Formen und Prozesse der Glazialerosion

Gliederung:

1. Definition

2. Arten der Glazialersion
2.1. Detersion
2.2. Detraktion
2.3. Exaration

3. Voraussetzungen

4. Formen
4.1. Rundhöcker
4.2. Kare
4.2.1. Aufbau
4.2.2. Entstehung
4.2.3. Sonderformen
4.3. Trogtäler
4.3.1. Aufbau
4.3.2. Entstehung
4.3.3. Weitere Formen die in Trogtalbildung entstehen

5. Zusammenfassung

6. Literatur

7. Anhang

1. Definition Glazialerosion

Glazialerosion ist ein Überbegriff für 3 Teilvorgänge von Abtragung, die alle auf die ,,formenschaffende oder umformende Arbeit bewegten Gletschereises" zurückgehen. Dieser Begriff faßt also Erosion im engeren Sinne und Denudation durch das Eis zusammen. Die Teilvorgänge sind Detersion, Detraktion und Exaration. (Wilhelmy 1972, S.84)

2. Arten der Glazialerosion

2.1. Detersion

Durch das vom Gletschereis mitgeführte Material (Gesteine, Grob- und Feinboden), welches als Grundmoräne aufgenommen wurde, kommt es zum Abschleifen und Ausschürfen des Felsuntergrundes. Der Druck des Eises spielt dabei die entscheidende Rolle, da Felsuntergrund und Moränenmaterial bei höherem Druck besser erodiert werden können. Diese Form der Glazialerosion an der Vorderseite des Gletschers stärker ausgeprägt, weil der Druck hier höher ist. (Wilhelmy 1972, S.84)

2.2. Detraktion

Herausbrechen- und reißen von Gesteinssplittern und gelockerten Felsteilen durch das Eis infolge von lokaler Druckentlastungsverwitterung oder Frostsprengung durch häufiges tauen und gefrieren beim Weiterbewegen des Gletschers. Dies geschieht dadurch, dass der Druck des Gletschers auf seine unteren Eisschichten sich ändern kann. Druckzunahme bedeutet, dass sich die innere Energie eines Körpers erhöht (Verrichten von Arbeit), was dieser dann in Wärme umsetzten kann oder wenn die Energie groß genug ist zur Aggrgatzustandsänderung. Bei Druckentlastung wird dieser Prozeß umgekehrt. Diese Verwitterungsprodukte werden dann ebenfalls mit dem Gletscher mitgeführt. Diese Erosionsart ist vor allem auf der Leeseite des Gletschers ausgeprägt, weil sich hier der Druck öfter ändern kann. (Wilhelmy 1972 S.84; Ahnert 1996, S.335)

2.3. Exaration

Zusammenschieben und auffalten von vormals vor dem Gletscher abgelagerten Schutt durch erneuten Gletschervorstoß. Dieses Lockergestein muß nicht von diesem Gletscher dort abgelagert worden sein, es kann auch von anderen Eiszeiten stammen oder nichtglazigen sein. (Wilhelmy 1972, S.84)

3. Voraussetzungen

Damit Glazialerosion stattfinden kann, ist zwangsläufig das Vorhandensein von Eis. Dieses kann das Inlandeis sein, das bis Norddeutschland reichte oder es können die Gletscher der Gebirge sein, die formenbildend wirken. Die Verbreitung der Eismassen war, jedenfalls in geologisch näherer Vergangenheit, in den Eiszeiten des Peistozän am größten, so das wir die damals entstandenen Formen heute beobachten. Die Prozesse, die der Glazialersion zugrundeliegen, wirken auch heute noch formenbildend, aber die Ergebnisse sind durch die Eisbedeckung, z.B. Antarktis, Grönland, nicht sichtbar. Teilweise können sie aber in den Gebirgen beobachtet werden, wenn es zum Gletscherrückzug kommt. Wir betrachten also vor allem die Formen des Pleistozäns.

4. Formen der Glazialerosion

Die Vorgänge der Glazialerosion hinterlassen in der Landschaft charakteristische Formen, die nur in vormals vergletscherten Gebieten vorkommen oder in denen, die heute noch vergletschert sind. Zu diesen Formen der Eiserosion zählen Woldstedt und von Klebelsberg Trogtäler, Riegel, Becken, Hängetäler, Kare, Felsvorbaue, Diffluenz- und Konfluenzstufen, Rundhöckerlandschaften, Schliffe, Schrammen und Furchen. Auf einige dieser Erosionsformen soll im folgenden eingegangen werden.

4.1. Die Rundhöckerlandschaften

Rundhöcker sind asymmetrische Felsbuckel mit stromlinienförmig gerundeter, abgeflachter Stoßseite und kantiger von Kluftflächen begrenzter Leeseite. (idealerweise) Sie werden durch Detersion und Detraktion des Felsuntergrundes gebildet. (Ahnert) Die Entstehung von idealen Rundhöckern ist von drei Faktoren abhängig.

1. Der Felsuntergrund muß dem Eis lange genug ausgesetzt gewesen sein.
2. Die Fließrichtung des Eises muß immer die gleiche geblieben sein.
3. Das Eis muß eine Temperatur nahe 0°C gehabt haben.

Die Rundhöcker sehen dann wie beschrieben aus. Bei Temperaturen nahe dem Druckschmelzpunkt kann das Eis schnell schmelzen, wenn der Druck etwas steigt, was durch den Felsuntergrund geschieht. Dann bildet sich ein Wasserfilm, der den Fels glättet und ihm, falls andere feste Bestandteile im mitgeführten Material enthalten sind, die typischen Schrammen zuführt, an denen dann die Fließrichtung des Gletschers erkannt werden kann. An der Leeseite, wo der Druck auf das Eis wieder abnimmt, weil der höchste Punkt des Felsen überschritten ist, gefriert das Eis und reißt dann Gesteinsbrocken mit sich, wodurch die Kluftflächen entstehen.

Kommt es zur selektiven Erosion, z.B. durch unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten oder unterschiedliche Widerstände des Gesteins bilden sich Felsbecken, die mit Wasser gefüllt werden, wenn das Eis schmilzt. ( Kuhle1991, S.28f.)

4.2. Die Kare

4.2.1. Aufbau

Kare sind die Ausgangsorte der Gletscher (in Gebirgen), die in ihnen gebildet werden. Sie sind deshalb ein sehr gutes Beispiel für die Glazialerosion. Sie sind trogförmig und weisen eine Übertiefung des Bodens auf, woraus sich eine sogenannte Karschwelle am Ausgang des Kars ergibt. Sie werden von Felswänden, die sehr steil sind, umgeben. Der Unterschied zu Trogtälern liegt, wie wir noch sehen werden, in der Längsterstreckung, die bei Karen wesentlich geringer ist. Abbildung 1 zeigt den typischen Aufbau eines Kares.

4.2.2. Entstehung

Für die Formung eines Kares ist eine strukturelle Vorprägung nötig. Diese Vorform muß eine bodenähnliche Verflachung haben, z.B. Talursprungsmulden. In diese Verflachung weht dann Schnee ein, der feinen Verwitterungsschutt mitbringt. Weil hier jetzt mehr Schnee als in den umgebenen Gebieten liegt, dauert es auch länger, bis dieser im Sommer abtaut. Ab einer gewissen Größe kann dieser Schneefleck den Sommer sogar überdauern. Dadurch nimmt die Frostverwitterung zu und eine kleine Vertiefung mit einer Rückwand entsteht. In diese Vertiefung kann sich dann erneut Schnee einlagern. Aus den Schneemassen kann sich dann, wenn sie mächtig genug sind und dadurch der Druck hoch genug ist, das Gletschereis bilden. Eine wechselnde Schneegrenze ist für die Bildung eines Kar günstig, weil die Verwitterung, und damit die weitere Entwicklung des Kares, unter einer ununterbrochenen Eiseinlage nicht so stark ist. (Kuhle1991, Leser 1998)

Der Karboden wird immer tiefer, was eine Folge des Abschleifens des Eises ist, das sich senkrecht von den Felswänden weg bewegt. Dadurch steigt der Druck im Inneren des Kares und die Erosionsleistung wird erhöht. Die Karwände, sind wie schon erwähnt, sehr steil, was eine Folge sehr intensiver Erosion an ihnen ist. Dies geschieht zum einen durch das Eis, das in das Kar hineinfließt, und durch Frostsprengung an der Schwarz - Weiß - Grenze. Dies ist die Grenze von abgelagertem Schnee und Eis und dem Fels.

Schwarze Flächen nehmen Wärme besser auf, so dass das Eis in seiner Umgebung schneller schmilzt. Dadurch kann das Wasser dann in den Fels eindringen und Teile abtrennen. Die Folgen davon sind die steilen Karwände.

4.2.3. Sonderformen

Karling: Sie entstehen, wenn sich Kare an mehreren Seiten eines Berges ausprägen.

Der Berg wird dann zur Pyramide mit sehr steilen Wänden geformt.

Großkare: Entstehen durch die Erosion der Seitenwände zweier benachbarter Kare.

Kartreppen: Mehrere Kare, die übereinander liegen werden in ihrer Gesamtheit Kartreppe genannt.

Karseen: Bilden sich nach dem Abtauen des Eises in dem übertieftem Bereich. Louis.; Fischer 1979, S.469f.)

4.3. Die Trogtäler

4.3.1. Aufbau:

Trogtäler sind U-förmig aufgebaut. Sie haben einen flach muldenförmigen Talgrund und steile Talhänge/Troghänge. Darüber befindet sich die Trogschulter, die flacher ist als der Troghang. Des weiteren gibt es noch den Schliffbord und die Schliffkehle, welche die Obergrenze der ehemaligen Vereisung anzeigt. Die Trogschulter, die aber nicht bei jedem Trogtal existiert, ist wahrscheinlich ein Rest einer alten Talterrasse. Abbildung 2 zeigt den typischen Aufbau eines Trogtales einmal mit und einmal ohne Trogschulter.

4.3.2. Entstehung

Für die Entstehung eines Trogtals ist das Vorhandensein eines Kerbtals Voraussetzung, das dann überformt wird. Dieses ist fluvial entstanden. Die Hänge dieses Tales werden dann durch die Glazialerosion erweitert und versteilt. Die typische Form eines Trogtales kann wie folgt entstanden sein.

Das präglaziale Kerbtal wird mit Eis gefüllt, bis zur späteren Schliffkehle, die die höchste noch zu erkennende Schliffgrenze darstellt. Hangabwärts nimmt die Erosionsleistung des Eises zu, weil der hydrostatische Druck, also der Druck, den das Eis auf sich selber auf Grund seiner Masse, ausübt. Dadurch ist zu erklären warum die Talhänge nach unten steiler werden. Weiterhin steigt durch den zunehmenden Druck die Plastizität, die

Anpassungsfähigkeit/Beweglichkeit des Eises an den Untergrund. Auch dadurch wird Erosionsleistung erhöht.

Zusätzlich dazu läßt sich die Muldenform auch dadurch erklären, dass das ursprüngliche Kerbtal unten sehr eng war und dadurch die Erosion an den Seitenwänden zunahm. Für diesen Prozess muß allerdings das Eis lange genug eingewirkt haben und das ursprüngliche Kerbtal darf nicht zu steil gewesen sein, weil sich sonst die Kerbtalform erhält und sich ein glaziales Kerbtal ausbildet. (Kuhle)

Eine weiter Möglichkeit der Erklärung liefert Philippson. Er meint, dass die unteren Teile des Tales länger mit Eis bedeckt waren und somit das Eis hier länger Zeit hatte zu erodieren.

4.3.3. Weitere Formen die bei der Trogtalbildung entstehen

Eine Folge der Trogtalbildung ist die Übertiefung des Tales, durch die erodierende Wirkung des Eises. Diese Übertiefung kann sogar so groß werden, dass die Täler dann unter dem Meeresspiegel liegen, z.B. die Fjorde. Wird das Trogtal teilweise stärker übertieft, kommt es zur Ausprägung von Trogwannen, die gemäß des Schemas der Bodendruckverteilung entstehen. (Siehe Abb3.) Bilden sich zwei Trogwannen hintereinander und in der Mitte bleibt etwas Gestein übrig, weil es widerstandsfähiger ist, entstehen Felsriegel, wenn das Höhenniveau gleich bleibt, oder Talstufen, wenn das Höhenniveau vor dem Felsriegel anders ist als weiter talabwärts. Konfluenzstufen entstehen dadurch, dass zwei Gletscher zusammenfließen und dadurch die Eismasse erhöht wird. Die Erosionsleistung wird dadurch erhöht und es entsteht eine Stufe. Bei Diffluenzstufen gibt der Gletscher Eis an ein Nebental ab, wodurch dann die Erosionsleistung vermindert wird und ebenfalls eine Stufe entsteht. Die letzte Möglichkeit der Stufenbildung ist in einer unterschiedlichen Gesteinshärte zu sehen, so dass die Erosionsleistung unterschiedlich ist und die Stufe entsteht. (Louis; Fischer 1979, 459f.)

5. Zusammenfassung

Die Glazialerosion wird durch das Eis bewirkt. Die typische Verwiterungsart ist die physikalische Verwitterung speziell die Frostsprengung. Es gibt drei Formen der Glazialerosion: Detersion, Detraktion und Exaration. Das Kar, das der Entstehungsort eines Gletschers ist, wird im wesentlichen durch Glazialerosion geprägt. Charakteristisch sind die steilen Rückwände und die Karschwelle. Abbildung 1 zeigt die typische Form. Aus dem Kar fließt der Gletscher dann in ein Kerbtal und formt dieses zu einem Trogtal um. Dabei kommt es zur Übertiefung des Tales, bei differenzierter Übertiefung zu Trogwannen.

Diese Vorgänge haben das Aussehen der Gebirge sehr stark geprägt und tun dies auch noch heute, insofern sie über der Schneegrenze liegen. Die Rundhöcker können dagegen auch im Tiefland vorkommen und stellen ebenfalls typische Form, die durch Glazialerosion geschaffen wurde, dar. Ihre Entstehung ist aber an die Zeit der Inlandvereisung gebunden, insoweit sie nicht auf Plateauflächen liegen. Sie zeigen die Richtung des Inlandeises durch die Schrammen, die sich auf dem Gestein ausbilden. Glazialerosion ist also vor allem für die Gebirge die entscheidende Ursache für die geschaffenen Formen.

6. Literaturangabe

Ahnert, F.(1996): Einführung in die Geomorphologie, Stuttgart. Kuhle, M.(1991): Glazialgeomorphologie, Darmstadt. Leser, H.(1998): Geomorphologie, Braunschweig. Louis, H.; Fischer, K.(1979): Allgemeine Geomophologie, Berlin. Wilhelmy, H. (1972): Geomorphologie in Stichworten, Berlin.