La geomorfologia glaciale comprende lo studio delle forme terrestri e dei paesaggi modificati dall’azione del ghiaccio ghiacciaio. Negli ultimi 2,6 milioni di anni, il periodo quaternario, i cicli ripetitivi di glaciazione e di deglaciazione hanno rimodellato fondamentalmente la superficie terrestre, in particolare attraverso grandi porzioni del Nord America, dell’Europa e dell’Asia.

Il sistema glaciale

I ghiacciai sono sistemi dinamici il cui comportamento è regolato dal clima, dalla topografia e dalle loro proprietà termiche e meccaniche interne, non sono corpi uniformi di ghiaccio, ma contengono zone distinte di accumulo e ablazione, e il loro flusso varia da lento strisciamento interno a rapida insorgenza.

Bilancia di massa e Dinamica Glacier

La salute di un ghiacciaio è determinata dal suo equilibrio di massa, la differenza netta tra accumulo (snowfall, rigettare l'acqua di fusione) e ablazione (melting, sublimazione, calving). Nella zona di accumulo, tipicamente a più alti livelli, la neve persiste tutto l'anno e comprime in firn e infine ghiaccio glaciale. Questo ghiaccio denso poi scorre sotto la gravità giù nella zona di ablazione, dove le temperature sono più calde e il ripiegamento è andato.

Meccanica del flusso di ghiaccio

Il ghiaccio si muove attraverso due meccanismi primari: deformazione interna e scorrimento basale. La deformazione interna comporta lo scorrimento dei cristalli di ghiaccio sotto pressione, un processo che diventa dominante nei ghiacciai a base fredda dove il ghiaccio è congelato al substrato sottostante.

Regime termico

Il regime termico di un ghiacciaio influenza profondamente la sua capacità erosione. I ghiacciai politermici, che hanno un margine a freddo ma un interno a base calda, presentano complessi modelli di erosione e deposizione. I ghiacciai a base di freddo, congelati al loro letto, sono in gran parte protettivi, preservando i paesaggi antichi sotto di loro. I ghiacciai a base di caldo, tuttavia, sono altamente erosivi.

Processi di Erosione glaciale

L'erosione glaciale opera attraverso una serie di processi intercorrenti che sono molto più efficienti dell'azione fluviale o eolica in specifiche ambientazioni climatiche. I meccanismi primari sono l'abrasione, la cavatura (chiamato anche plucking), l'erosione da parte di acqua di fusione subglaciale. L'efficacia di questi processi è direttamente legata alla velocità di scorrimento basale, alla pressione effettiva sul letto e alla durezza del contorno.

Finitura abrasione e roccia

Come un ghiacciaio scivola sul suo letto, frammenti di roccia incorporati nel ghiaccio basale agiscono come carta vetrata grossolana. Questo processo, noto come abrasione, smeriglia giù la roccia, producendo caratteristiche diagnostiche come striature, scanalature e smalto glaciale.

Quarrying e Fracture

La quartigliatura è un processo meccanico in cui i ghiacciai scavano blocchi di roccia dal letto. Ciò richiede che la roccia sia fratturata, sia con giunti preesistenti o con fratture di stress indotte dal peso e dal movimento del ghiaccio.

Subglacial Meltwater Erosion

L'acqua di fusione alla base di un ghiacciaio è un potente agente di erosione e trasporto. L'acqua scorre sotto pressione attraverso sistemi di condotti, come canali di Nye (tagliati nella roccia) e canali Rothlisberger (tagliati verso l'alto nel ghiaccio). Questa acqua turbolenta può trasportare grandi volumi di sedimenti, tagliando gole profonde e strette conosciute come valli di tunnel.

Campioni di terra del deposito glaciale

Il sedimento trasportato dai ghiacciai è infine depositato, creando una suite di forme di terra distintive, che sono ampiamente classificate come fino a (sedimento depositato direttamente dal ghiaccio) e sedimenti glaciali (depositati da flussi di acqua di fusione).

Deposizione diretta: Finora e Moraines

Il lago è una miscela di argilla, limo, sabbia, ghiaia e massi. Loggia fino a quando è intonacato sul letto sotto un ghiacciaio in movimento, con conseguente un sedimento denso e compatto. Ablazione fino accumula sulla superficie come un ghiacciaio si scioglie, formando una copertura sciolta e instabile. Le morene sono creste di accumulato fino a che segnano ex margini di ghiaccio.

Sottoglaciali forme di letto

I drolini sono i più riconosciuti di queste caratteristiche. Sono colline allungate a forma di goccia che sono più ripide all'estremità su ghiaccio e arazzo giù-ghiaccio giù-ice. La loro formazione precisa è ancora dibattuta, ma si ritiene che si formano all'interfaccia del fondo del ghiaccio attraverso una combinazione di erosione e deposizione delle variazioni basali.

Deposizione Meltwater: Eskers e Outwash

Gli esker sono creste sinuose, avvolta, composte da sabbia e ghiaia ordinati, depositate da flussi che fluiscono dentro o sotto ghiaccio stagnante o lentamente ritirandosi. Come il ghiaccio si scioglie, il deposito del canale è abbassato sul paesaggio, preservando il percorso dell'antico fiume.

Lacustrine Ambiente

I laghi glaciali sono caratteristiche comuni in terreni deglaciati. Essi formano in depressioni scottate dal ghiaccio o dammed dietro i moraini. I sedimenti fini che si stabiliscono in questi laghi producono varve, che sono strati annuali di sedimenti costituiti da uno strato di limo estivo grossolano e un sottile strato di argilla invernale.

Paesaggi erotici

I paesaggi glaciali più drammatici e riconoscibili sono erosioni, che, scolpiti nel contorno, forniscono un record di alta risoluzione della potenza erosione del ghiaccio. Le glaciazioni alpine e continentali producono suite di forme terrestri distinte e sovrapposte.

Alpine: Cirques, ArÃtes e Horns

I ghiacciai della valle hanno origine in depressioni a forma di ciotola chiamate cirques. Le cirque sono formate da uno scorrimento rotazionale e da un intenso congelamento-squadra sul promontorio. Il Cervino è un classico esempio di corno glaciale, un picco a forma di piramide creato dove tre o più cirque sono erosi nello stesso blocco di montagna.

Glaciation Valley: Valli e Fiordi U-Shaped

La valle del fiume è molto estesa, è molto più profonda, è la regione di montagna, è molto più ricca di vegetazione.

Geomorfologia glaciale in Scienze del Clima

La geomorfologia glaciale è una pietra angolare della scienza quaternaria, le forme terrestri e i sedimenti lasciati dietro le precedenti lastre di ghiaccio sono l'archivio primario per capire come il sistema climatico terrestre opera su una scala temporale centenaria e millenaria.

Paleo-Glaciologia e Ricostruzione di fogli di ghiaccio

La distribuzione di moraini, tamburi e canali di acqua fusa permette agli scienziati di ricostruire la misura, lo spessore e i modelli di flusso di ex fogli di ghiaccio. Il nuclide cosmico datazione delle superfici a base di roccia a vista può determinare il tempismo della deglaciazione, fornendo cronologie precise per la ritirata del foglio di ghiaccio. Queste ricostruzioni sono essenziali per la calibrazione dei modelli di foglio di ghiaccio numerici utilizzati per prevedere il futuro comportamento della Groenlandia e Antartico.

Regolazione glaciale e livello del mare

L'immenso peso dei ghiacciai continentali deprime la litosfera terrestre nel manto. Questo processo di regolazione isostatica glaciale continua molto tempo dopo che il ghiaccio si è sciolto. La regione della baia di Hudson del Canada, per esempio, sta ancora rimbalzando dalla rimozione del Laurentide Ice Sheet. Questo movimento crosta continua influisce significativamente sull'aumento del livello di mare in diverse parti del mondo.

Paesaggi paraglaciali e pericoli

In seguito alla ritirata dei ghiacciai, si lasciano dietro paesaggi molto instabili. Questo periodo "paraglacial" è caratterizzato da alti tassi di spreco di massa, tra cui frane, flussi di detriti e guasti delle pendici. La rimozione del supporto del ghiaccio dai lati della valle può innescare valanghe rocciose catastrofiche.

Conclusioni

La geomorfologia glaciale fornisce una comprensione completa delle forze potenti che hanno plasmato molti dei paesaggi più iconici del mondo. Dal letto lucido dello scudo canadese ai fiordi profondi della Norvegia, la prova dell'azione glaciale è un testamento della storia del clima dinamico del pianeta. Il campo è lontano da puramente storico.