Glaziale Erosion

INHALTSVERZEICHNIS

1 Einleitung

2 Gletschertypen
2.1 Die Kontinentalgletscher
2.2 Die Gebirgsgletscher

3 Gletscherentstehung
3.1 Die Bedeutung von Nähr- und Zehrgebiet
3.2 Diagenese von Schnee zu Gletschereis

4 Gletscherbewegung
4.1 Das Fließen der Gletscherzunge
4.2 Gleiten auf der Gesteinsoberfläche
4.3 Plastische Deformation
4.4 Die Geschwindigkeit

5 Inlandeis
5.1 Charakteristik und Anordnung von Inlandeis
5.2 Die Erosionsarbeit der Inlandeismasse

6 Gletschererosion
6.1 Die Wirkung auf das Gestein und den Untergrund
6.2 Detersion
6.3 Detraktion

7 Schmelzwasser

8 Glazigene Formen
8.1 Kare
8.3 Hängetäler
8.4 Fjorde
8.5 Rundhöcker
8.6 Zungenbecken
8.7 Nunatakker
8.8 Limestone Pavements

9 Selektive Erosion
9.1 Crag-and-Tail -Strukturen
9.2 Streckungs- und Stauchungszonen
9.3 Konfluenzstufen
9.4 Diffluenzstufen
9.5 Felsriegel
9.6 Transfluenz

10 Schlußworte

11 LITERATURVERZEICHNIS

1 Einleitung

Gletscher spielten schon immer eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Erdoberfläche. Somit ist die Glazialerosion als ein Teilgebiet der Geomorphologie anzusehen.

Gletscher prägten eindrücklich die Landschaft die sie früher bedeckten.

Auch heute noch ist das Gletschereis für die Umformung der Landschaft verantwortlich; denn wie bewegtes Wasser den Untergrund formen kann, formt bewegtes Eis den Untergrund (vgl. Goudie, 1995).

Alle Erscheinungen, die durch einen Gletscher bewirkt werden, bezeichnet man als glazial. Das Wort „glazial“ hat zwei Bedeutungen:

- eine zeitliche

- eine klimatische

Glazialzeiten sind Kaltzeiten des Pleistozän.

Sie haben bestimmte Formbildungen zur Folge und lassen sich unterscheiden:

- Formbildung im Eisland Ф- werden als periglazial oder glaziäre bezeichnet
- Unmittelbar durchs Eis entstande Formen werden als Glazigene Formen bezeichnet
- Die vom Schmelzwasser geschaffenen Formen werden als fluvioglazial bezeichnet ( vgl. Schumann, 1989)

Zur Zeit bedecken etwa 15 Millionen Quadratkilometer Eis unser Festland.

Das entspricht etwa 10% der gesamten festen Landfläche.

In Pleistozän bedeckte das Eis 55 Millionen Quadratkilometer, was einer Festlandfläche von 30% entspricht ( vgl. Schulz, 1994).

Gletscher haben verschiedene Erscheinungsbilder.

Gletscher erscheinen entweder in einem deutlich umrahmten Bett, oder sie Verhüllen die ganze Landschaft als Inlandeis.

Innerhalb der glazialen Abtragungsformen kann man unterscheiden zwischen der Abtragung durch:

- den Formenschatz der Hochgebirgsvergletscherung
- den Formenschatz der Inlandvereisung

Doch bevor geklärt werden kann, wie Gletscher bei ihrer Erosionsarbeit vorgehen und in welche Formen sie die Landschaft umgestalten, soll hier zunächst erklärt werden, welche Gletschertypen es gibt und wie überhaupt ein Gletscher entsteht und er sich bewegt.

2 Gletschertypen

2.1 Die Kontinentalgletscher

Man unterscheidet die verschiedenen Gletschertypen nach Gebirgsgletscher und Kontinentalgletscher:

In die Klassen der Kontinentalgletschem gehören:

a) Das Inlandeis

Es ist größer als 50.000 Quadratkilometer und es überdeckt das Relief

b) Die Eiskappe

Sie ist kleiner als 50.000 Quadratkilometer und überdeckt ebenfalls das Relief

c) Der Eisdom

Es ist der zentrale Bereich der Eiskappe

d) Der Auslaßgletscher

Hierbei kommt ein Eisstrom aus einer Eiskappe oder dem Inlandeis

e) Das Eisschelf

Ist eine dicke, schwimmende Eisdecke, die eine Verbindung zur Küste hat

f) Der Plateaugletscher

Das Nährgebiet befindet sich hoch oben auf dem Plateau auf dem sich zusammenhängende Eismassen bilden konnten. Zahlreiche Eiszungen des Plateaugletschers (siehe Abb.1) fließen von als Talgletscher, talwärts ab ( vgl. Goudie, 1995).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 : Plateaugletscher

2.2 Die Gebirgsgletscher

Die Gebirgsgletscher liegen in Becken oder Tälern der Hochgebirge. Zu ihrer Klasse gehören u.a. :

a) Der Talgletscher

Diese Eismasse bewegt sich in einem Tal abwärts und hat ein umgrenztes Einzugsgebiet

b) Der Kargletscher

Eine Eismasse die in einer Mulde, dem Kar, liegt.

c) Die Gebirgs- oder Hanggletscher

Sie befinden sich in Vertiefungen von Hängen und stellen oft eine Vorstufe zu Kargletschern dar.

d) Das Eisstromnetz

Ist eine Vereinigung vieler Gletscher, wobei die Eismasse wasserscheiden überfließt ( Transfluenz)

e) Der Piedmontgletscher ( Vorlandgletscher)

Er verläßt die ihn umgebenen Steilhänge und kann sich so fächer- oder kuchenförmig ausbreiten ( vgl. Goudie, 1995)

So verschieden die Gletscher in ihrer Form und ihrem Aussehen sind, alle haben eins gemeinsam: den Tiefenschurf.

3 Gletscherentstehung

3.1 Die Bedeutung von Nähr- und Zehrgebiet

Gletscher entstehen, wenn die Temperaturen dementsprechend sind und wenn der Niederschlag hauptsächlich als Schnee fällt, und dabei diese Menge größer ist als die, die durch Ablation (Abwehen, Verdunstung, Sonneneinstrahlung, Erdwärme, Druck...) verloren geht.

Wenn eine entsprechende Niederschlagsmenge vorhanden ist, kommt es an bestimmten Stellen zu einer Ansammlung von Schnee ( vgl. Ehlers/Leser, 1981).

Der Bereich, in dem der Gletscher aufgebaut wird, d.h., wo der Niederschlag größer ist als die Ablation ( N > A), nennt sich Nährgebiet.

Das Gebiet in dem der Gletscherzuwachs gestoppt und das Abbauen beginnt, weil die Ablation größer ist als der Niederschlag ( A > N ), nennt sich Zehrgebiet.

Zwischen dem Nährgebiet und Zehrgebiet liegt die Firnlinie.

Die Zusammenhänge zwischen Gletscherentstehung und der Niederschlagsmenge lassen sich in der Abb. 2 über die Niederschlagsmengen in Island verdeutlichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Niederschlagsmengen auf Island

In extrem niederschlagsarmen Gebieten können auch nur dort Gletscher entstehen, wo die Ablationsmenge sehr gering ist.

3.2 Diagenese von Schnee zu Gletschereis

Schneekristalle haben eine geringere Dichte als Wassertropfen.

Deshalb entsprechen 100 Millimeter Schneeniederschlag etwas 10 Millimeter Regen.

Die Schneekristalle, die in einer Schneedecke unten liegen, werden von der Auflast komprimiert ( durch den Überlagerungsdruck) und dabei entsteht Firn.

Der Firn wird mit der Zeit dichter bis fast alle Zwischenräume verschwunden sind.

Das Ergebnis ist reines Eis ( vgl. Goudie, 1995).

Die Eiskristalle vergrößern sich mit der Zeit durch die Sammelkristalation.

Die Dauer dieses Umwandlungsprozeß (Diagenese) hängt entscheidet vom Klima ab.

In niederen Breiten kann diese Vorgang wenige Jahre dauern, in extrem kalten Regionen einige tausend Jahre ( vgl. Goudie, 1995).

Die meisten Gletscher sind auf diese Weise entstanden.

Eine Teil der Gletschermasse kann auch durch gefrorenes Schmelzwasser zu stande gekommen sein.

Das nun entstandene Gletschereis bleibt aber nicht an seinem Entstehungsort, sondern beginnt zu fließen.

4 Gletscherbewegung

4.1 Das Fließen der Gletscherzunge

Ausgelöst wird die Gletscherbewegung durch sein Eigengewicht.

Ab einem bestimmten Masse wird die Reibung zwischen dem Eis und dem Untergrund überwunden und das Eis setzt sich in Bewegung (siehe Abb.3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Die Bewegung einer Gletscherzunge

Das Fließen des Eises wird von verschiedenen Faktoren beeinflußt:

- vom Zuwachs im Nährgebiet
- von der Masse des Gletschers
- vom Gefälle
- vom Talprofil
- von der Eistemperatur

In Hochgebirgen kommt es aus FIRNMULDEN, zunächst flachen Eintiefungen an den Hängen, in denen sich Niederschläge sammeln konnten und sich zu Gletschereis verdichteten.

In der Form von Talgletschern bahnt sich die Gletscherzunge ihren Weg talabwärts (siehe Abb.4) bei der die Gletscherzunge mit Schneeniederschlägen genährt wird.

Die Gletscherzunge fließt solange, bis sich der Eisnachschub und der Abschmelzwert die Waage halten.

Da beide Werte variabel sind kommt es zu Vorstößen und zu „Rückzügen“ (durch Abschmelzen) der Gletscherstirn, zu den sog. Oszillationen der Gletscherzunge“.

Manchmal reichen die Gletscherzungen soweit hinab, daß die Vegetation von dem Gletscher zerstört wird.

Eigentlich dürfte hier der Gletscher durch die Ablation gar nicht mehr bestehen.

Aber die Gletscherzungen werden ständig durch Eisnachschub aus den Nährgebiet versorgt ( vgl. Ehlers/Leser, 1981).

Eiszungen die aus den Tälern herausfließen, schürfen oft tiefe Becken in den Untergrund.

Wenn nur kurze Gletscherzungen aus dem Firnbecken talwärts wandern, ohne ein Tal auszuschürfen, werden sie als Flankenvereisung oder als Gehängegletscher bezeichnet.

Sie befördern den Gesteinsschutt, der von der Frostsprengungsverwitterung, von den Berghängen und vom Untergrund geliefert wird.

Er wird über die Eisfläche transportiert, geht im Eis weiter zu Tal oder lagert sich seitlich ab. Hier beginnt die Akkumulation ( vgl. Leser 1993)..

Gletscher fließen durch verschiedene Vorgänge, wobei es drei typische Arten der Gletscherbewegung gibt:

4.2 Gleiten auf der Gesteinsoberfläche

Wasser gefriert zwar bei einer Temperatur von null Grad Celsius, aber unter Druck wird der Gefrierpunkt von Wasser herabgesetzt.

Durch die Last des Eises entsteht an der Gletschersohle ein Druck, der dafür sorgt, daß eine dünne Eisschicht abschmelzen kann.

Ein so entstandener Wasserfilm zwischen Gletscher- und Gesteinsuntergrund verringert die Reibung und ermöglicht die Gleitbewegung.

Diese Bewegungsart wird basales Gleiten genannt und kommt besonders häufig bei temperierten Gletscher vor, deren Temperaturen um den Gefrierpunkt liegen.

In extrem kalten Gebieten ist das basale Gleiten weniger zu finden, denn dort ist der Gletscher an den Gesteinsuntergrund festgefroren ( vgl. Goudie, 1995).

4.3 Plastische Deformation

Eis ist spröde und plastisch verformbar.

Stabilisiert man das Eis auf einer Seite und hält dieses Eisstück waagerecht in den Raum, wird es sich mit der Zeit durch sein Eigengewicht verformen.

Dieser Vorgang nennt sich plastische Deformation.

Bei einem Gletscher hängt das Maß der Deformation ( das Fließen unter dem Einfluß der Schwerkraft) von der Eisdicke, der Hangneigung und den somit entstehenden Kräften ab.

Mit steigender Hangneigung vergrößert sich die plastische Deformation.

Auch die Temperatur ist entscheidend für die Deformation; denn extrem kaltes Eis verformt sich weniger stark als temperiertes Eis ( vgl. Goudie, 1995).

Daraus ist abzuleiten, daß ein großer, steiler Gletscher in gemäßigten Zonen wesentlich schneller fließt, als eine dünne flache Eiskappe in Polargebieten.

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