglie, lascia questo carico dietro, creando una suite di forme di terra depositarie. Questo materiale viene chiamato collettivamente deriva glaciale, che è diviso in due tipi principali: till deriva di acqua di fusione [FLT]

Moraines

Le more sono creste o cumuli di glaciali non assortiti fino a impilati lungo i margini di un ghiacciaio.

  • Moraines lateral:[ Ridge di detriti accumulati lungo i lati di un ghiacciaio a valle, composto da una caduta di roccia dalle pareti della valle.
  • Medial Moraines: Formato quando due ghiacciai affluenti si fondono. Le muraine laterali adiacenti si uniscono a un'unica banda di detriti che scende al centro del ghiacciaio più grande.
  • Le Moraine terminali:[] Una grande cresta di fino a segnare l'avanzata più lontana di un ghiacciaio, che è fondamentale per ricostruire l'ex estensione dei fogli di ghiaccio.
  • Moraine recessali:[] Simile ai moraini terminali ma formati durante le stadi temporanei del fronte del ghiaccio come il ghiacciaio si ritira nel complesso.
  • Ground Moraine:[ Una coperta diffusa e relativamente piatta di fino intonacata attraverso il paesaggio come la calotta di ghiaccio o ghiacciaio si sciolse in posizione.

Drumlins

Questi sono le colline allungate e snelle che sembrano un cucchiaio invertito o una schiena di balena. Sono formati da fino a quando e a volte contengono un nucleo di roccia. I tamburi sono ottimi indicatori della direzione del flusso di ghiaccio; il ripido (sotto) finisce indica up-ice, mentre il deflagrato (lee) punta giù-ice.

Depositi fluidi-glaciali (lavaggio)

Meltwater è un potente e molto efficace agente di smistamento. La deriva stratificata è depositata dall'acqua, creando caratteristiche distinte con sedimenti strati.

  • Pianure di lavaggio (Sandurs):[ Pianure ampie, pianure pianeggianti e pianure di sabbia e ghiaia depositate da fiumi di acqua fusa intrecciata a valle di un ghiacciaio.
  • Eskers:[ Queste sono lunghe creste sinuose di sabbia e ghiaia stratificate. Rappresentano il letto di canale di un fiume di acqua di fusione che scorre all'interno o sotto un ghiacciaio stagnante o un foglio di ghiaccio. Quando il ghiaccio si scioglie via, l'ex letto di fiume (pieno di sedimenti) è abbassato sul paesaggio come una cresta avvolgimento.
  • Kames:[] Mounds o colline irregolari di deriva stratificato formate quando i depositi di acqua di fusione sedimentano in buchi o cavità su o all'interno di un ghiacciaio di spreco.
  • Kettles:[ Depressioni (spesso formando laghi) che derivano da blocchi di ghiaccio che vengono sepolti in un'uscita glaciale o fino a quando il blocco di ghiaccio alla fine si scioglie, lascia un buco nel paesaggio. Le decine di migliaia di laghi in Minnesota, Wisconsin, e Manitoba sono in gran parte bollitori glaciali.

Erratica glaciale

Questi sono grandi massi trasportati da un ghiacciaio che ha una diversa litologia dalla roccia su cui poggiano. Attraverso la traccia degli erratici alla loro fuoriuscita di origine, i geologi possono determinare la direzione del movimento del ghiaccio. Un esempio famoso è la "Big Rock" in Alberta, Canada, che è un massiccio massiccio di quarzite trasportato dalle Montagne Rocciose.

Caratteristiche professionali e post-glaciali

Il glaciazione non solo colpisce direttamente la zona sotto il ghiaccio; i margini e i paesaggi successivamente deglaciati hanno anche caratteristiche uniche.

Laghi promozionali

Questi laghi si formano davanti a un ghiacciaio dove l'acqua di fusione è bloccata da una mora terminale o da una diga di ghiaccio. Oggi sono comuni in regioni di disinfettanti, come la Patagonia e l'Islanda. Il loro drenaggio improvviso può causare inondazioni di esboscamento del lago glaciale catastrofico (GLOF).

Fiordi

I fiordi sono valli a forma di U che sono stati inondati dal mare. Sono caratteristiche classiche di coste fortemente glaciate come Norvegia, Alaska, Nuova Zelanda e Cile. Sono spesso estremamente profonde, poiché l'erosione glaciale si estende ben al di sotto del livello del mare, e spesso presentano un "sinvolto" superficiale alla loro bocca fatta di detriti moranici.

Rimbocco isostatico

L'immenso peso di ghiacciai continentali (fino a 3 km di spessore in luoghi) deprime la crosta terrestre nel mantello. Quando il ghiaccio si scioglie, la crosta inizia a ricrescere lentamente, un processo chiamato regolazione isostatica glaciale (GIA)]. Questo processo sta ancora accadendo in regioni come la Scandinavia e la regione della Baia di Hudson del Canada, causando le coste all'anno al mare.

Campi di terra e cambiamento climatico

Le forme di terra glaciale non sono solo reliquie del passato; sono strumenti critici per comprendere i cambiamenti climatici moderni. Il ritiro dei ghiacciai alpini in tutto il mondo è una conseguenza diretta dell'aumento delle temperature globali. Studiando le morene terminali lasciate dai ghiacciai dell'Età del Ghiaccio (C. 1800 d.C.), gli scienziati possono quantificare la scala del ritiro moderno. Inoltre, la perdita di massa di ghiaccio dalla Groenlandia e dall'Antarctica è il singolo componente più grande aumento del livello di stabilità del mare attuale.

Conclusione: L'Eredità di ghiaccio duratura

I processi di glaciazione, che operano su decine di migliaia di anni, hanno fondamentalmente plasmato i paesaggi dove vivono centinaia di milioni di persone oggi. Dai fertili terreni glaciali delle Grandi Pianure Nordamericane e dalle ricche pianure di acque profonde agricole dell'Europa, ai drammatici e stimolanti scenari di parchi nazionali come Yosemite e le Alpi svizzere, la mano del ghiaccio è innegabile.