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I paesaggi glaciali rappresentano alcune delle caratteristiche più drammatiche e scientificamente significative della superficie terrestre, che sono create dall'azione dei ghiacciai, con la maggior parte delle forme di terra glaciali di oggi create dal movimento di grandi lastre di ghiaccio durante le glaciazioni quaternarie. L'immensa potenza del ghiaccio in movimento ha scolpito valli, montagne scolpite e sedimenti depositati in vaste regioni, lasciando dietro una forma geologica che dura milioni di anni.
Oggi, circa il 10% della superficie terrestre rimane coperta da ghiaccio glaciale, concentrata principalmente vicino ai poli della Terra e nelle regioni alte della montagna. Il ritiro di queste enormi lastre di ghiaccio ha rivelato una straordinaria serie di forme terrestri che raccontano la storia della storia climatica della Terra e l'incredibile potenza erosiva del ghiaccio.
Comprensione dei processi glaciali
Prima di esplorare la variegata gamma di forme di terra glaciale, è essenziale capire i processi fondamentali attraverso i quali i ghiacciai modellano il paesaggio. I ghiacciai modificano il terreno attraverso tre meccanismi primari: erosione, trasporto e deposizione.
Meccanismi di erosione glaciale
L'erosione glaciale avviene attraverso diversi processi distinti ma interconnessi, mentre i ghiacciai si espandono, a causa del loro peso accumulato di neve e ghiaccio, schiacciano, abradono e flagellano superfici come rocce e roccia. I due processi più importanti di erosione sono l'abrasione e il plucking, noto anche come cava.
L'abrasione] si verifica quando rocce e sedimenti incorporati nella base e nei lati di un ghiacciaio agiscono come carta vetrata contro la roccia sottostante. I ghiacciai agiscono piuttosto come fogli di carta vetrata; mentre la carta stessa è troppo morbida per il legno di sabbia, i cereali rigidi aderenti lo rendono un potente sistema abrasivo, con detriti di roccia trovati in ghiacciai di dimensioni molto diverse, da elementi distintivi.
Le striature glaciali sono graffi nella roccia a base di ciottoli e detriti, mentre sono trascinate attraverso il ghiaccio glaciale, e per la loro natura lineare, possiamo usare striature glaciali per restringere la direzione del flusso di ghiaccio.
Plucking] o quarrying] rappresenta un meccanismo di erosione diverso. Questo processo si verifica quando il ghiaccio glaciale congela sul letto, in particolare nelle aree in cui la roccia è fratturata o articolata.
Nel corso di migliaia di anni i ghiacciai possono erodere il loro substrato ad una profondità di diverse decine di metri da questo meccanismo, producendo una varietà di forme di terra snella tipiche dei paesaggi glaciati. L'effetto combinato di questi processi erosionali crea la topografia distintiva che caratterizza le regioni colpite dalla glaciazione.
Trasporto glaciale e deposizione
Mentre l'erosione rimuove il materiale dal paesaggio, i ghiacciai trasportano anche enormi quantità di roccia e sedimenti; in questo spesso migliaia di anni di flusso di ghiaccio e materiale, vengono raccolti rocce e detriti, vengono a terra, erosi e depositati dal mare sempre in movimento del ghiaccio.
Quando i ghiacciai si ritirarono lasciando il loro trasporto di roccia e sabbia schiacciata (la deriva glaciale), crearono delle caratteristiche forme di terra depositarie, che sono spesso fatte di glaciali fino a composte di sedimenti non assortiti che venivano erosi, trasportati, e depositati dal ghiacciaio a qualche distanza dalla loro origine rocciosa originale.
La deposizione del materiale glaciale crea un insieme di forme di terra distinte separate da caratteristiche erosioniali. Molte forme di terra depositarie derivano da sedimenti depositati o riformulati da acqua fusa e sono riferite come forme fluvioglaciali, con depositi fluvioglaciali che differiscono da glaciali fino a che sono stati depositati per mezzo di acqua piuttosto che il glaciale stesso, e i sedimenti sono quindi anche più dimensioni ordinati.
Formaggi glaciali erotici
Le forme terrestri erosali rappresentano le caratteristiche scolpite direttamente nel contorno, spostando il ghiaccio, tra gli indicatori più visivamente suggestivi e scientificamente importanti della glaciazione passata, che spaziano in scala dai microscopici graffi alle imponenti valli che spaziano a centinaia di chilometri.
Cirques e Tarns
Le cirche, note anche come corrie o gomme, sono tra le caratteristiche più distintive della glaciazione alpina. Una cirque è una cava a forma di ciotola che si trova sul lato di una montagna. Queste depressioni a forma di anfiteatro formano alle teste di valli glaciali dove la neve si accumula e si trasforma in ghiaccio glaciale.
Una cirque ha ripida pendenza laterale su tre lati, un'estremità aperta su un lato e un fondo piatto, e quando il ghiaccio si scioglie, la cirque può svilupparsi in un lago di tarn. Il processo di formazione prevede una combinazione di meccanismi di erosione, tra cui il tempo di congelamento-squadra, il plucking e l'abrasione, che lavorano insieme per scavare la forma caratteristica ciotola.
Il ripetuto gelo-squadra d'acqua in crepe (rast shattering) e la macinazione di ghiaccio contro la roccia (abrasione) scavano questi bacini concavi, che spesso contengono laghi (tarns) dopo i ritiri ghiacciai. I tarns sono piccoli laghi di montagna che occupano i bacini rocciosi lasciati dietro quando i ghiacciai circhi si sciolgono, creando paesaggi alpini scenografici che attirano turisti e appassionati di tutto il mondo.
Le più piccole cirque glaciali sono sull'ordine di 200 m di lunghezza e larghezza, e le cirche mostrano l'ex presenza di ghiacciai circhi o le aree di origine dei ghiacciai della valle. Queste caratteristiche servono come indicatori importanti dell'attività glaciale passata e aiutano gli scienziati a ricostruire la portata e il comportamento delle antiche masse di ghiaccio.
Arêtes e Corni
Quando si formano più cirque sui lati adiacenti di una montagna, creano caratteristiche distintive affilate. Un'areta è una stretta cresta formata dall'erosione dei ghiacciai su entrambi i lati, creando una cresta affilata e ripida. Queste creste a forma di coltello rappresentano la roccia residuo tra due cirche che si sono erosi l'uno verso l'altro.
Un arête è una cresta affilata di roccia che si lascia tra due ghiacciai adiacenti: i ghiacciai da entrambi i lati di una cresta erosigono la montagna, restringono gradualmente la roccia che si sta muovendo, creando queste caratteristiche drammatiche che spesso offrono percorsi impegnativi per gli alpinisti.
Quando tre o più cirque si erosirono in una montagna dalle direzioni diverse, creano una caratteristica ancora più spettacolare chiamata corno. Un corno è un picco affilato e piramidale formato dall'erosione dei ghiacciai che si convergono da direzioni multiple. L'esempio più famoso di questa forma di terra è il Cervino nelle Alpi svizzere, che è diventato un simbolo iconico della glaciazione alpina.
Il Cervino nelle Alpi è un classico corno, un picco piramidale formato dove tre o più cirche si sono erosi in una montagna da diversi lati. Altri esempi importanti includono il Monte Everest nell'Himalaya e numerose vette in tutto il mondo.
Valli dismesse
Le valli a forma di u si collocano tra le forme più riconoscibili e diffuse di terra glaciale. I ghiacciai della valle incidono sulle valli a forma di U, invece delle valli a forma di V scolpite dai fiumi. Questa differenza fondamentale nella morfologia della valle fornisce uno degli indicatori più chiari della glaciazione passata.
Durante i periodi in cui il clima della Terra si raffredda, i ghiacciai si formano e cominciano a scorrere lungo la pista, spesso prendendo il sentiero più semplice e occupando le basse valli a forma di V scavate dai fiumi. Mentre i ghiacciai fluiscono attraverso queste valli, concentrano l'azione erosiva su tutta la valle, allargando il suo pavimento e sovrasterendo le sue pareti, e dopo che il ghiacciaio si ritira, lascia dietro una valle a forma di pietra.
Il processo di formazione comporta il peso enorme e la potenza erosiva del ghiaccio glaciale. Poiché la massa glaciale è pesante e lenta, l'attività erosione è uniforme – orizzontale e verticale, e un risultato ripido e piatto valle a fondo, che ha un profilo 'U' sagomato. Questo contrasta bruscamente con l'erosione del fiume, che concentra la sua energia sul fondovalle, creando la caratteristica V-shape.
Può impiegare ovunque tra i 10.000 e i 100.000 anni per una valle a forma di V da scolpire in una valle a forma di U, e queste valli possono essere profonde di parecchimila piedi e decine di chilometri di lunghezza. Il tempo richiesto dipende da fattori come spessore del ghiaccio, velocità del ghiacciaio, resistenza del letto e condizioni climatiche.
Tra i famosi esempi di valli a forma di U, la Yosemite Valley in California, la Lauterbrunnen Valley in Svizzera, e le valli delle Highlands scozzesi, questi paesaggi spettacolari attirano milioni di visitatori ogni anno e servono come laboratori naturali per studiare i processi glaciali.
Valli di sospensione
Le valli di aggancio rappresentano una delle conseguenze più drammatiche dell'erosione glaciale differenziale. I ghiacciai più piccoli, come i torrenti tributari, fluiscono nel ghiacciaio principale nelle loro valli a forma di u'sprofondo, e una valle sospesa forma dove il ghiacciaio principale taglia un ghiacciaio tributario e crea una rupe, con corsi d'acqua che si sovrappongono alla scogliera per creare cascate.
Durante un'epoca ghiacciata, un ghiacciaio della valle potrebbe essere stato unito da ghiacciai più piccoli, che non hanno erodito le loro valli nella stessa misura del ghiacciaio della valle principale, e quando l'età del ghiaccio è finita, una piccola valle glaciata è stata lasciata appeso sopra il piano principale della valle, con questa valle più piccola chiamata valle sospesa e solitamente drenata da un piccolo torrente che scende.
La valle di Yosemite è conosciuta per le cascate che si tuffano dalle valli appese. La cascata di Bridalveil e altre spettacolari cascate nel parco nazionale di Yosemite, in cascata, da valli appese a centinaia di metri sopra il pavimento della valle principale, creando alcune delle caratteristiche naturali più fotografate del Nord America.
Fiordi
I fiordi rappresentano vallate glaciali che sono state inondate dal mare. I ghiacciai della valle a volte fluiscono attraverso strette insenature (fiori) nell'oceano, e i fiordi hanno alte pareti ripide come valli glaciali, ma i loro pavimenti sono al di sotto del livello del mare e quindi sono inondati di acqua dell'oceano. Queste spettacolari caratteristiche costiere sono particolarmente comuni in Norvegia, Alaska, British Columbia, Cile e Nuova Zelanda.
Quando una valle a forma di U si estende in acqua salata, diventando un'entrata del mare, si chiama fiordo, dalla parola norvegese per queste caratteristiche che sono comuni in Norvegia. Il termine "fjord" è stato adottato a livello internazionale per descrivere queste forme di terra costiere distintive, anche se le variazioni regionali esistono in ortografia e pronuncia.
L'erosione glaciale produce valli a forma di U, e i fiordi sono caratterizzati da una forma così acuta, con le pareti visibili dei fiordi che si innalzano verticalmente per centinaia di piedi dal bordo dell'acqua perché la parte inferiore dell'U è molto sott'acqua. Alcuni fiordi raggiungono profondità straordinarie—il Sognefjord di Norway è stato scolpito dai ghiacciai ad una profondità di 1.308 metri — più profonda di molte parti dell'oceano circostante.
I fiordi si formano quando i ghiacciai si innaffiano profonde valli che si estendono sotto il livello del mare. Dopo i ritiri di ghiaccio e i livelli del mare si innalzano durante i periodi interglaciali, l'acqua dell'oceano inonda queste valli sovrapposte, creando i paesaggi drammatici che vediamo oggi. Le pareti ripide, le acque profonde, e spesso le cascate spettacolari che si innescono da valli appese fanno fiordini tra i paesaggi più panoramici sulla Terra.
Roches Moutonnées e Polacco glaciale
Le caratteristiche più piccole dell'erosione forniscono una prova importante dell'attività glaciale e della direzione del flusso di ghiaccio. I moutonnées sono manopole a forma di roccia asimmetrica che sono state modellate dall'erosione glaciale. Un moutonnée roche è una massa di roccia a flusso sottile e resistente, a causa di rocce a scorrimento lento
La lucidatura glaciale è una roccia che è stata scossa e lucidata dall'erosione glaciale, e queste pareti di roccia liscia sono spesso segnate con molte altre marcature di erosione glaciale, tra cui striature glaciali. Le superfici levigate derivano dalla farina di roccia finemente in grana creata dall'abrasione che funge da pasta abrasiva tra il ghiaccio e la roccia.
Queste caratteristiche, mentre più piccole in scala rispetto alle valli e alle cirche, forniscono informazioni cruciali sulle direzioni del flusso di ghiaccio passato, le dinamiche dei ghiacciai e l'intensità dell'erosione glaciale.
Campioni glaciali depositari
Mentre le caratteristiche eroiche sono scolpite dal letto, le forme di terra depositarie sono costruite dai sedimenti trasportati e depositati dai ghiacciai, e queste caratteristiche forniscono informazioni importanti sulla portata del ghiacciaio, i modelli di movimento e la storia del ritiro.
Moraines
I depositi di roccia lineare sono chiamati moraini e i geologi studiano le more per capire quanto i ghiacciai si siano estesi e quanto tempo li ha portati a sciogliersi. Diversi tipi distinti di moreni si formano in posizioni diverse rispetto al ghiacciaio.
Le morene letterali[] si formano lungo i lati dei ghiacciai. I moraini laterali si formano ai margini del ghiacciaio come materiali che cadono sul ghiacciaio dall'erosione delle pareti della valle. Queste creste di detriti segnano gli antichi bordi dei ghiacciai della valle e possono persistere nel paesaggio per migliaia di anni dopo che il ghiaccio si è sciolto.
Moraines Medial[[]] creano distintivi strisce scure lungo i centri dei ghiacciai. I moraini mediali formano dove le moraine laterali di due ghiacciai affluenti si uniscono al centro di un ghiacciaio più grande.
Le morene rotonde[] sono costituite da materiale depositato sotto il ghiacciaio. Il sedimento da sotto il ghiacciaio diventa una mora di terra dopo che il ghiacciaio si scioglie, e la mora di terra contribuisce ai terreni coltivati in molte regioni.
Le more terminali segnano la più lontana ampiezza dell'avanzata glaciale. I moraini terminali sono lunghi crinali fino a sinistra al punto più lontano raggiunto dal ghiacciaio. Queste caratteristiche sono particolarmente importanti per ricostruire la massima estensione delle glaciazioni passate. Long Island e Cape Cod sono moraines terminali dell'ultima era glaciata.
I moraini di fine stagione[] o i moraini recessionali si formano durante le pause in ritiro glaciale. Le morene di fine sono depositate dove il ghiacciaio si è fermato per un periodo sufficientemente lungo per creare una cresta rocciosa mentre si ritirava.
Drumlins
I tamburi sono colline snellate composte da glaciali fino a che un drumlin è una collina a goccia allungata con il suo lato più ripido che punta a monte fino al flusso di ghiaccio e a puntamento laterale razionalizzato a valle. Queste caratteristiche si verificano tipicamente in gruppi chiamati campi di tamburillina, che possono contenere centinaia o addirittura migliaia di tamburi singoli.
I tamburi e i moraini a coste sono anche delle forme terrestri lasciate da ghiacciai in ritirata. Il meccanismo di formazione dei tamburi rimane un po' dibattuto tra i geologi glaciali, ma si formano chiaramente sotto le sponde di ghiaccio in movimento e registrano informazioni sulla direzione del flusso di ghiaccio e sulle dinamiche dei ghiacciai.
I campi di Drumlin sono particolarmente comuni nelle aree colpite dalla glaciazione continentale, come New York State, Wisconsin, Irlanda e alcune parti del Canada. L'orientamento della batteria fornisce informazioni preziose sulle direzioni del flusso di ghiaccio passato, mentre la loro distribuzione aiuta a ricostruire la portata e il comportamento delle ex lastre di ghiaccio.
Eskers e Kames
Alcuni depositi glaciali sono creati da acqua di fusione piuttosto che ghiaccio direttamente. Esempi includono moraines glaciali, eskers e kames. Queste caratteristiche fluvioglaciali si formano quando l'acqua di fusione a sedimenti-laden scorre attraverso, sotto, o accanto ai ghiacciai.
Gli eskers sono lunghe creste sinuose di sabbia stratificato e ghiaia depositate da flussi di acqua di fusione che fluiscono attraverso tunnel all'interno o sotto ghiaccio glaciale. Dopo la fusione del ghiaccio, questi depositi di flusso rimangono come creste distintive che possono estendersi per molti chilometri attraverso il paesaggio.
Kames sono cumuli irregolari di sedimenti stratificato depositati da acqua di fusione in depressioni su o adiacente al ghiaccio glaciale. Le terrazze di Kame si formano lungo i margini dei ghiacciai della valle dove i flussi di acqua di fusione depositano sedimenti tra le pareti del ghiaccio e della valle. Queste caratteristiche forniscono la prova di ex margini di ghiaccio e schemi di drenaggio dell'acqua di fusione.
Erratica glaciale
Gli erratici glaciali sono massi che sono stati trasportati dal ghiaccio glaciale e depositati lontano dalla loro fonte. Quando i ghiacciai si ritirano, possono lasciare dietro grandi massi di un tipo di roccia che non corrisponde alla roccia locale, e questi sono chiamati erratici glaciali. Alcuni erratici sono enormi, pesando migliaia di tonnellate e misurando decine di metri di distanza.
La presenza di erratici fornisce una chiara evidenza della glaciazione passata e aiuta i geologi a tracciare i sentieri delle antiche lastre di ghiaccio. Identificare la roccia di origine degli erratici, gli scienziati possono ricostruire i cicli di flusso di ghiaccio e determinare l'estensione della copertura glaciale.
Gli erratici hanno affascinato a lungo sia gli scienziati che il pubblico generale. Prima che la teoria della glaciazione fosse ampiamente accettata nel XIX secolo, questi massi fuori luogo hanno enigmato gli osservatori e hanno portato a varie spiegazioni, comprese le inondazioni bibliche. Oggi, servono come promemoria tangibile dell'età del ghiaccio e sono spesso conservati come monumenti geologici.
Pianure e pozzetti per lavare
L'acqua melmastra che scorre dai ghiacciai porta grandi quantità di sedimenti oltre il margine di ghiaccio. I flussi di acqua che si sciolgono dal ghiacciaio portano il litorale con sabbia e ghiaia e lo depositano davanti al ghiacciaio in una zona chiamata pianura di fuoriuscita. Queste ampie pianure di sedimenti stratificato si estendono oltre i moraini terminali e possono coprire vaste aree.
Le pianure di lavaggio differiscono da quelle glaciali fino alle loro caratteristiche sedimentarie. L'acqua scorrente ordina il sedimento per dimensione, con materiale di coagulazione depositato più vicino al margine di ghiaccio e sedimenti più sottili portati più a valle.
Quando i ghiacciai continentali si sciolgono, i grandi blocchi di ghiaccio possono essere lasciati indietro per fondersi all'interno dell'impermeabile fino a creare una depressione chiamata un bollitore che può essere poi riempito con acqua di superficie come un lago di bollitore. I laghi di Kettle sono caratteristiche comuni nelle regioni glaciate e forniscono importanti habitat umidi. Alcuni laghi di bollitore sono abbastanza grandi e profondi, mentre altri sono piccoli stagni che possono asciugarsi stagionali.
Tipi di ghiacciai e loro forme di terra
Diversi tipi di ghiacciai creano suite caratteristiche di forme di terra, comprendendo queste relazioni aiuta i geologi a interpretare gli ambienti glaciali passati e a ricostruire il comportamento delle calotte di ghiaccio.
Ghiacciai alpini o valle
I ghiacciai della valle sono fiumi di ghiaccio che si trovano solitamente nelle regioni montagnose, e i loro modelli di flusso sono controllati dall'alto rilievo in quelle zone. Questi ghiacciai fluiscono verso valle preesistente, confinati dalla topografia circostante, e creano caratteristiche di erosione e depositaria distintiva.
I ghiacciai alpini sono responsabili della creazione di cirque, arêtes, corna, valli a forma di U, vallate appese e moraini laterali e mediali. I ghiacciai alpini iniziano ad alta quota sulle montagne in cavi a forma di ciotola chiamati cirques, e mentre il ghiacciaio cresce, il ghiaccio scorre lentamente fuori dalla cirque e in una valle, con diversi ghiacciai circhi in grado di unirsi insieme per formare un ghiacciaio a valle.
I paesaggi creati dalla glaciazione alpina sono tra i più spettacolari della Terra. Le catene montuose come le Alpi, l'Himalaya, le Ande e le Montagne Rocciose presentano tutte le caratteristiche glaciali alpine classiche, che attirano alpinisti, escursionisti e turisti, e la loro caratteristica topografia influenza il clima locale, l'idrologia e gli ecosistemi.
Fogli di ghiaccio continentali
Generalmente, i ghiacciai sono più grandi dei ghiacciai della valle, con la differenza principale tra le due classi che sono il loro rapporto con la topografia sottostante. Le calotte continentali non sono confinate da valli ma invece si diffondono verso l'esterno dai centri di accumulo, coprendo vaste aree e schiacciando la topografia preesistente.
Durante l'età del ghiaccio Pleistocene, le enormi calotte di ghiaccio ricoprivano gran parte del Nord America, dell'Europa e dell'Asia. Durante l'età del ghiaccio Pleistocene (circa 2,6 milioni a 11.700 anni fa), i ghiacciai coprivano circa il 30 per cento della superficie terrestre, e l'avanzata e il ritiro di queste calotte di ghiaccio scolpirono i Grandi Laghi, depositarono i suoli agricoli del Midwest, intarono i fiordi della Scandinavia e la formarono le coste del Nord Europa.
I ghiacciai continentali creano diversi assemblaggi di forma di terra rispetto ai ghiacciai alpini, producono vaste morene di terra, campi di drumlin, grandi sistemi moraine terminali e vaste pianure di lavaggio. I Grandi Laghi contengono il 21% delle acque dolci superficiali della Terra, scolpite da fogli di ghiaccio.
L'intera regione dei Grandi Laghi si sta ancora rimbalzando dal peso del ghiaccio: la terra intorno alla Baia di Hudson sta salendo a circa 1 centimetro all'anno, un processo chiamato rimbalzo post-glaciale che continuerà per migliaia di anni.
Esempi regionali di paesaggi glaciali
I paesaggi glaciali si verificano in tutto il mondo, con esempi particolarmente impressionanti in regioni che hanno sperimentato una glaciazione estesa del Pleistocene o che ancora oggi supportano i ghiacciai attivi.
Le Alpi europee
Le Alpi europee sono un libro di geomorfologia glaciale, con ogni forma di terra alpina – cirque, corna, valli a forma di U, more e laghi – osservabili in tutta la Svizzera, Austria, Francia e Italia. Le Alpi sono state studiate da geologi glaciali da oltre due secoli e hanno svolto un ruolo cruciale nello sviluppo della nostra comprensione dei processi glaciali.
Il Cervino è forse l'esempio più iconico di una corna glaciale, la sua forma piramidale distintiva riconosciuta in tutto il mondo. La Valle di Lauterbrunnen in Svizzera esemplifica una classica valle glaciale a forma di U, con spettacolari cascate che si allontanano dalle valli pendenti. Il ghiacciaio di Aletsch, il più grande ghiacciaio delle Alpi, continua a plasmare il paesaggio oggi, anche se si è ritirato negli ultimi decenni a causa del cambiamento climatico.
Laghi alpini come il Lago di Ginevra e il Lago di Como occupano bacini sovrapposti scolpiti dai ghiacciai del Pleistocene, i cui laghi, insieme a innumerevoli piccoli catrame nelle cirche in tutte le Alpi, forniscono risorse idriche, opportunità ricreative e bellezza panoramica che supporta il turismo e le economie locali.
Scandinavia e i fiordi norvegesi
La costa norvegese è famosa per i suoi spettacolari fiordi, che rappresentano alcuni dei paesaggi glaciali più drammatici della Terra. Queste profonde e ripide insenature sono state scolpite dai ghiacciai durante il Pleistocene e successivamente inondate dai livelli del mare in aumento. La combinazione di scogliere tortuose, acque profonde e cascate in cascata crea scenari di eccezionale bellezza.
Sognefjord, il fiordo più lungo e profondo della Norvegia, si estende su 200 chilometri all'interno e raggiunge profondità superiori a 1.300 metri. La profondità del fiordo e l'altezza delle sue montagne circostanti testimoniano l'enorme potenza erosiva dei ghiacciai che l'hanno scolpita.
La Scandinavia interna mostra una vasta evidenza di glaciazione continentale, tra cui numerosi laghi che occupano bacini glacialmente scolati, vaste aree di glaciale fino, e le more ben conservate. Il paesaggio della Finlandia, con le sue migliaia di laghi e basso rilievo, riflette l'azione scolante della Foglia di Ghiaccio Fennoscandian.
Regioni glaciali nordamericane
Il Laurentide Ice Sheet, che ricopriva la maggior parte del Canada e si estendeva negli Stati Uniti del nord, creò una vasta gamma di forme di terra glaciale. I Grandi Laghi rappresentano l'eredità più importante di questo foglio di ghiaccio, occupando enormi bacini scavati nel lettone.
La valle di Yosemite in California esemplifica la glaciazione alpina nella Sierra Nevada. Le pareti di granito della valle, piano piatto, e le spettacolari cascate che cadono dalle valli appese lo rendono una delle zone naturali più visitate del mondo.
Il Glacier National Park in Montana conserva le classiche caratteristiche glaciali alpine, tra cui cirque, arêtes, corna e valli a forma di U. Anche se i ghiacciai del parco si stanno riducendo a causa dei cambiamenti climatici, il paesaggio che hanno creato rimane spettacolare. Il parco offre un eccellente laboratorio naturale per studiare sia la glaciazione passata che le dinamiche ghiacciaie attuali.
Le Great Plains nord e la Midwest superiore presentano ampie caratteristiche depositarie dalla glaciazione continentale. I campi di Drumlin in Wisconsin e New York, le pianure fertili fino a Iowa e Illinois, e i moraines terminali che formano Long Island e Cape Cod registrano tutti l'avanzata e il ritiro di fogli di ghiaccio Pleistocene.
Patagonia e le Ande del Sud
Patagonia, che si estende al confine tra Cile e Argentina, ospita alcuni dei più estesi paesaggi glaciati al di fuori delle regioni polari. Il campo di ghiaccio Patagonico meridionale è il più grande campo di ghiaccio temperato nell'emisfero meridionale e continua a plasmare attivamente il paesaggio.
La regione presenta spettacolari esempi di caratteristiche glaciali sia erosionali che depositali. Grandi valli a forma di U, fiordi profondi, corna tortuose e sistemi moralini estesi caratterizzano il paesaggio.
I fiordi cileni, che si estendono lungo centinaia di chilometri di costa, rivali della Norvegia nel loro drammatico scenario, intagliati da ghiacciai che scendono dalle Ande, creano una complessa costa di isole, canali e valli a pareti ripide inondate dall'Oceano Pacifico.
L'Himalaya e l'Alto Asia
La catena montuosa dell'Himalaya ospita la più grande concentrazione di ghiacciai al di fuori delle regioni polari, che hanno scolpito paesaggi alpini spettacolari, tra cui alcune delle vette più alte del mondo. Il Monte Everest stesso mostra caratteristiche glaciali classiche, con cirque, arêtes e corna visibili a quote estreme.
I ghiacciai himalayani alimentano grandi sistemi fluviali, tra cui Gange, Indus e Brahmaputra, fornendo risorse idriche per centinaia di milioni di persone. I paesaggi glaciali della regione includono profonde valli a forma di U, sistemi moranici e numerosi laghi glaciali. Alcuni di questi laghi pongono pericoli quando le dighe moraine falliscono, causando inondazioni glaciali del lago.
La catena Karakoram, parte del sistema himalayano più grande, contiene alcuni dei ghiacciai alpini più lunghi del mondo. Il ghiacciaio di Siachen, il ghiacciaio di Baltoro e il ghiacciaio di Biafo si estendono per decine di chilometri, creando paesaggi drammatici di ghiaccio, roccia e moraina.
Paesaggi e cambiamenti climatici
I paesaggi glaciali forniscono elementi fondamentali per comprendere i cambiamenti climatici passati e servono come indicatori sensibili delle attuali tendenze del clima. La formazione, la misura e le caratteristiche delle forme terrestri glaciali registrano informazioni sulla temperatura, sulle precipitazioni e sulle condizioni atmosferiche durante i periodi glaciali e interglaciali passati.
Leggere la storia del clima da Caratteristiche glaciali
Gli scienziati usano le prove dell'erosione e della deposizione lasciate dai ghiacciai per fare una specie di lavoro di detective per capire dove era il ghiaccio una volta. Mappando la distribuzione delle forme di terra glaciale, i geologi possono ricostruire l'estensione dei ghiacciai e dei ghiacciai passati, determinando quanto il ghiaccio avanzasse durante diversi periodi glaciali.
Le morene sono particolarmente preziose per questo scopo. Le morene terminali segnano la massima estensione dell'avanzata glaciale, mentre le sequenze di moraini recessivi registrano il ritiro graduale del ghiaccio. Con la datazione di queste caratteristiche utilizzando tecniche come la datazione al radiocarbonio, il nuclide cosmogenico datazione, e la luminescenza stimolata otticamente, gli scienziati possono stabilire cronologie di anticipo glaciale e ritiro.
Le dimensioni e le caratteristiche delle caratteristiche glaciali forniscono anche informazioni sulle condizioni climatiche passate. Le caratteristiche più grandi e più profonde intagliate indicano generalmente una glaciazione più estesa o duratura, che a sua volta riflette temperature più fredde e una maggiore accumulo di ghiaccio. L'elevazione delle cirche e di altre caratteristiche glaciali aiuta a ricostruire le nevicate passate e le condizioni di temperatura.
Moderno Glacier Ritiro e Cambiamento Paesaggio
Il cambiamento climatico contemporaneo sta causando un rapido ritiro dei ghiacciai in tutto il mondo, creando nuovi paesaggi glaciali e modificando quelli esistenti. La Terra sta perdendo circa 270 miliardi di tonnellate di massa di ghiacciai e ghiacciai all'anno. Questa drammatica perdita di ghiaccio sta esponendo nuove aree di roccia, creando nuovi laghi e alterando paesaggi che sono stati coperti di ghiaccio per migliaia di anni.
Mentre i ghiacciai si ritirano, lasciano dietro i moraini freschi, espongono superfici di roccia levigata e creano nuovi laghi proglaciali. Queste aree recentemente deglaciate offrono opportunità di studiare l'evoluzione del paesaggio e la successione ecologica in tempo reale. Tuttavia, il rifugio dei ghiacciai pone anche pericoli, tra cui le inondazioni glaciali del lago, l'aumento della caduta dalle pareti della valle destabilizzate, e i cambiamenti alle risorse idriche.
Il rapido ritmo dell'attuale ritiro dei ghiacciai è senza precedenti nel record storico: molti ghiacciai che sono esistiti per migliaia di anni stanno scomparendo entro decenni, questa perdita non solo colpisce le risorse idriche e gli ecosistemi, ma elimina anche importanti archivi della storia del clima preservati nel ghiaccio glaciale.
Significato ecologico e umano dei paesaggi glaciali
I paesaggi glaciali influenzano profondamente gli ecosistemi, i modelli di insediamenti umani e le attività economiche, le caratteristiche create dal glaciazione passata continuano a plasmare le condizioni ambientali e le società umane migliaia di anni dopo la ritirata del ghiaccio.
Sviluppo ecosistema nelle regioni glaciate
Le forme di terra glaciale creano habitat diversi che supportano ecosistemi diversi: le cirche e le valli alpine forniscono microclimi distinti e le condizioni del suolo che influenzano le distribuzioni vegetali e animali.
La diversità topografica creata dall'erosione glaciale e dalla deposizione aumenta l'eterogeneità dell'habitat, supportando una maggiore biodiversità. Le valli a forma di U canalizzano le masse d'aria e influenzano il clima locale, creando zone di vegetazione distinte.
I depositi glaciali fino a e fuori lavaggio influenzano lo sviluppo del suolo e la fertilità. La moraina di terra contribuisce ai terreni fertili trasportati in molte regioni. La produttività agricola di regioni come il Midwest nordamericano e l'Europa settentrionale deve molto ai terreni fertili sviluppati su depositi glaciali.
Risorse idriche e idrologia
I laghi glaciali, compresi i Grandi Laghi, forniscono enormi riserve di acqua dolce, che sono caratterizzati da un clima regionale moderato, da un sostegno alla pesca, da un'acqua potabile per milioni di persone e consentono una navigazione commerciale.
Le valli glaciali influenzano i modelli di drenaggio e lo sviluppo dello spartiacque. I bacini sovrapposti caratteristici delle valli glaciali creano serbatoi naturali che regolano il flusso di flusso. I laghi a nastro nelle valli glaciali immagazzinano l'acqua durante i periodi umidi e lo rilasciano gradualmente, aiutando a mantenere il flusso di flusso durante le stagioni secche.
I depositi glaciali influenzano l'idrologia delle acque sotterranee. I depositi permeabili di lavaggio servono come aquiferi importanti in molte regioni, mentre meno permeabili fino a poter limitare gli aquiferi o creare tavoli d'acqua appollati.
Importanza economica e culturale
Il turismo rappresenta un settore importante in molte regioni glaciate, con paesaggi spettacolari che attirano milioni di visitatori all'anno. I parchi nazionali nelle zone glaciate, come Yosemite, Glacier e quelle delle Alpi, generano notevoli benefici economici per le comunità locali.
L'agricoltura beneficia di depositi glaciali in molte regioni. I terreni fertili sviluppati su glaciali fino a sostenere terreni agricoli produttivi in tutto il nord degli Stati Uniti, Canada e Nord Europa. L'appartamento per rotolare dolcemente topografia di pianure e pianure di lavaggio facilita l'agricoltura meccanizzata.
I depositi glaciali forniscono importanti risorse minerali. La sabbia e la ghiaia dai depositi e dagli esperanti sono ampiamente coniate per materiali da costruzione. Alcuni depositi glaciali contengono minerali economicamente preziosi concentrati dai processi glaciali.
I paesaggi glaciali hanno un significato significativo per molte comunità: i popoli indigeni hanno vissuto e si sono adattati ai paesaggi glaciati per migliaia di anni, sviluppando profonde connessioni culturali a questi ambienti.
Studiare paesaggi glaciali: metodi e tecniche
La comprensione dei paesaggi glaciali richiede diversi approcci scientifici che combinano l'osservazione del campo, il telerilevamento, l'analisi del laboratorio e la modellazione numerica.
Mapping e osservazione del campo
La mappatura del campo tradizionale rimane fondamentale per la geomorfologia glaciale. I geologi mappano la distribuzione delle forme di terra glaciale, misurano le loro dimensioni e gli orientamenti e documentano le loro caratteristiche. Le osservazioni sul campo delle striature, della polish glaciale e di altre caratteristiche di piccola scala forniscono informazioni sulle direzioni del flusso di ghiaccio e sui processi di erosione.
L'analisi sedimentologica dei depositi glaciali aiuta a distinguere diversi ambienti e processi depositari. Esaminando fino al tessuto, l'orientamento dei rivestimenti allungati entro fino a - rivela informazioni sulla direzione del flusso di ghiaccio. L'analisi delle dimensioni del grano distingue il glaciale fino a depositi fluvioglaciali e aiuta a identificare diversi processi depositari.
Sensamento remoto e GIS
Le immagini satellitari, la fotografia aerea e LiDAR (Light Detection and Ranging) permettono di mappare dettagliatamente i paesaggi glaciali su grandi aree. I modelli di elevazione digitale ad alta risoluzione derivati da LiDAR rivelano caratteristiche topografiche sottili che potrebbero non essere evidenti nel campo. Queste tecnologie consentono agli scienziati di mappare le forme terrestri glaciali sistematicamente e analizzare i loro modelli spaziali.
Sistemi informativi geografici (GIS) facilitano l'analisi delle distribuzioni dei terreni glaciali e le loro relazioni con la topografia, la geologia e il clima. L'analisi morfometrica basata su GIS può identificare e classificare automaticamente le caratteristiche glaciali, consentendo valutazioni regionali complete dei paesaggi glaciali.
Tecniche di Incontri
La datazione al radiocarbonio di materiale organico nei depositi glaciali fornisce anni per gli ultimi ~50.000 anni. Il nuclide cosmico misura l'accumulo di isotopi prodotti da bombardamento di raggi cosmici nelle superfici rocciose, permettendo agli scienziati di determinare quando i ghiacciai si ritiravano e si espongono al contorno.
La datazione di luminescenza stimolata otticamente determina quando i sedimenti sono stati esposti alla luce solare, utile per la datazione dei depositi glaciali. I nuclei di ghiaccio dei ghiacciai e dei fogli di ghiaccio conservano gli strati annuali e le firme chimiche che registrano le condizioni climatiche passate con alta risoluzione temporale.
Modelli numerici
I modelli di computer simulano i processi glaciali e l'evoluzione del paesaggio, aiutando gli scienziati a capire come si sviluppano le forme di terra glaciale. I modelli di foglio di ghiaccio simulano la crescita, il flusso e il ritiro dei ghiacciai sotto diversi scenari climatici.
Questi modelli possono essere testati contro le forme di terra glaciali osservate e raffinati per migliorare la loro accuratezza, aiutando gli scienziati a comprendere i rapporti tra clima, dinamica del ghiaccio e evoluzione del paesaggio, e possono essere utilizzati per prevedere i cambiamenti futuri del paesaggio come i ghiacciai rispondono al cambiamento climatico in corso.
Paesaggi glaciali e scienza del sistema terrestre
I paesaggi glaciali rappresentano componenti importanti del sistema terrestre, che collegano il clima, la geologia, l'idrologia e la biologia, e comprendono queste connessioni fornisce informazioni su come i sistemi della Terra interagiscono e rispondono al cambiamento.
Glaciazione e processi tettonici
L'erosione glaciale interagisce con processi tettonici in modi complessi. L'erosione glaciale è conosciuta per essere molto competente e per avere un'influenza estrema sulla topografia e sui sistemi tettonici. La rimozione di grandi volumi di roccia dall'erosione glaciale può influenzare la deformazione crostale e potenzialmente influenzare i processi tettonici.
Al contrario, l'alzata tettonica influenza la glaciazione creando alta topografia dove i ghiacciai possono formarsi. L'interazione tra erosione e sollevamento aiuta a determinare l'altezza della montagna e la topografia. Alcuni ricercatori suggeriscono che l'erosione glaciale può limitare le altezze della montagna rimuovendo efficacemente la roccia da alti livelli.
Il rimbalzo isostatico dopo la disglaciazione dimostra il collegamento tra carico di ghiaccio e deformazione crosta. L'enorme peso di fogli di ghiaccio deprime la crosta terrestre, e quando il ghiaccio si scioglie, la crosta lentamente rimbalza. Questo processo continua per migliaia di anni dopo la deglaciazione e può essere misurato utilizzando GPS e altre tecniche geodetiche.
Paesaggi glaciali e il ciclo di carbonio
I processi glaciali influenzano il ciclo del carbonio attraverso diversi meccanismi: l'erosione glaciale espone superfici rocciose fresche alle intemperie chimiche, che consumano CO2 atmosferica. La farina di roccia finemente granulata prodotta dalla macinazione glaciale fornisce materiale altamente reattivo per reazioni di meteorologia chimica.
Laghi glaciali e zone umide in paesaggi glaciati immagazzinano il carbonio organico e influenzano il ciclismo al carbonio. La sepoltura della materia organica nei sedimenti lacustri glaciali rappresenta un lavandino a lungo termine.
Comprendere queste connessioni aiuta gli scienziati a valutare il ruolo della glaciazione nella regolazione del clima a lungo termine e prevedere come la deglaciazione in corso potrebbe influenzare il ciclo del carbonio e il sistema climatico.
Paesaggi glaciali come Archivi di Storia della Terra
Le forme di terra glaciali registrano l'erosione glaciale e la deposizione molto dopo che il ghiaccio si è ritirato e possono avere implicazioni di vasta portata per l'evoluzione geomorfica del paesaggio, che conservano informazioni sulle condizioni climatiche passate, sulla portata e sulla dinamica del ghiacciaio e sull'evoluzione del paesaggio su cicli glaciali-interglaciali multipli.
Studiando paesaggi glaciali, gli scienziati possono ricostruire i tempi e l'estensione delle glaciazioni passate, capire come i fogli di ghiaccio hanno risposto ai cambiamenti climatici e identificare i modelli nei cicli glaciali-interglaciali.
I paesaggi glaciali conservano anche le testimonianze di glaciazioni più antiche, come il Fennoscandia e le Ande meridionali, hanno vaste manifestazioni di forme di terra glaciale; altre aree, come il Sahara, mostrano forme terrestri glaciali fossili rare e molto antiche, che testimoniano le epoche del ghiaccio passato e aiutano gli scienziati a comprendere l'evoluzione del clima a lungo termine.
Conservazione e gestione dei paesaggi glaciali
I paesaggi glaciali affrontano varie minacce da attività umane e cambiamenti climatici. La protezione di queste caratteristiche scientificamente e culturalmente significative richiede strategie di gestione e conservazione riflessive.
Minacce ai paesaggi glaciali
Il cambiamento climatico rappresenta la minaccia più significativa per i paesaggi glaciali, in particolare quelli che contengono ghiacciai attivi. Il ritiro del ghiacciaio rapido sta alterando i paesaggi che sono rimasti relativamente stabili per migliaia di anni. La perdita dei ghiacciai colpisce non solo il ghiaccio stesso, ma anche gli ecosistemi, le risorse idriche e le comunità umane che dipendono dall'acqua di fusione glaciale.
Le pressioni di sviluppo minacciano molti paesaggi glaciali. Le infrastrutture turistiche, l'urbanizzazione, l'estrazione mineraria e altre attività possono danneggiare o distruggere le caratteristiche glaciali. L'estrazione di sabbia e ghiaia da depositi glaciali, mentre economicamente prezioso, può eliminare importanti forme terrestri e distruggere gli ecosistemi.
L'inquinamento colpisce ambienti glaciali, con contaminanti che si accumulano nel ghiaccio glaciale e che vengono rilasciati come ghiacciai si sciolgono. L'inquinamento atmosferico può oscurare le superfici dei ghiacciai, aumentare l'assorbimento solare e accelerare la fusione. L'inquinamento idrico colpisce laghi e ruscelli glaciali, impatto ecosistemi acquatici.
Aree protette e siti Patrimonio Mondiale
Molti paesaggi glaciali sono protetti all'interno di parchi nazionali, riserve naturali e siti Patrimonio dell'Umanità dell'UNESCO. Queste aree protette conservano caratteristiche glaciali per lo studio scientifico, l'istruzione e la ricreazione, limitando al contempo attività dannose.
La gestione efficace di queste aree protette richiede un equilibrio di conservazione con accesso pubblico e utilizzo. Le strategie di gestione dei visitatori, i sistemi di traccia e i programmi educativi aiutano a ridurre gli impatti, permettendo alle persone di sperimentare e conoscere i paesaggi glaciali. La ricerca scientifica nelle aree protette contribuisce a comprendere i processi glaciali e a monitorare i cambiamenti ambientali.
Istruzione e Educazione pubblica
Imparare il pubblico sui paesaggi glaciali e il loro significato promuove l'apprezzamento e il sostegno alla conservazione. I programmi di interesse nei parchi nazionali e nei musei spiegano come le caratteristiche glaciali si siano formate e la loro importanza per comprendere la storia e il clima della Terra.
I programmi di scienze dei cittadini impegnano il pubblico nel monitoraggio dei paesaggi glaciali e documentano i cambiamenti. I volontari possono contribuire alle osservazioni della portata del ghiacciaio, fotografare le caratteristiche glaciali e partecipare agli sforzi di raccolta dei dati.
Prospettive future sulla ricerca del paesaggio glaciale
La ricerca sui paesaggi glaciali continua a progredire, guidata da nuove tecnologie, da questioni ambientali pressanti, e dalla necessità di comprendere le risposte del sistema terrestre ai cambiamenti climatici.
Migliorare la comprensione dei processi glaciali
Nonostante la vasta ricerca, molti aspetti dell'erosione glaciale e della deposizione rimangono incompleti. Le domande sull'importanza relativa dei diversi meccanismi di erosione, i controlli sui tassi di erosione e i processi che formano specifiche forme di terra continuano a motivare la ricerca.
Comprendere i processi subglaciali, ciò che accade sotto i ghiacciai dove l'osservazione diretta è difficile, rappresenta una sfida particolare. Nuove tecniche, tra cui indagini geofisiche, osservazioni sul buco e analisi della chimica glaciale delle acque di fusione aiutano a rivelare condizioni e processi sottoglaciali.
Ricostruire le ghiacciaie del passato
Migliorare le ricostruzioni delle glaciazioni passate aiuta gli scienziati a comprendere il comportamento delle calotte di ghiaccio e le interazioni con le lamiere climatiche.I progressi nelle tecniche di datazione, nella modellazione numerica e nella ricostruzione paleoclima consentono ricostruzioni più dettagliate e accurate di portata, spessore e dinamiche passate.
Comprendere i cicli glaciali-interglaciali e le loro cause rimane una questione fondamentale nella scienza della Terra. I paesaggi glaciali forniscono prove cruciali per affrontare questa domanda, e la ricerca continua a perfezionare la nostra comprensione dei tempi, delle dimensioni e delle caratteristiche delle glaciazioni passate.
Predivisione delle modifiche future
Il clima continua a cambiare, predire come i ghiacciai e i paesaggi glaciali risponderanno diventa sempre più importante: comprendere la sensibilità dei ghiacciai al cambiamento climatico, i tassi in cui potrebbero ritirarsi o avanzare, e i cambiamenti paesaggistici che risulteranno avere implicazioni pratiche per le risorse idriche, i pericoli e gli ecosistemi.
I modelli numerici che accoppiano il clima, le dinamiche del ghiaccio e l'evoluzione del paesaggio aiutano a prevedere i cambiamenti futuri. Migliorare questi modelli richiede una migliore comprensione dei processi glaciali, osservazioni più dettagliate dei cambiamenti attuali e capacità computazionali migliorate.
Conclusioni
Dal cime tortuose e profonde valli delle regioni alpine alle pianure lacustre di pianura precedentemente glaciate, questi paesaggi registrano la potente influenza del ghiaccio sulla superficie terrestre. Comprendere le forme terrestri glaciali fornisce informazioni sui cambiamenti climatici passati, rivela i processi che modellano il nostro pianeta e aiuta a prevedere i cambiamenti ambientali futuri.
La variegata gamma di caratteristiche erosioniali e depositali create dai ghiacciai – circhi, arêtes, corna, valli a forma di U, fiordi, more, tamburilli e molti altri – ognuno racconta parte della storia della glaciazione. Insieme, creano paesaggi di straordinaria bellezza e complessità che supportano ecosistemi diversi, forniscono risorse essenziali e ispirano la meraviglia umana.
Il cambiamento climatico spinge il rapido ritiro dei ghiacciai in tutto il mondo, i paesaggi glaciali stanno cambiando davanti ai nostri occhi, rendendo così comprensibili queste caratteristiche e i processi che li creano più importanti che mai. I paesaggi glaciali che vediamo oggi conservano un record di cambiamenti climatici passati, rispondendo simultaneamente ai cambiamenti ambientali attuali, servendo sia come archivi della storia della Terra che come indicatori del cambiamento in corso.
La protezione e lo studio dei paesaggi glaciali rimane essenziale per promuovere la comprensione scientifica, la gestione delle risorse naturali e la conservazione di queste caratteristiche notevoli per le generazioni future. Che siano considerate come laboratori naturali per la ricerca scientifica, fonti di risorse essenziali, destinazioni per il ricreazione e il turismo, o semplicemente come espressioni ispiranti di processi naturali, paesaggi glaciali hanno un significato duraturo per l'umanità e per la comprensione del nostro pianeta dinamico.
Risorse aggiuntive
Per coloro che sono interessati a conoscere meglio i paesaggi glaciali, sono disponibili numerose risorse. U.S. National Park Service] fornisce eccellenti materiali didattici sulle caratteristiche glaciali nei parchi nazionali dell'America.Encyclopedia Britannica] offre articoli completi sulle forme e sui processi climatici.