Caratteristiche, tipi, prodotti, conseguenze, esempi dell'erosione del ghiacciaio

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David Holt
Caratteristiche, tipi, prodotti, conseguenze, esempi dell'erosione del ghiacciaio

Il erosione glaciale è l'usura e i cambiamenti della superficie terrestre causati dalla pressione e dal movimento delle masse di ghiaccio glaciale. Questo tipo di erosione è possibile grazie alle proprietà dell'acqua, in particolare alla sua capacità di solidificarsi e fondersi a temperatura ambiente..

I ghiacciai sono enormi masse di ghiaccio che, con il loro peso e spostamento, producono vari effetti erosivi. Questi includono lo slittamento glaciale o la frammentazione e lo slittamento della roccia, nonché l'abrasione glaciale o la lucidatura della roccia..

Erosione glaciale. Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Briksdalsbreen_(03_272).jpg

Altri effetti dell'erosione glaciale sono le abrasioni causate dalle cosiddette strie glaciali o sottili canali scavati nel fondo roccioso. Il trascinamento, d'altra parte, provoca anche un effetto modellante, ad esempio nella creazione di campi di colline o drumlin..

I diversi tagli, rotture e abrasioni prodotti dal flusso del ghiacciaio nel corso di migliaia di anni, modificano sostanzialmente il paesaggio. Tra le formazioni geomorfologiche che si formano a seguito dell'erosione glaciale ci sono valli glaciali e laghi glaciali. Come rocce di fango, campi collinari e altre configurazioni di rilievi.

Indice articolo

  • 1 Caratteristiche
    • 1.1 - Neve
    • 1.2 - Il ghiaccio
    • 1.3 - I ghiacciai
  • 2 tipi di ghiacciai
    • 2.1 ghiacciaio della calotta continentale
    • 2.2 Ghiacciaio del Cap
    • 2.3 Ghiacciai di montagna
  • 3 tipi di erosione glaciale
    • 3.1 Partenza dal ghiacciaio
    • 3.2 Abrasione glaciale
    • 3.3 Erosione dell'acqua di fusione
  • 4 Prodotti dell'erosione glaciale
    • 4.1 Valli glaciali
    • 4.2 Valli sospese
    • 4.3 Circhi glaciali
    • 4.4 Strie glaciali
    • 4.5 Rocce abrasive
    • 4.6 Morene
    • 4.7 Laghi glaciali
    • 4.8 Campi collinari o Drumlins
    • 4.9 Bordi e trombe
    • 4.10 Esker
    • 4.11 Kame
    • 4.12 Bollitore o bollitore gigante
  • 5 conseguenze
    • 5.1 Trasformazione del territorio
    • 5.2 Perdita di suolo
    • 5.3 Carico di sedimenti in fiumi e laghi
  • 6 esempi
    • 6.1 Valli sospese nelle Ande
    • 6.2 Fiordi norvegesi
    • 6.3 Paesaggio post-glaciale in Wisconsin (Stati Uniti)
  • 7 Riferimenti

Caratteristiche

- Neve

La neve è un materiale granulare (fiocchi) costituito da piccoli cristalli di ghiaccio che non riescono ad aggregarsi in blocchi totalmente solidi. Questo produce un materiale con una certa densità, ma malleabile e suscettibile di compattazione..

Formazione ed effetto erosivo

La neve si forma nell'atmosfera quando il vapore acqueo si condensa a temperature inferiori a 0 ° C e poi precipita. Si formano nevicate che depositano strati di neve sul terreno.

L'accumulo di strati con differenze fisiche di maggiore o minore compattazione può causare spostamenti quando si verificano su pendii ripidi. Questa caratteristica è importante per comprendere sia le valanghe di neve che l'effetto erosivo dei movimenti lenti..

- Il ghiaccio

L'acqua pura sottoposta ad un'atmosfera di pressione ea 0 ºC diventa uno stato solido e si chiama ghiaccio. Tuttavia, l'acqua in natura contiene impurità (minerali, acidi organici), motivo per cui congela a temperature inferiori a 0 ºC..

In alta montagna invece la pressione atmosferica è più bassa, il che contribuisce anche ad abbassare la soglia di congelamento dell'acqua..

Densità

L'acqua si espande quando si congela e quindi aumenta il suo volume e diminuisce la sua densità quando si solidifica come ghiaccio. Questa proprietà è rilevante nell'azione erosiva, poiché l'acqua penetra attraverso minuscole fessure nelle rocce e quando si congela si espande.

Pertanto, nei processi di disgelo estivo e di congelamento invernale, si generano pressioni espansive all'interno delle formazioni rocciose. Queste pressioni rompono ulteriormente le rocce e alla fine le rompono..

Ghiaccio blu o ghiaccio glaciale

Ghiaccio blu in Antartide. Fonte: Joe Mastroianni, National Science Foundation [Pubblico dominio]

In un ghiacciaio, quando gli strati di neve si accumulano, gli strati inferiori si trasformano in ghiaccio e diventano sempre più compattati. La neve nello strato superiore ha una densità prossima a 0,1 e una porosità del 95% e nello strato inferiore la densità è 0,92 e porosità zero.

Gli strati basali si compattano così tanto che un metro di neve forma un centimetro di ghiaccio glaciale o ghiaccio blu..

In questo processo, le bolle d'aria intrappolate nel ghiaccio vengono espulse, lasciando un ghiaccio molto chiaro. Quando questo ghiaccio è esposto alla luce solare, assorbe lo spettro del rosso e riflette il blu, da cui il nome ghiaccio blu..

Ghiaccio temperato e ghiaccio freddo

Il ghiaccio temperato è vicino alla temperatura di fusione mentre il ghiaccio freddo è a una temperatura inferiore a quella necessaria per sciogliersi..

Movimento del ghiaccio

In generale, il ghiaccio è un solido fragile, ma in strati più spessi di 50 m si comporta come un materiale plastico. Pertanto, la scarsa adesione tra i diversi strati provoca il movimento tra di loro..  

- Ghiacciai

Sono grandi masse di ghiaccio e neve permanente che si formano nelle regioni polari o nelle alte catene montuose del pianeta. La neve si accumula e si compatta, formando ghiaccio sempre più denso e si muove sui pendii con un forte effetto erosivo.

Bilancio di massa

Ghiacciaio Matanuska in Alaska (Stati Uniti). Fonte: Sbork [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Normalmente un ghiacciaio ha un'area in cui guadagna massa a causa delle nevicate o del congelamento dell'acqua liquida, chiamata zona di accumulo. Oltre ad avere anche un'area dove perde acqua a causa di smottamenti o sublimazione, chiamata zona di ablazione..

Un ghiacciaio è in uno scambio permanente di massa ed energia con l'ambiente circostante, perdendo e guadagnando massa nel processo. Le nuove precipitazioni aggiungono strati di neve che si compatteranno, aumentando il volume del ghiacciaio.

D'altra parte, il ghiaccio perde massa quando sublimato al vapore acqueo e il ghiacciaio può subire il distacco di blocchi di ghiaccio. Ad esempio, nel caso dei ghiacciai costieri o del ghiaccio marino che formano iceberg o iceberg.

Movimento glaciale

I deboli legami molecolari tra le calotte glaciali provocano movimenti tra di loro, spinti dalla forza di gravità in pendenza. Inoltre, l'adesione del ghiaccio glaciale al substrato roccioso è debole e potenziata dall'effetto lubrificante dell'acqua di fusione..

Per questo motivo, la massa del ghiacciaio si sposta in discesa molto lentamente, a una velocità compresa tra 10 e 100 metri all'anno. La velocità è minore nello strato a contatto con il suolo a causa dell'attrito, mentre gli strati superiori si muovono a una velocità maggiore.

Tipi di ghiacciai

Sebbene ci siano vari criteri per classificare i ghiacciai, la loro classificazione per posizione ed estensione è evidenziata qui..

Ghiacciaio del cappuccio continentale

Si tratta di grandi masse di ghiaccio che coprono vaste aree continentali, ad esempio i ghiacciai dell'Antartide e della Groenlandia. Raggiungono il loro massimo spessore al centro ei loro margini sono molto più sottili.

Cap glacier

Sono calotte glaciali che ricoprono catene montuose o antichi vulcani e, come le calotte glaciali continentali, queste erano più abbondanti nel passato geologico..

Ghiacciai di montagna

È il tipico ghiacciaio che si sviluppa formando una valle a forma di U, presentando un circo glaciale alla sua testa, lingua e fronte del ghiacciaio. Le parti di un ghiacciaio di montagna sono:

Circo

Consiste in una depressione circondata da montagne che costituisce l'area di accumulo del ghiacciaio dove avviene la formazione del ghiaccio glaciale..

linguaggio

Lingua del ghiacciaio. Fonte: NASA / Michael Studinger [dominio pubblico]

È la massa di ghiaccio e neve che avanza seguendo la direzione del versante della valle, erodendola a forma di U. La massa in movimento sta staccando e trascinando frammenti di roccia, oltre a lucidare la superficie delle rocce esposte..

Fronte del ghiacciaio

È letteralmente l'avamposto del ghiacciaio, all'estremità anteriore del quale deposita parte dei materiali trascinati costituenti la morena frontale..

Tipi di erosione glaciale

L'erosione del ghiacciaio si verifica a causa del peso e del movimento del ghiacciaio che genera forze di spinta e di attrito.

Inizio del ghiacciaio

Grazie alla spinta della grande massa glaciale in movimento, frammenti di rocce e intere rocce vengono spostati e portati via. L'inizio glaciale è facilitato dalla gelificazione o dalla gelificazione poiché l'acqua penetra nelle fessure e si congela, aumentando di volume..

In questo modo funge da leva che fende la roccia, rilasciando frammenti che vengono poi trascinati.

Abrasione glaciale

L'attrito dei cristalli di ghiaccio trascinati e dei frammenti di roccia agisce come l'azione di una carta vetrata o di una lima che si muove sulla superficie rocciosa. In modo tale che si usurano e lucidano, modellando il terreno in vari modi caratteristici.

Erosione dell'acqua di fusione

L'acqua di fusione glaciale scorre sia all'interno che all'esterno del ghiacciaio, generando erosione. Tra le formazioni che hanno origine nell'azione erosiva dell'acqua glaciale ci sono il esker e il kettler o bollitori giganti.

Prodotti dell'erosione glaciale

Valli glaciali

L'accumulo di neve alla testata di una valle intramontana d'alta quota dà luogo alla formazione di una conca glaciale. Perché questo sia il caso, la valle deve essere ad un'altitudine superiore al limite di neve perpetua

Gli strati successivi di neve comprimono gli strati inferiori che finiscono per cristallizzarsi come ghiaccio glaciale. Quindi il ghiaccio inizia il suo movimento nella direzione del pendio portato dalla forza di gravità.

Questa massa in movimento erode il terreno mentre passa, cioè staccando frammenti e lucidando le rocce. Data la massa e la sua forza, agendo da millenni, finisce per scolpire una valle la cui sezione trasversale è a forma di U..

Valli sospese

In alta montagna al di sopra del livello di neve perpetua, i ghiacciai si formano sui diversi pendii. A seconda della conformazione della catena montuosa, due valli glaciali possono intersecarsi trasversalmente.

Quando ciò accadrà, il ghiacciaio maggiore taglierà la parte anteriore del ghiacciaio minore e continuerà il suo lavoro erosivo e il risultato sarà una valle del ghiacciaio minore che sfocia in un precipizio..

Circhi glaciali

L'effetto dell'erosione glaciale alla testata della valle conferisce una peculiare conformazione geomorfologica, con una depressione più o meno circolare circondata da pareti verticali. Questo è chiamato il circo glaciale e rimane a testimonianza di antichi ghiacciai scomparsi..

Strie glaciali

In alcuni casi l'azione abrasiva del ghiaccio e della morena di fondo intaglia la superficie della valle con solchi o canali..

Rocce fangose

Al passaggio del ghiacciaio, quelle rocce che per le loro dimensioni o radici riescono a rimanere al suolo, vengono sottoposte ad un processo di levigatura. Questo li modella come rocce arrotondate con una superficie molto liscia che sporge dalla superficie terrestre, chiamate rocce di fango..

Morene

Morene. Fonte: The Photographer [CC0]

Un ghiacciaio porta con sé frammenti di roccia di diverse dimensioni (casse), sabbia e fango che finiscono per depositarsi, questo insieme è chiamato morenico. Le morene si classificano in laterali, di fondo e frontali, a seconda della zona del ghiacciaio che le trasporta.

Laghi glaciali

L'erosione glaciale dà origine a lagune glaciali generando depressioni nel terreno dove si accumula l'acqua di disgelo. Queste lagune possono trovarsi nel circo di un ghiacciaio scomparso o nella parte terminale della valle glaciale.

In quest'ultimo caso, quando il ghiacciaio scompare, la morena terminale blocca lo sbocco della valle come una diga, formando una laguna. In questo video puoi vedere un lago glaciale in Islanda:

Campi collinari o Drumlins

In condizioni particolari, generalmente su terreno pianeggiante con pendenze basse e con precedenti detriti, il ghiacciaio modella un paesaggio collinare. Sono piccole colline dalla forma affusolata (aerodinamica), con un fronte ampio rivolto verso la direzione di origine del ghiacciaio e stretto verso il retro..

Bordi e Corna

In quei casi in cui sono presenti due o più circhi adiacenti attorno ad una montagna, l'azione erosiva genera pendii con spigoli ripidi e taglienti. Se due lingue glaciali corrono parallele l'una all'altra separate da un pendio di montagna, si formano file affilate chiamate creste..

Il Corna Sono picchi formati dalla confluenza nel loro ambiente di diversi circhi glaciali che lo stanno erodendo intorno. Man mano che consumano il fondo e scolpiscono la pietra nei suoi dintorni, il picco diventa più alto e più affilato..

Esker

I fiumi di fusione possono scorrere sotto il ghiacciaio, trasportando detriti, mentre le sponde del fiume sono depresse dal peso del ghiaccio. Quando il ghiacciaio scompare, rimane una lunga cresta di detriti, a cui si aggiungono altri sedimenti..

Nel tempo, gli agenti atmosferici della roccia e dei sedimenti depositati formano il suolo e la vegetazione cresce. Si forma un paesaggio collinare allungato e stretto che in molte occasioni è stato utilizzato per costruire strade o autostrade..

Kame

Sono colline di forma irregolare che si formano per accumuli di ghiaia e sabbia provenienti da antichi ghiacciai. Una volta che il ghiacciaio è scomparso, il materiale si consolida e gli agenti atmosferici e la sedimentazione formano il suolo, l'erba in crescita e altre piante..

Bollitore o un bollitore gigante

In alcuni casi, sulla superficie del ghiacciaio si producono grandi buchi attraverso i quali precipita l'acqua di disgelo (mulino del ghiacciaio). Raggiunto il letto roccioso, l'acqua lo perfora formando depressioni circolari a forma di pentola o bollitore..

Conseguenze

L'erosione glaciale è una forza silenziosa che, anno dopo anno, plasma profondamente il paesaggio.

Trasformazione della terra

La forza erosiva di un ghiacciaio che agisce per lunghi periodi di tempo trasforma radicalmente il terreno. In questo processo crea valli profonde e catene montuose molto ripide e aspre, nonché le varie strutture geologiche caratteristiche..

Perdita di suolo

La forza del trascinamento della lingua glaciale fa scomparire l'intero suolo dell'area di spostamento. In questo senso, le aree di antichi ghiacciai presentano substrati con affioramento della roccia madre, praticamente privi di suolo..

Carico di sedimenti in fiumi e laghi

L'erosione glaciale comporta il trascinamento di sedimenti da parte della massa di ghiaccio in movimento mentre il ghiaccio si scioglie. Questo forma correnti d'acqua che trasportano sedimenti a fiumi e laghi di origine glaciale..

Esempi

Valli sospese nelle ande

Nella Sierra Nevada de Mérida (Venezuela) si trova la Cascada del Sol, formata dalla precipitazione dell'acqua di disgelo di Pico Bolívar. L'acqua scorre attraverso una piccola valle glaciale chiamata Cañada de Las Nieves.

Questa valle è stata tagliata nel suo percorso attraverso la valle glaciale principale molto più profonda (100 m), formando il precipizio della cascata. Nella catena montuosa delle Ande, queste valli sospese e le cascate che si generano in esse sono comuni..

Fiordi norvegesi

Fiordo norvegese. Fonte: Ximonic (Simo Räsänen) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

I famosi fiordi norvegesi sono golfi a forma di lunghi bracci di mare che penetrano nell'entroterra tra aspre montagne. Queste formazioni geologiche hanno avuto origine nel Quaternario per l'azione erosiva dei ghiacciai che hanno scavato la roccia.

Successivamente, quando i ghiacciai scomparvero, le depressioni furono invase dal mare. Ci sono anche fiordi nella Patagonia cilena, in Groenlandia, Scozia, Nuova Zelanda, Canada (Terranova e Columbia Britannica), Stati Uniti (Alaska), Islanda e Russia.

Post glacier landscape in Wisconsin (Stati Uniti)

Gran parte del territorio nordamericano era coperto da calotte glaciali 25.000 anni fa, la cosiddetta calotta glaciale Laurenziana. Questo ghiacciaio ha lasciato il segno nella configurazione del paesaggio in grandi aree, come nello stato del Wisconsin.

In questo ci sono campi di morene come il Johnstown o il Milton Moraine. Anche bollitori o vasi di giganti, laghi glaciali e ampi campi di colline o drumlins.

Quando viaggi sull'interstatale tra Madison e Milwaukee puoi vedere un campo con più di 5.000 drumlins. Nel corso dei millenni queste colline si sono consolidate, formando terreno e sviluppando una certa vegetazione erbacea.

Riferimenti

  1. Boulton, G.S. (1979). Processi di erosione del ghiacciaio su diversi substrati. Journal of Glaciology.
  2. Boulton, G.S. (1982) Processi e modelli di erosione glaciale. In: Coates, D.R. (ed.). Geomorfologia glaciale. Springer, Dordrecht.
  3. GAPHAZ (2017). Valutazione del rischio di ghiacciai e permafrost nelle regioni montane - Documento di orientamento tecnico. Preparato da Allen, S., Frey, H., Huggel, C. et al. Gruppo di lavoro permanente sui rischi glaciali e il permafrost in alta montagna (GAPHAZ).
  4. Nichols, G. Sedimetology ed estratrigrafia. 2a edizione. Modifica Wiley-Blackwell.
  5. Mickelson, D.M. (2007). Paesaggi della contea di Dane, Wisconsin. Wisconsin Geological and Natural History Survey.
  6. Yuen, D.A., Sabadini, R.C.A., Gasperini, P. e Boschi, E. (1986) Sulla reologia transitoria e l'isostasia glaciale. Journal of Geophysical Research.

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