Come i ghiacciai Formano il nostro pianeta: il processo di erosione glaciale e deposizione

Plucking (Quarrying)

Quando l’acqua si rigende, si espande, rompe frammenti di roccia. Il ghiacciaio poi incorpora questi frammenti di roccia nella sua base e li tira via mentre si muove. Questo processo è particolarmente efficace dove la roccia è ben articolata o fratturata. Il risultato è un letto di ghiacciaio irregolare, e la parte di detriti rimossi.

Abrasione

Una volta che i frammenti di roccia sono congelati nella base del ghiacciaio, agiscono come grana su carta vetrata. Come il ghiaccio scivola sopra la roccia, queste particelle macinano e graffiano la superficie, lucidandolo liscia in alcune aree e lasciando striature profonde (graffi parallel) in altri. L'abrasione è più efficace quando il ghiacciaio si muove rapidamente e i detriti alla sua base è composto da materiali rigidi, angolari come il quarzo direzione di granito può rivelare.

Meccanismi di erosione aggiuntivi

Due processi di erosione meno comunemente discussi contribuiscono anche: squeezing e erosione fluviale subglaciale[]. Il ghiaccio si verifica quando il sedimento morbido e idraulico sotto un ghiacciaio è costretto a fessure e rimosso.

Realizzazioni di forme di terra da Erosione glaciale

L'erosione glaciale produce alcune delle caratteristiche più drammatiche e facilmente riconosciute sulla Terra, spesso in alto areale montano e in regioni ricoperte da fogli di ghiaccio.

• Valli a forma di U:[] A differenza delle valli a forma di V scolpite dai fiumi, i ghiacciai si allargano e approfondiscono le valli di flusso esistenti in vaste e pianeggianti trote con lati ripidi. L'esempio classico è la valle di Yosemite in California.
• Cirques:[ Queste sono depressioni a forma di ciotola, simili ad anfiteatro, alla testa di una valle glaciale. Essi formano quando un ghiacciaio erode il lato della montagna verso il basso (in basso) e sono spesso riempiti di un piccolo lago (torno) dopo che il ghiaccio si scioglie.
• Aretes:[] Quando due cirques erosidono i lati di montagna adiacenti, una cresta tagliente e a forma di coltello rimane tra loro.
• Ospiti:[] Se tre o più cirques erodono un'unica cima di montagna da direzioni diverse, un picco ripido, a forma di piramide chiamato corno è lasciato dietro. Il Cervino sul confine svizzero-italiano è l'esempio più famoso.
• Roche moutonnée:[ Queste sono manopole a forma di roccia asimmetrica formate da abrasione glaciale sul lato a monte (sotto) che è liscia e lucida, e che si infilano sul lato a valle (lee) che è ruvido e ripido.
• Fiori:[ Quando una valle a forma di U formata da un ghiacciaio è in seguito inondata dal mare, diventa un fiordo. Le profonde, strette insenature della Norvegia, dell'Alaska e del Cile sono una prova spettacolare dell'erosione glaciale sotto il livello del mare.

Che cos'è la Deposizione Glaciale?

Quando un ghiacciaio perde la sua energia, in modo tipico a causa della fusione o della ridotta velocità di flusso, non può più trasportare il suo carico di detriti rocciosi. I materiali vengono poi depositati, direttamente dal ghiaccio o dai flussi di acqua fusa. Questo processo è noto come deposizione glaciale. Il sedimento stesso è chiamato till] se depositato direttamente dal ghiaccio2 e [FLT3F[F[F]

Tipi di depositi glaciali

I depositi glaciali sono suddivisi in due categorie: detriti non ordinati (till) e [ diversi detriti (dracide trasforata).

Moraines

Le morene sono creste o cumuli di fino a quella forma ai margini dei ghiacciai. Esistono diversi tipi:

• Moraina terminale:[] Una cresta di fino a che segna l'avanzata più lontana di un ghiacciaio. Si forma dove il ghiaccio si scioglie velocemente mentre scorre, lasciando un mucchio di detriti al muso.
• Moraine laterale: Trovato lungo i lati di un ghiacciaio a valle, composto da scogliere e detriti dalle pareti della valle.
• Moraina midollare: Formata quando due ghiacciai si fondono e le loro more laterali si combinano, creando una striscia scura di detriti lungo il centro del ghiacciaio fuso.
• Carina di marcia: Uno strato di fino a diffondersi attraverso il paesaggio come il ghiacciaio si ritira, spesso formando una pianura dolcemente ondulata.

Drumlins

I drolini sono snellati, a forma di goccia di goccia fino a quella forma sotto ghiaccio commovente. Sono allungati in direzione del flusso di ghiaccio, con un lato ripido della stoffa e un lato del lee affusolato. I tamburi spesso si verificano in cluster chiamati campi di drumlin[]], come quelli in alto stato New York e la Finlandia meridionale.

Eskers

Gli eskers sono lunghi, avvolta creste di sabbia e ghiaia che si formano in gallerie subglaciali di acqua di fusione. Quando il ghiaccio si scioglie, il canale riempie rimane come una cresta sinuosa. Gli eskers sono importanti fonti di aggregazione per la costruzione e possono estendersi per centinaia di chilometri.

Kames e Kettles

Le kames sono dei tumuli a lato ripido di sedimenti ordinati depositati da acqua di fusione in depressioni su ghiaccio stagnante o vicino. Le chiodi sono depressioni lasciate dietro quando un blocco di ghiaccio sepolto in fusti di colata, spesso formando laghi di bollitore. Insieme, i kames e i bollitori creano un paesaggio ronzioso noto come topografia di ghiaccio e di ortica.

Pianure per lavare

I flussi di acqua fusa si allontanano dal ghiacciaio, si diffondono attraverso la pianura di fuoriuscita, sono pianeggianti, larghe e composte da sabbia e ghiaia ben assortite. I flussi intrecciati che li attraversano costantemente spostano i canali, depositando strati di sedimenti che si ispessiscono a valle.

Erratico Boulders

I ghiacciai possono trasportare enormi massi lontano dalla loro fonte. Quando lasciati dietro dopo i ritiri di ghiaccio, questi erratici si appoggiano su una roccia completamente diversa. Ad esempio, i massi di granito trovati sulle pianure calcaree del Midwest sono stati trasportati centinaia di miglia dal foglio di ghiaccio Laurentide.

Fattori che influenzano l'erosione glaciale e la deposizione

L'efficienza dell'erosione glaciale e la natura della deposizione dipendono da diverse variabili interagenti:

• Climate:[] Bilancia di massa del ghiacciaio di controllo della temperatura e delle precipitazioni. Un ghiacciaio che guadagna più neve di quanto perde (equilibrio di massa positivo) avanza e si erode più aggressivo. Le temperature più calde aumentano l'acqua di fusione alla base, che può lubrificare il ghiacciaio e velocizzare il flusso, migliorando sia il plucking che l'abrasione.
• Topografia:[] Imbuti di terreno si infilano in ghiaietti stretti, aumentando la velocità di flusso e la potenza erosiva.
• Spessore e velocità dell'Ice:[ Il ghiaccio spesso esercita una maggiore pressione sul letto, promuovendo un pizzico più forte e l'abrasione.
• Composizione rock:[] La roccia morbida, fratturata o congiunta (come calcare o shale) è più facilmente incisa della roccia dura e massiccia (come granito). L'abrasione è anche più efficace quando la roccia è relativamente morbida.
• Contenuto di detriti:[] Un ghiacciaio che trasporta un alto carico di roccia angolare alla sua base ha una maggiore potenza abrasiva. Inversamente, un ghiacciaio pulito (senza detriti) può scivolare più facilmente ma erodere meno efficientemente.
• L'idrologia sociale:[ La quantità e la pressione dell'acqua di fusione sotto il ghiacciaio influenzano lo scorrimento basale e il plucking. L'alta pressione dell'acqua può sollevare il ghiacciaio dal suo letto, riducendo l'attrito e aumentando la velocità — un fenomeno osservato nei ghiacciai in fase di accensione.

Studi di casi di Erosione glaciale e deposizione

Esempi reali aiutano a illustrare la scala e l'impatto dei processi glaciali.

Yosemite Valley, Stati Uniti

La valle di Yosemite nella Sierra Nevada della California è una valle a forma di libro U scolpita da ripetute glaciazioni. Il fiume Merced ora scorre lungo il fondovalle, ma le ripide pareti granitiche — tra cui El Capitan e Mezza Cupola — erano modellate da glaciazioni e abrasioni. Le valli appese della valle (come Bridalveil Creek) producono spettacolari cascate dove i ghiacciai tributari non hanno approfondito i loro canali principali.

I Grandi Laghi, USA/Canada

I Grandi Laghi sono un prodotto diretto di erosione glaciale e deposizione. Durante l’ultimo massimo glaciale, il Laurentide Ice Sheet ha scovato la debole roccia sedimentaria, creando enormi bacini. Come il ghiaccio si è ritirato, questi bacini riempiti di acqua fusa, lasciando i laghi moderni. Le regioni circostanti sono coperte di morene terminali (ad esempio, la quercia Ridges Moraine in Ontario) e vaste pianure invandescenti.

Le Alpi svizzere

I ghiacciai alpini come il ghiacciaio dell'Aletsch hanno scolpito le Alpi in un paesaggio di arêtes, corna e valli a forma di U. Il Cervino è un corno classico che si estende sopra Zermatt. Le morene dell'Età del Ghiaccio (AD 1550–1850) sono visibili vicino a molti musoni del ghiacciaio, fornendo prove di recenti progressi e ritiri climatici.

Campi di ghiaccio patagoniano, Cile/Argentina

In Sud America, i ghiacciai del Patagonia meridionale e del Nord sono le più grandi masse di ghiaccio temperati dell'Emisfero meridionale. I ghiacciai come Perito Moreno sono noti per i loro progressi e i loro ritiri dinamici. Le enormi valli a forma di U, i fiordi e innumerevoli laghi (come il Lago di Buenos Aires e il Lago di San Martín) sono prodotti di intensa erosione glaciale.

Glaciali dell'Himalaya

La gamma Himalayan contiene migliaia di ghiacciai che alimentano grandi fiumi come Gange, Indus e Brahmaputra. L'erosione glaciale qui è rapida a causa di pendici ripidi e frane frequenti che forniscono detriti. Molti ghiacciai sono fortemente detriti-coperti, che isola il ghiaccio e rallenta lo scioglimento. Le forme terrestri che ne derivano includono enormi moraini laterali, topografia hummocky, lago e supragcial.

L’importanza dei ghiacciai nel mondo di oggi

I ghiacciai sono molto più che curiosità geologiche; sono componenti critici del sistema terrestre.

• Risorsa acqua dolce:[ I ghiacciai immagazzinano circa il 69% dell’acqua dolce del mondo. In molte regioni – tra cui le Ande, l’Himalaya e il Pacifico nord-ovest – l’acqua di fusione estiva dai ghiacciai fornisce fiumi che sostengono l’agricoltura, l’acqua potabile e la potenza idroelettrica.
• Cambiamento del livello del mare:[[] I ghiacciai e le calotte di ghiaccio che si fondono sono i maggiori contributori all'aumento del livello del mare globale. Le calotte di ghiaccio della Groenlandia e dell'Antartico contengono solo abbastanza ghiaccio per aumentare i livelli del mare di oltre 60 metri.
• Regolazione calorosa:[] I ghiacciai hanno un alto albedo, riflettendo gran parte della radiazione solare in entrata nello spazio. Mentre si scioglie, la roccia più scura e l'acqua sono esposti, assorbendo più calore e creando un loop di feedback che accelera il riscaldamento.
• Ecosistemi:[] L'acqua di fusione glaciale crea habitat unici, tra cui ruscelli d'acqua fredda e fiordi che sostengono flora e fauna specializzati. Ad esempio, il gelo-worm (Mesenchytraeus solifugus) vive esclusivamente nei ghiacciai nordamericani.
• Registrazione geologica:[] I depositi glaciali conosciuti come la tuite conservano le prove delle epoche del ghiaccio passate che si sono verificate centinaia di milioni di anni fa. Studiare antichi sedimenti glaciali aiuta gli scienziati a ricostruire la storia climatica della Terra e prevedere i cambiamenti futuri.

La ricerca moderna si concentra sempre più su come i ghiacciai veloci si stanno ritirando e cosa significhi per le società umane. Ad esempio, il US Geological Survey] monitora i ghiacciai nei parchi nazionali per monitorare la disponibilità dell'acqua e i pericoli come le alluvioni di sbavamento del lago glaciale (GLOF).

Conclusioni

L’erosione glaciale e la deposizione sono processi fondamentali che hanno plasmato gran parte della superficie terrestre, soprattutto nelle regioni alte e montane. Attraverso l’abrasione e il plucking, i ghiacciai si innamorano di valli a forma di U, cirque, fiordi e cime di corno. Attraverso la deposizione, lasciano dietro moraini, tamburi, escatori, e vaste pianure.