Περιεχόμενο
- Τι είναι ο παγετώνας;
- Πώς σχηματίζονται οι παγετώνες;
- Πώς ρέουν οι παγετώνες;
- Ποιες είναι οι ζώνες ενός παγετώνα;
- Γιατί οι παγετώνες προχωρούν και ανατρέπονται;
- Πώς επηρεάζει η αλλαγή του κλίματος τους παγετώνες;
- Ποια είναι μερικά από τα Χαρακτηριστικά Διάβρωσης Χαρακτηρισμένα από τους Παγετώνες της Κοιλάδας;
- Σχετικά με τον Συγγραφέα
Bucher Valley Glacier στην Αλάσκα αντιπροσωπεύει όμορφα ένα μεγάλο παγετώνα που δέχεται πάγο από πολλούς μικρότερους παγετώνες που την ενώνουν σαν τους παραπόταμους ενός ρέματος. Εικόνα από την Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Τι είναι ο παγετώνας;
Ένας παγετώνας είναι μια αργά ρέουσα μάζα πάγου με απίστευτες διαβρωτικές ικανότητες. Οι παγετώνες της κοιλάδας (αλπικοί παγετώνες, παγετώνες στο βουνό) υπερέχουν στα γλυπτά βουνά σε οδοντωτές κορυφογραμμές, κορυφές και βαθιές κοιλάδες σχήματος U καθώς αυτά τα ιδιαίτερα διαβρωτικά ποτάμια πάγου προχωρούν κάτω από ορεινές πλαγιές. Οι παγετώνες της κοιλάδας δραστηριοποιούνται σήμερα στη Σκανδιναβία, στις Άλπεις, στα Ιμαλάια και στα βουνά και τα ηφαίστεια κατά μήκος των δυτικών ακτών της Βόρειας και Νότιας Αμερικής. Το καταπληκτικό, οδοντωτό τοπίο των νότιων Άλπεων της Νέας Ζηλανδίας είναι επίσης ευγενική προσφορά από τη διαβρωτική δύναμη των παγετώνων. Ο φωτισμός των σηματοδοτών σήματος στην ταινία Ο Άρχοντας των Δαχτυλιδιών - Η Επιστροφή του Βασιλιά συλλαμβάνει αυτό το περίφημο τοπίο.
Οι ηπειρωτικοί παγετώνες (φύλλα πάγου, καλύμματα πάγου) είναι τεράστια φύλλα παγόμορφου πάγου που καλύπτουν χωματερές. Οι ηπειρωτικοί παγετώνες σήμερα διαβρώνουν βαθιά στο υπόβαθρο της Ανταρκτικής και της Γροιλανδίας. Τα τεράστια φύλλα πάγου είναι εξαιρετικά παχύρρευστα και έτσι έχουν καταθλίψει την επιφάνεια της γης κάτω από τη στάθμη της θάλασσας σε πολλές τοποθεσίες. Για παράδειγμα, στη Δυτική Ανταρκτική, το μέγιστο πάχος πάγου είναι 4,36 χιλιόμετρα (2,71 μίλια), προκαλώντας την κατάθλιψη της επιφάνειας της γης κατά 2,54 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας! Εάν όλοι οι πάγοι πάγοι στην Ανταρκτική επρόκειτο να λιώσουν στιγμιαία, όλα όσα θα ήταν ορατά από την επιφάνεια της Ανταρκτικής θα ήταν μεγάλα και μικρά χωματόδρομοι με διάσπαρτα νησιά που περιβάλλουν τον Νότιο Ωκεανό
Νότια Γροιλανδία από το διάστημα: Ένας μικρός ηπειρωτικός παγετώνας καλύπτει τη Γροιλανδία. Δορυφορική εικόνα από τη NASA και τη Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Δειγματοληψία πάγου πάγου: Ένας επιστήμονας συλλέγει δείγματα χιονιού από τον παγετώνα Taku της Αλάσκας. Εικόνα από την Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Πώς σχηματίζονται οι παγετώνες;
Μια σημαντική ποσότητα συσσώρευσης χιονιού είναι απαραίτητη για τον σχηματισμό του παγετώδους πάγου. Είναι επιτακτικό να συσσωρεύεται περισσότερο χιόνι το χειμώνα από αυτό που λιώνει κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Οι νιφάδες χιονιού είναι εξαγωνικοί κρύσταλλοι παγωμένου νερού. Ωστόσο, τα στρώματα των χνουδωτών νιφάδων δεν είναι παγετώνας πάγος ... όχι τουλάχιστον.
Καθώς συσσωρεύονται παχιά στρώματα χιονιού, οι βαθιά θαμμένες νιφάδες χιονιού γίνονται όλο και πιο στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους. Η πυκνή συσκευασία αναγκάζει τις νιφάδες χιονιού να πάρουν στρογγυλεμένα σχήματα, καθώς καταστρέφεται το σχήμα εξαγωνικής νιφάδας. Με αρκετό χρόνο, οι βαθιά θαμμένοι, καλά στρογγυλευμένοι κόκκοι γεμίζουν πολύ πυκνά, αποβάλλοντας τον περισσότερο αέρα που παγιδεύεται μεταξύ των κόκκων. Οι κοκκώδεις κόκκοι χιονιού καλούνται firn και χρειάζονται περίπου δύο χρόνια για να σχηματιστούν.
Το χοντρό, υπερκαλυμμένο χιονάνθρωπο ασκεί τεράστια πίεση πάνω στα στρώματα των θαμμένων ρίζων, και οι κόκκοι αυτοί αρχίζουν να λιώσει ένα μικρό κομμάτι. Το έλατο και το λιωμένο νερό ανακρυσταλλώνουν αργά, σχηματίζοντας παγετώδες πάγο. Αυτή η διαδικασία μετασχηματισμού μπορεί να διαρκέσει αρκετές δεκαετίες έως εκατοντάδες ετών, επειδή ο ρυθμός σχηματισμού πάγου πάγου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποσότητα της χιονόπτωσης. (Η διαδικασία ανακρυστάλλωσης σημαίνει ότι ο παγετός πάγος είναι πραγματικά ένας τύπος μεταμορφωμένου βράχου).
Παγετώνας της κοιλάδας Tazlina: Οι σφαγές είναι ορατές κοντά στο άκρο αραίωσης στη ζώνη σπατάλης. Σημειώστε ότι η επιφάνεια του πάγου είναι βρώμικη λόγω της συσσώρευσης σωματιδίων άμμου και χαλικιού. Η παγετώνα της κοιλάδας Tazlina στην Αλάσκα υποχωρεί. Εικόνα του Bruce F. Molnia, USGS. Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση.
Ζώνες παγετώνων: Μια διατομή γελοιογραφίας μέσω ενός παγετώνα, που δείχνει τη ζώνη συσσώρευσης και τη ζώνη σπατάλης. Εικόνα από την Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Πώς ρέουν οι παγετώνες;
Ένας παγετώνας αρχίζει να ρέει όταν μια παχιά μάζα πάγου αρχίζει να παραμορφώνεται πλαστικά υπό το δικό του βάρος. Αυτή η διαδικασία πλαστικής παραμόρφωσης (εσωτερική παραμόρφωση) συμβαίνει επειδή οι πάγοι κρύσταλλοι μπορούν να κάμπτονται αργά και να αλλάζουν το σχήμα χωρίς να σπάσουν ή να σπάσουν. Η πλαστική παραμόρφωση συμβαίνει κάτω από ένα βάθος 50 μέτρων (164 πόδια) από την επιφάνεια του παγετώνα.
Ο παχύς παγετώδης πάγος είναι αρκετά βαρύς και το μεγάλο βάρος του παγετώνα μπορεί να προκαλέσει την τήξη του πάγου κατά μήκος της βάσης του παγετώνα. Η τήξη συμβαίνει επειδή η θερμοκρασία στην οποία λιώνει ο πάγος μειώνεται λόγω της πίεσης που ασκείται από το βάρος του υπερκείμενου παγετώδους πάγου. Η θερμότητα από την επιφάνεια της Γης μπορεί επίσης να προκαλέσει τήξη πάγου κατά μήκος της βάσης του παγετώνα. Η διαδικασία της βασικής ολίσθησης συμβαίνει όταν συσσωρεύεται ένα λεπτό στρώμα από τήγμα νερού μεταξύ του βασικού πάγου και της επιφάνειας της Γης. Το λειωμένο νερό λειτουργεί ως λιπαντικό, επιτρέποντας στον παγετώνα να γλιστρά πιο εύκολα πάνω από το υπόστρωμα και τα ιζήματα.
Εάν συγκεντρωθεί ένα μεγάλο μέρος από ολισθηρό λειωμένο νερό κάτω από τον πάγο, ο παγετώνας μπορεί να αρχίσει να προχωράει πολύ γρήγορα ως κύμα. Μερικές φορές γνωστός ως παγετώνας που περνάει καλπασμένος, ένας ραγδαίος παγετώνας ρέει με πολύ γρήγορο ρυθμό. Για παράδειγμα, το καλοκαίρι του 2012, το Jakobshavn Glacier, που βρίσκεται στην ανατολική ακτή της Γροιλανδίας, μετρήθηκε για να προχωρήσει με ρυθμό 46 μέτρων ημερησίως (151 πόδια / ημέρα). Ο Jakobshavn Glacier πιστεύεται ευρέως ότι είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία του μεγάλου παγόβουνου που τελικά κατέρρευσε τον Τιτανικό το 1912.
Φωτογραφίες πριν και μετά: Φωτογραφίες που λαμβάνονται στην ίδια θέση τοποθεσία στο Εθνικό Πάρκο Glacier Bay και διατηρούν στην Αλάσκα. Η επάνω φωτογραφία δείχνει Muir Glacier στη δεκαετία του 1880 και η κάτω φωτογραφία παρουσιάζει την ίδια είσοδο το 2005. Muir Glacier έχει υποχωρήσει 50 χιλιόμετρα (31 μίλια). Και οι δύο εικόνες από τη Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Ποιες είναι οι ζώνες ενός παγετώνα;
Η περιοχή του παγετώδους σχηματισμού πάγου ονομάζεται ζώνη συσσώρευσης. Στη ζώνη αυτή συσσωρεύεται κάθε χιόνι κάθε χειμώνα από αυτό που λιώνει κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Οι κατακρημνισμένες συσσωρεύσεις του χιονιού μετατρέπονται σε ρίζες και τελικά ανακρυσταλλώνουν σε παγετώδεις πάγους. Ο παγωμένος πάγος ρέει μακριά από τη ζώνη συσσώρευσης όταν ο παχύς πάγος παραμορφώνεται πλαστικά κάτω από το βάρος του. Σε έναν παγετώνα της κοιλάδας ο πάγος ρέει προς τα κάτω από τη ζώνη συσσώρευσης, ενώ για έναν ηπειρωτικό παγετώνα ο πάγος ρέει πλευρικά προς τα έξω και μακριά από τη ζώνη συσσώρευσης.
Η περιοχή ενός παγετώνα που βιώνει μεγαλύτερη ποσότητα τήξης από τον παγετώδη σχηματισμό πάγου ονομάζεται ζώνη σπατάλης (ζώνη κατάλυσης). Στη ζώνη αυτή, καθώς ο πάγος λιώνει, τα κομμάτια άμμου και χαλικιού στην επιφάνεια του παγετώνα παραμένουν πίσω. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο παγετώνας πάγος αναπληρώνει πάντα αυτή τη ζώνη, καθώς ο παγετώνας πάγος συνεχίζει να ρέει από τη ζώνη συσσώρευσης.
Η γραμμή που χωρίζει τη ζώνη συσσώρευσης από τη ζώνη σπατάλης καλείται γραμμή χιονιού (γραμμή ισορροπίας). Η γραμμή χιονιού μπορεί να είναι ορατή στο τέλος του καλοκαιριού μεταξύ της καθαρής παγωμένης επιφάνειας της ζώνης συσσώρευσης και της βρώμικης, επικαλυμμένης με ιζήματα επιφάνεια της ζώνης σπατάλης.
Τα άνω 50 μέτρα της επιφάνειας του παγετώνα, όπου ο πάγος δεν υφίσταται πλαστική παραμόρφωση, αναφέρεται ως ζώνη θραύσης. Στη ζώνη αυτή ο πάγος είναι εύθραυστος και παραμορφώνεται μόνο με ρωγμές, σπάσιμο και σχισίματα. Οι κρηπίδες είναι κατάγματα ή διαλείμματα στον πάγο που μπορεί να έχουν μήκος εκατοντάδων μέτρων και βάθος έως 50 μέτρα.
Το άκρο ή το δάχτυλο του παγετώνα ονομάζεται άκρο και είναι μέρος της ζώνης σπατάλης. Όταν το τέλος του παγετώνα ρέει μέσα σε ένα σώμα νερού, ο πάγος στο δάχτυλο μύγες ή σπάει για να σχηματίσει πλωτά κομμάτια πάγου που ονομάζεται παγόβουνα.
Ο John Muir έγραψε για μια από τις περιπέτειες του 1880 στην Αλάσκα, όταν μαζί με τον σκύλο κατασκήνωσης, Stickeen, πήγαιναν σε μια μακρά πεζοπορία πάνω σε ένα παγετώνα της κοιλάδας. Στο ταξίδι επιστροφής ο δρόμος τους αποκλείστηκε από τις σκάλες και ο Ιωάννης έπρεπε να περπατήσει σε μεγάλη απόσταση μέχρι να ανακαλύψει μια επισφαλής, στενή πάγου που εκτείνεται σε μια βαθιά κρεβατοκάμαρα. Είναι κατανοητό ότι ο Stickeen ήταν αρκετά απρόθυμος να διασχίσει την επικίνδυνη γέφυρα του πάγου και ο Ιωάννης πέρασε αρκετό χρόνο και προσπάθεια να αναγκάσει τον τρομακτικό σκύλο να περάσει. Ο Stickeen και ο Ιωάννης τελικά επέστρεψαν με ασφάλεια στο στρατόπεδο μόνο για να τους προσέλθουν από τους συνεργάτες τους που ήταν αρκετά αναστατωμένοι μαζί του. Ο John δεν κατάφερε να αφήσει κανέναν να ξέρει πού πηγαίνει!
Cirques: Δύο κύκλοι που περιέχουν μικρούς παγετώνες της κοιλάδας χωρίζονται από ένα κτίριο. Εθνικό Πάρκο Glacier Bay, Αλάσκα. Εικόνα από την Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών.
Γιατί οι παγετώνες προχωρούν και ανατρέπονται;
Οι παγετώνες έχουν προϋπολογισμό χιόνι, όπως ένας λογαριασμός νομισματικής τράπεζας. Όσο περισσότερα χρήματα κατατίθενται σε τραπεζικό λογαριασμό, τόσο μεγαλύτερο είναι ο λογαριασμός. Ωστόσο, αν αφαιρεθούν περισσότερα χρήματα από αυτά που κατατίθενται στο λογαριασμό, το ποσό των διαθέσιμων χρημάτων είναι πολύ μειωμένο. Η πρόοδος του παγετώνα πάγου και η υποχώρηση είναι αρκετά όμοια.
Όταν σχηματίζονται περισσότεροι παγετοί πάγοι στη ζώνη συσσώρευσης από αυτό που λιώνει στη ζώνη σπατάλης, ο παγετώνας θα αναπτυχθεί και θα προχωρήσει. Το τέρμα ενός προχωρημένου παγετώνα θα προχωρήσει μακρύτερα από τη ζώνη συσσώρευσης και έτσι θα επιμηκύνει τον παγετώνα.
Ένας παγετώνας υποχωρεί όταν περισσότερος πάγος λιώνει κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού από αυτό που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Ο παγετώνας μειώνεται σε μέγεθος καθώς ο πάγος στη ζώνη των αποβλήτων λιώνει. Ο παγετώδης πάγος που υποχωρεί δεν τρέχει ποτέ προς τα πίσω. ο πάγος απλά λιώνει πιο γρήγορα από ότι αναπληρώνεται από το νέο σχηματισμό πάγου πάγου στη ζώνη συσσώρευσης.
Εάν η ποσότητα σχηματισμού πάγου πάγου στη ζώνη συσσώρευσης ισούται με την ποσότητα τήξης στη ζώνη σπατάλης, τότε ο παγετώνας δεν προχωρά ή υποχωρεί. Ενώ ο πάγος μέσα στον παγετώνα συνεχίζει να ρέει από την πηγή προς το τερματικό, το δάκτυλο του παγετώνα θα σταθεί στάσιμο, επειδή οι παγετώδεις ισορροπίες μεταξύ των δύο ζωνών.
Παγετώδες τοπίο: Αρκετά μικρά κυκλάκια είναι ορατά και το καθένα είναι η ζώνη συσσώρευσης ή γενέτειρας ενός μικρού παγετώνα της κοιλάδας. Δύο παγετώνες της κοιλάδας ρέουν γύρω από ένα μικρό κέρατο και συγχωνεύονται για να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο παγετώνα της κοιλάδας. Μια φορά κι έναν καιρό, ο μεγαλύτερος παγετώνας της κοιλάδας έπεσε σε όλο το μήκος της κοιλάδας, χαράσσοντας μια κοιλάδα σε σχήμα U. Ο παγετώνας βρίσκεται σε υποχώρηση, επειδή μόνο ένα τμήμα της κοίλης σκαλισμένης κοιλάδας με σχήμα U περιέχει πάγο. Ένα ρεύμα meltwater εκλύεται από το τέλος του παγετώνα και ρέει κάτω από το τμήμα χωρίς πάγο της κοιλάδας. Εικόνα από τα βουνά Chugach, Αλάσκα από Bruce F. Molnia, USGS
Πώς επηρεάζει η αλλαγή του κλίματος τους παγετώνες;
Η παραγωγή αερίων θερμοκηπίου (π.χ. διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου) συμβάλλει στη βραδεία αύξηση των παγκόσμιων θερμοκρασιών παγκοσμίως. Σύμφωνα με τους επιστήμονες της NASA, ο παγετώνας πάγος τώρα λιώνει σε υψηλότερα ποσοστά από ποτέ. Μικροί παγετώνες της κοιλάδας σε ολόκληρο τον κόσμο είναι οι πιο ευάλωτοι στις παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές. Σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο Δεδομένων για το Χιόνι και το Πάγο, περίπου ενενήντα τοις εκατό όλων των ελεγχόμενων παγετώνων βρίσκονται σε υποχώρηση. Για παράδειγμα, το 1910 υπήρχαν περίπου 150 παγετώνες στην κοιλάδα στο Εθνικό Πάρκο Glacier στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το 2010, υπήρχαν μόνο 25 ενεργείς παγετώνες και ορισμένοι από τους υπόλοιπους παγετώνες κινδυνεύουν να εξαφανιστούν μέχρι το 2030. Ο πάγος παγετώνων στη Γροιλανδία και στη Δυτική Ανταρκτική είναι επίσης ευάλωτος στην αλλαγή του κλίματος. Παραδείγματος χάριν, ο πάγος της Γροιλανδίας παρουσιάζει υψηλότερα ποσοστά τήξης, ενώ η καταγραφή του σημείου τήξης καταγράφηκε το 2002. Εάν λυθεί ολόκληρος ο παγωμένος πάγος της Γροιλανδίας ή λιωθεί το πάγο της Δυτικής Ανταρκτικής, η στάθμη της θάλασσας θα ανέλθει κατά 5 μέτρα. Η γενική τάση στην υποχώρηση των παγετώνων παγκοσμίως αντανακλά την αύξηση των παγκόσμιων θερμοκρασιών.
Ποια είναι μερικά από τα Χαρακτηριστικά Διάβρωσης Χαρακτηρισμένα από τους Παγετώνες της Κοιλάδας;
Ένα τσίρκο είναι μια μικρή κοιλότητα ή μια αμφιθεατρικά διαμορφωμένη κατάθλιψη. Μια arête είναι μια στενή, απότομη, οδοντωτή κορυφογραμμή από διαβρωμένο υπόβαθρο. Ένα κέρας είναι μια αιχμηρή, παγετωμένη κορυφή βουνού περιτριγυρισμένη από τσίρκα και αρτέτες. (Ένα διάσημο κέρας στις Ελβετικές Άλπεις είναι το Matterhorn.) Μια κοιλάδα σε σχήμα U σχηματίζεται όταν ένας παγετώνας της κοιλάδας ρέει κάτω από μια κοιλάδα ρεύματος και η διαβρωτική δύναμη του ρέοντος παγετώνα τροποποιεί την κοιλάδα ρεύματος σχήματος V σε ένα επίπεδο, απότομο τοίχωμα Κοιλιακή κοιλάδα.
Την επόμενη φορά που θα παρακολουθήσετε τον φωτισμό της αλληλουχίας σημάτων σήματος στην ταινία Ο Άρχοντας των Δαχτυλιδιών - Η Επιστροφή του Βασιλιά, προσπαθήστε να εντοπίσετε μερικά από αυτά τα καταπληκτικά χαρακτηριστικά διαβρώσεως.
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Η Sara Bennett διδάσκει μαθήματα γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Δυτικού Ιλινόις και απολαμβάνει πεζοπορία στα εθνικά πάρκα. Ενθαρρύνει τον καθένα να κάνει βόλτες σε φυσικούς χώρους και να βυθιστεί στην ομορφιά της Γης.