Die Geburt des „Bildhauers“ der Erde

Durch die Bewegung der Gletscher werden die Landschaftsformen entlang ihres Weges ständig „geformt“. Von der Geburt dieses „Bildhauers“ bis zum Ergreifen des „Schnitzmessers“ ist es ein langsamer und eigenartiger Prozess.

Die Grenze der Gletscher

Im klaren Sommer können die Bewohner der Ausläufer des Tianshan-Gebirges und des Qilian-Gebirges deutlich eine schwarz-weiße Linie am Berghang erkennen. Oberhalb der Linie befindet sich eine Welt aus Eis und Schnee, die in silbernem Licht glitzert. Diese Linie ist die Schneegrenze. Genauer gesagt ist die Schneegrenze die Untergrenze des Gebiets mit ganzjähriger Schneelage. Oberhalb der Schneegrenze schmilzt der jährlich fallende Schnee einfach noch im selben Jahr.

Die Schneefallgrenze ist an einem Ort nicht festgelegt. Jahreszeitliche Veränderungen können dazu führen, dass die Schneefallgrenze steigt und fällt. Nur im Sommer ist die Position der Schneegrenze relativ stabil und kehrt jedes Jahr auf eine relativ feste Höhe zurück. Aus diesem Grund wird die Höhe der Schneefallgrenze im heißesten Sommermonat gemessen.

Weltweit nimmt die Schneefallgrenze vom Äquator zu den Polen hin ab. Die Schneegrenze ist ein wichtiger Orientierungspunkt, der die Entwicklung und Ausbreitung der Gletscher steuert. Nur wenn die Höhe des Berges die Schneegrenze in der Region überschreitet, sammelt sich jedes Jahr zusätzlicher Schnee an. Erst nach vielen Jahren kann das Gebiet dauerhaft schneebedeckt werden und Gletscher entstehen.

Abbildung 1 Schneegrenze

(Bildquelle: Wikipedia)

Das Gleichgewicht der Gletscheraktivität

Schnee, der vom Himmel fällt und die Hänge hinunterrutscht, sammelt sich meist in tiefer gelegenen Gebieten. Da tiefliegendes Gelände im Allgemeinen die Form eines Beckens aufweist, spricht man in der Glaziologie von einem körnigen Schneebecken.

Das Granulitbecken ist die Wiege des Gletschers. Wie wird aus dem im Schneebecken angesammelten Schnee eine Eiszunge?

Schritt 1: Schneeflocken durchlaufen eine Reihe von metamorphen Prozessen und verwandeln sich allmählich in körnigen Schnee. Zwischen dem körnigen Schnee befinden sich viele Luftkanäle, die miteinander verbunden sind, sodass die körnige Schneeschicht locker wie ein Schwamm ist.

Schritt 2: An manchen Stellen sind die Schneepartikel sehr dick. Die Schneepartikel am Boden werden durch den starken Druck der oberen Schicht verdichtet, setzen sich langsam ab und kristallisieren neu, wobei sie sich miteinander verbinden und verschmelzen. Gleichzeitig sickert das Schmelzwasser an der Oberfläche des Körnchenschneebeckens nach unten und gefriert teilweise, wodurch die Atemwege des Körnchenschnees allmählich verschlossen werden und die im Eis eingeschlossene Luft zu Blasen wird. Diese Art von Eis enthält viele Blasen und ist weiß, weshalb manche Leute es auch körniges Schneeeis nennen.

Schritt 3: Das körnige Schneeeis wird weiter komprimiert, wodurch Blasen entstehen und es zu hellblauem Gletschereis wird.

Schritt 4: Das extrem dicke Gletschereis unterliegt unter der kombinierten Wirkung seines eigenen Drucks und der Schwerkraft einem plastischen Fließen, fließt über den Ausgang des körnigen Schneebeckens, mäandert nach unten und bildet Eiszungen unterschiedlicher Länge. Die lange Gletscherzunge kann bis in den unteren Talbereich oder sogar über die Talmündung hinausreichen.

Abbildung 2 Eiszunge

(Bildquelle: Wikipedia)

Reife Gletscher haben im Allgemeinen körnige Schneebecken und Eiszungen. Die körnigen Schneebecken oberhalb der Schneegrenze sind das Akkumulationsgebiet des Gletschers und die Eiszungen unterhalb der Schneegrenze sind das Ablationsgebiet des Gletschers. Die beiden sind wie die beiden Enden einer Waage, die gemeinsam das Gleichgewicht des Gletschers kontrollieren und die Aktivität des Gletschers bestimmen.

Das Bildhauermesser der Erde

Moränen sind das wichtigste von Gletschern transportierte und abgelagerte Material und zugleich ein Beweis dafür, dass Gletscher das Antlitz der Erde verändern.

Wenn Wasser zu Eis gefriert, vergrößert sich sein Volumen um etwa 9 %. Wenn das geschmolzene Eis und Schneewasser nachts in den Felsspalten wieder gefriert, übt es eine starke Frosthebungskraft auf die umgebende Felsmasse aus. Durch die starke Frosthebung werden viele Felsen zerbrochen.

Frostverwitterung kommt nicht nur an exponierten Berghängen vor, sondern auch am Fuße von Gletschern. Dies liegt daran, dass sich am Fuße des Gletschers vorübergehend Schmelzwasser unter Druck befindet. Das Schmelzwasser sickert in die Felsspalten im Talgrund und erzeugt beim Gefrieren eine starke Frosthebungskraft.

Durch Frostverwitterung entstehen an Berghängen und Gletscherbetten ständig lose Gesteinsbrocken. Das Geröll an den Hängen rollt durch die Schwerkraft auf den Gletscher hinunter, während das Geröll auf dem Gletscherbett leichter vom Gletscher mitgerissen wird. Die von Gletschern mitgeführten Gesteinsfragmente werden zusammenfassend als Moränen bezeichnet.

Abbildung 3 Moräne

(Bildquelle: Wikipedia)

Die Gesteinsfragmente auf der Oberfläche des Gletschers heißen Oberflächenmoräne, die im Inneren des Gletschers heißen Binnenmoräne, die am Fuße des Gletschers heißen Basalmoräne und die auf beiden Seiten des Gletschers heißen Seitenmoräne.

Die Seitenmoränen liegen nahe am Hang und sind reich an Felsfragmenten. Daher sind die Seitenmoränen hoch und groß, wie zwei hoch aufragende Wände, die den Gletscher links und rechts einschließen. Am vorderen Ende der Eiszunge laufen die meisten Seitenmoränen beider Seiten zusammen und bilden eine kreisförmige Endmoräne. Die Endmoräne ist wie eine hohe Burg, die den Gletscher bewacht. Wer den Gletscher besteigen möchte, muss zunächst die Endmoräne erreichen, bevor er in die Nähe des Gletschers gelangen kann.

Nicht alle Gletscher haben Endmoränen. Schnell fließende Gletscher haben keine Endmoränen. Eine hohe Endmoräne kann ein Gletscher nur dann bilden, wenn er längere Zeit an einer Stelle verharrt. Beim Zusammentreffen zweier Gletscher verschmelzen die beiden benachbarten Seitenmoränen zu einer Mittelmoräne. Auf der Oberfläche des dendritischen Talgletschers befinden sich viele Moränen und der gesamte Gletscher erscheint als schwarz-weiße Streifen.

Abbildung 4 Seitenmoräne, Endmoräne und Mittelmoräne

(Bildquelle: Morgan Stanley)

Abschluss

Die Entstehung der Gletscher ist ein wunderbares Meisterwerk der Natur und ihre ständige Bewegung ermöglicht es ihnen, das „Messer“ aufzunehmen, um die Natur zu formen. Die Existenz von Gletschern spielt für die Erde eine entscheidende Rolle. Welchen Grund haben wir angesichts der heutigen globalen Erwärmung, diese schönen „Bildhauer“ nicht zu schützen?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Earth Story

Hersteller: China Science Expo