Scinexx revista de cunoștințe

Ghețarii sunt fluxuri uriașe de gheață. Ele nu numai că modelează regiunile polare actuale - ci au lăsat urme vizibile și în latitudinile noastre. Pentru că ghețarii din epoca de gheață au făcut din multe din peisajele noastre ceea ce sunt astăzi.

Varietatea formelor relicvelor din epoca de gheață variază de la cel mai fin praf al fertilei Börde la bolovani uriași și ziduri și creste falnice de dărâmături. Și multe lacuri din Germania și Europa Centrală își datorează, de asemenea, existența maselor primare de gheață. Să mergem într-o călătorie în trecut - înapoi la forța extraordinară care ne-a modelat peisajele.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

Sus și jos în era glaciară

Acum 4,5 miliarde de ani, pământul era încă o minge uriașă de foc, formată din material strălucitor și rocă topită. Doar milioane de ani mai târziu s-a format o crustă solidă. Cu timpul, însă, suprafața a continuat să se răcească și s-au format primele continente și oceane.

Și la un moment dat pământul a prins primul său „frig” real, a venit prima epocă glaciară. Acesta este cel mai vechi episod rece cunoscut până în prezent, potrivit cercetătorilor climatici, acum cel puțin 2,4 miliarde de ani. Dovezi pentru această așa-numită glaciație uroniană au fost găsite în Canada, Finlanda, SUA, Africa de Sud și India, printre altele.

În urmă cu aproximativ 800 până la 600 de milioane de ani, mai multe epoci de gheață extreme au izbucnit chiar peste pământ într-un timp relativ scurt. În acel moment, chiar și continentele care se aflau la ecuator arătau urme ale acestei glaciații. Planeta noastră natală a zburat prin spațiu ca un bulgăre de zăpadă cosmic. Doar căldura care se ridica din miezul topit a împiedicat probabil oceanele să înghețe complet pe fundul mării.

Gheață groasă de o mie de metri

În ultimii aproape 2,6 milioane de ani, în epoca cuaternară, au existat creșteri și coborâșuri constante de temperaturi pe pământ. În timp ce perioadele reci au măsurat cu zece până la 15 grade Celsius mai puțin decât astăzi, ele au fost foarte asemănătoare cu cele din zilele noastre în perioadele interglaciare. Mai presus de toate, penultima perioadă rece, epoca de gheață Saale, care a început în urmă cu 330.000 de ani și s-a încheiat abia peste 200.000 de ani mai târziu, a făcut-o dificilă pentru aproape întreaga emisferă nordică și, astfel, și pentru primii oameni care au trăit acolo. În multe părți din nordul Germaniei, gheața avea o grosime de până la 1.000 de metri. Cu aproximativ 135.000 de ani în urmă, masele de ghețari au ajuns la sud de Berlin, Hanovra sau Bremen, de exemplu.

Nu a fost la fel de rău la înălțimea ultimei perioade glaciare, glaciația Vistulei cu aproximativ 20.000 de ani în urmă, când masele de gheață din întreaga lume erau de trei ori mai mari decât sunt astăzi. America de Nord a fost acoperită de o imensă placă de gheață continuă și o placă de gheață de aproximativ 2.500 de metri grosime se întindea peste Scandinavia. La o viteză de 100 până la 230 de metri pe an - aceasta este ceea ce au stabilit cercetătorii din era glaciară - buldozerele uriașe făcute din gheață și zăpadă au mers drumul spre sud.

Fostii ghețari de munte înalt au venit spre ei din munți precum Alpii, au sculptat văi și au acoperit în cele din urmă părți mari ale teritoriului. Întrucât cantități uriașe de apă au fost depozitate în rezervoarele înghețate, nivelul mării a fost uneori cu mai mult de 100 de metri mai mic decât astăzi. În acest timp ar fi fost ușor să ajungi în Anglia cu picioarele uscate.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

Cum a modelat gheața peisajele

Nisip, pietriș și moloz: ghețarii au împins miliarde de tone de materiale în progresele lor în timpul vârstei reci. Stâncile care au fost îndepărtate în Scandinavia, de exemplu, au fost uneori găsite cu sute sau mii de kilometri mai la sud, după ce gheața s-a retras. Dacă bucăți uriașe au fost luate, au pierdut adesea multă masă pe drumul spre sud sau chiar au fost complet împământate și depozitate.

Oamenii de știință au constatat că au cântărit până la 50 de tone pe o distanță de 100 de kilometri și au lăsat niște cuburi pe autostrăzile glaciare ale erei glaciare. Nu e de mirare că chiar și bolovanii uriași de la destinația călătoriei sunt uneori doar resturi de praf sau de dimensiuni de fotbal. Cu cât rocile sunt mai rezistente, cu atât au supraviețuit mai bine transportului. De exemplu, pietrele margrave, care sunt realizate din granit dur, au venit cu gheață din Scandinavia în vecinătatea orașului Rauen din Brandenburg.

Seria Era glaciară

Ori de câte ori ghețarii avansau în condiții climatice mai calde, unde aprovizionarea cu gheață nu mai putea compensa topirea, ghețarii s-au oprit în cele din urmă. În perioadele calde s-au topit în cele din urmă și au apărut formele de peisaj modelate de ghețari - în forme glaciare cu limbaj tehnic. Pe câmpii ieșeau noi peisaje deluroase. Întreaga zonă, care a fost recent acoperită de gheață, a fost, de asemenea, acoperită cu un amestec de praf, nisip, dune, pietriș și moloz.

De-a lungul a milioane de ani, puterea imensă a gheții a creat în mod repetat peisaje și elemente de peisaj izbitoare și diverse. Dar, în ciuda tuturor diferențelor, secvența formelor de peisaj, așa-numita serie glaciară, este întotdeauna similară: constă din așa-numita morenă de sol cu bazin de limbă, morena terminală, șlefuitorul și valea glaciară, care din perspectiva unui ghețar în retragere se succed spațial și, de exemplu, s-au format în același timp. Cu toate acestea, această serie nu a fost întotdeauna păstrată în peisaj, deoarece glaciațiile ulterioare au nivelat relieful din nou sau vântul, apa topită sau înghețul au erodat formele de suprafață.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

Peisaje de morene de capăt și de mijloc

Resturile tipice din epoca rece includ diferitele forme de morenă. De exemplu, ghețarii transportau material de rocă pe care l-au săpat din subsol sau din fețele de piatră din lateral, așa-numita morenă de sol. Materialul argilos, în care sunt încorporate resturi și roci, este târât de-a lungul subsolului și al curentului de gheață. Ceea ce rămâne după retragerea ghețarilor seamănă cu un amestec pestriț, deoarece nu este nici clar stratificat, nici sortat. Un peisaj realizat din acest material poate fi găsit, de exemplu, între Hoptrup și Sönderballe din Iutlanda de Sud daneză.

Morene terminale: pereți de moloz

Dar un ghețar nu numai că trage materiale sub fluxul său larg, ci și împinge în fața sa uriașe mase de roci și resturi. Acești ziduri arcuite din moloz, pe care ghețarii le-au răzuit la vârf în timp ce avansau și împingeau înainte, se numesc morene terminale. Dacă condițiile climatice s-au schimbat și gheața a început să se topească încet, cantități mari de apă topită s-au colectat pe frontul ghețarului. De-a lungul timpului, această apă a străpuns apoi zidul terminal de morenă în multe locuri și s-a revărsat în câmpia din fața sa. Acolo s-au format numeroase pâraie mici și râuri, care în cele din urmă s-au întâlnit într-o largă vale glaciare.

În Germania, un peisaj tipic de morenă terminală poate fi găsit în Brandenburg în jurul satului Chorin, dar și între Lüneburg Heath și Wendland. Dar există și relicve ale marilor progrese ale ghețarilor de la poalele alpine, de exemplu lângă Otterfing la sud de München. O serie întreagă de morene terminale formează așa-numita Salpausselkä în sudul și estul Finlandei. Lanțurile muntoase au avut originea în urmă cu aproximativ 12.000 de ani, când s-au depus cantități uriașe de nisip și pietriș pe marginile unei puternice pături de gheață.

Munte și vale - și multe zgârieturi

Așa-numitele morenii centrale, pe de altă parte, apar atunci când doi ghețari curg împreună și morenele laterale - gheața care este îngrămădită pe marginea ghețarului - se unesc pentru a forma o cusătură de fuziune pietroasă. În timp, acest lucru a dus la peisaje variate de munte și vale. Multe dintre aceste relicve ale erei glaciare, cum ar fi Munții Harburg lângă Hamburg sau districtul lacurilor Holstein, sunt acum zone populare de excursii și turism.

Dar ghețarii au lăsat și alte urme caracteristice. De exemplu, bolovani parțial înghețați au zgâriat violent fundul uriașului de gheață de roca de bază în timpul transportului. Datorită rocilor „zgâriată” în direcțiile de curgere a ghețarului, cercetătorii au reușit chiar să identifice suprafețe mari de gheață pe parcursul istoriei pământului. De exemplu, există zgârieturi de ghețar în Sahara care s-au format la granița dintre Ordovician și Silurian, în urmă cu aproximativ 450 de milioane de ani.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

Când gheața lasă ciocnituri, gropi și scufundări

Ghețarii din Epoca de Gheață nu purtau numai dărâmături cu ei. Greutatea sa enormă, împreună cu mișcarea sa constantă, au acționat, de asemenea, ca o zgârietură imensă: curenții de gheață cioplite urme adânci în pământ.

În munți precum Alpii, ghețarii văilor principale și laterale s-au reunit la un moment dat și au curs în jos împreună, asemănător unui pârâu care ia numeroase râuri pe drum. Fostele văi crestate cu o secțiune transversală în V au fost transformate în văi în jgheab în formă de U prin forța gheții. Tipice pentru acestea din urmă sunt podelele largi și plane ale văii și pereții laterali abrupți, adesea chiar verticali. Exemple binecunoscute sunt valea Inn, valea Gschlößbach din Hohe Tauern din Austria sau Königssee, un lac de munte alungit din Țara Berchtesgadener.

Multe alte lacuri își datorează formarea vârstelor reci și mai ales lucrărilor ghețarilor. Datorită efectului lor abraziv, oamenii de știință vorbesc despre exarație, adâncituri adânci formate în peisaj, în care apa s-ar putea colecta ulterior. Astfel de lacuri glaciare se găsesc în special în regiunile care au fost acoperite de gheață glaciară în timpul Pleistocenului. Acolo, multe dintre zonele anterior înghețate au fost chiar transformate în peisaje lacustre extinse, cum ar fi Marile Lacuri din America de Nord sau districtul lacului Mecklenburg.

Chiuvete de limbă și goluri în formă de scaun

La marginea de nord a Alpilor există, de asemenea, numeroase lacuri, care se desfășoară adesea în direcția nord-sud. Acestea sunt moaștele ultimei epoci de gheață (epoca de gheață Würm), care a început în urmă cu aproximativ 115.000 de ani și a durat până în urmă cu aproximativ 12.000 de ani. În acest timp, ghețarii puternici din Alpi și-au împins limba largă departe în pădure. Procedând astfel, au săpat crestături adânci în pământul moale. După ce s-a topit gheața, bazinele puternice au rămas în peisaj și s-au umplut cu apă topită - acestea sunt acum cunoscute sub numele de lacuri de piscină.

În schimb, lacurile de canal au fost create nu de gheață, ci de apa topită care curgea în jos până la valea de sub ghețar. Acestea includ, de exemplu, Lacul Maggiore și Lacul Lugano.

Karseen, cum ar fi Mummelsee sau Feldsee, în Baden-Württemberg, sunt, de asemenea, tipice lanțurilor montane precum Alpii sau Pădurea Neagră. Astfel de goluri, care sunt acum umplute cu apă, se bazează și pe eroziunea ghețarilor. Ori de câte ori un ghețar a apărut pe o nișă de pantă în timpul perioadelor reci, acesta a fost scos în continuare de interacțiunea dintre erupție, săpături și material transportat de-a lungul podelei ghețarului. De-a lungul timpului, s-a format o formă goală asemănătoare unui bol sau a unui fotoliu, un circ, în care apa colectată în perioadele mai calde.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

De peisaje morene tinere și bătrâne

Un alt fenomen lacustre se întoarce la epoca de gheață Würm: iazuri moarte. Când ghețarii au început să se retragă încet în urmă cu aproximativ 20.000 de ani, bucăți individuale de gheață au rămas inițial în unele locuri. Această gheață moartă s-a topit doar sute sau mii de ani mai târziu, deoarece a fost acoperită de resturi și praf și, prin urmare, nu a fost expusă radiației solare. Când gheața moartă s-a dezghețat în cele din urmă, depresiunile eliberate în cea mai mare parte rotunde au fost umplute cu apă.

De exemplu, lacurile pascale la sud de lacul Starnberg s-au format atunci când ultimele rămășițe ale ghețarului Isar-Loisach au dispărut în timp. După ce s-au topit ultimele blocuri de gheață moartă, au rămas câteva bazine în formă de pâlnie și s-au umplut cu apă subterană bogată în var.

Peisajul dezvăluie timpul ultimei glaciații

Abundența lacurilor într-un peisaj modelat de ghețari nu numai că o face atractivă pentru rezidenți și turiști, ci dezvăluie și când această zonă a fost acoperită ultima dată de gheața din ghețari. Peisajele tinere cu morene încă foarte deluroase și bogate în lacuri au fost acoperite complet de ghețari în timpul ultimelor glaciații - Weichsel și Würm. Abia cu aproximativ 20.000 de ani în urmă au scăpat de povara lor rece ca gheața și ușurarea, care a fost puternic formată de masele de gheață, a fost păstrată în mare măsură. Un astfel de peisaj există în Germania, de exemplu, în jurul lacului Selenter din districtul Plön, al doilea cel mai mare lac din Schleswig-Holstein. Acolo puteți găsi în continuare ziduri terminale de morenă de până la 90 de metri înălțime.

Situația este foarte diferită în zonele care nu au atins ultimele progrese ale ghețarilor. Acolo lacurile s-au îngrămădit din ce în ce mai mult și astăzi unele dintre ele chiar au dispărut complet. Și formele suprafeței glaciare au fost mult timp nivelate în mod clar de eroziune. Astfel de peisaje tipice morene vechi includ Schleswig-Holstein Geest. Sunt incluse și poalele șvabe ale Alpilor de lângă Biberach.

Echipa editorială Scinexx
Stare: 28.02.2014

Bolovani și loess ca moaște ale epocilor glaciare

În toată Germania și alte țări există alte rămășițe din epoca de gheață - așa-numiții bolovani. De obicei, acestea sunt bolovani mai mari, cu un diametru de câțiva metri, care se află brusc în peisaj. Unele dintre ele cântăresc câteva mii de tone. Multă vreme, s-a pus întrebarea cum ar fi putut ajunge aceste bucăți uriașe acolo. Deoarece constau de obicei dintr-o stâncă care nu există în imediata lor apropiere.

La începutul secolului al XVIII-lea a existat încă o discuție despre dacă giganții ar fi putut arunca aceste bucăți în jurul zonei. Alții au suspectat mai degrabă că inundația este de vină pentru pietrele misterioase. Abia la mijlocul secolului al XVIII-lea oamenii au început să-și dea seama că ghețarii ar fi putut odinioară să avanseze de la nordul îndepărtat la sud și să fi tras și pietre cu ei. Acestea au fost șlefuite treptat prin împingere și rulare constantă, oferindu-le forma rotunjită tipică - similară cu o pietricică la o scară mult mai mică, care este rulată de apa unui râu.

Cea mai mare dintre bucățile uriașe

Cel mai mare bolovan din Europa este așa-numitul bloc Erratic din cătunul șvab. A fost creat în ultima eră de gheață, când ghețarul Rinului a avansat până în Suabia Superioară, trăgând de-a lungul unei bucăți de stâncă dolomitică din Liechtenstein pentru 65 de kilometri. Inițial, bolovanul avea un volum de 4.000 de metri cubi, dar în secolul al XVIII-lea a fost folosit în mod abuziv ca o carieră și, prin urmare, mai mult de jumătate din materialul său a fost îndepărtat.

Unul dintre cei mai mari bolovani eratici cunoscuți este Big Rock lângă Calgary, în provincia canadiană Alberta. Cântărește în jur de 15,00 tone, are 41 de metri lungime și nouă metri înălțime. În urmă cu aproximativ 18.000 de ani, această bucată a fost dezlănțuită de o alunecare de teren și apoi transportată ca un piggyback de pe un ghețar de-a lungul Munților Stâncoși spre sud-est. Doar sute de kilometri mai târziu gheața și bolovanii s-au oprit.

Loess: cea mai bună relicvă din epoca de gheață

Prin contrast, o altă relicvă a erei glaciare este orice altceva decât gigantică: loessul. Se compune din praf mineral fin, ale cărui boabe sunt lipite împreună pentru a forma structuri poroase. A luat naștere în zonele care se aflau în fața ghețarilor în epoca de gheață și unde a predominat clima rece și uscată a tundrei. Deoarece vegetația de acolo era în mare parte rară, vântul a avut o treabă ușoară: vânturile și furtunile care cădeau au învârtit o cantitate mare de sol, l-au sol și l-au transportat kilometri prin aer până la câmpie.

Sferele minuscule de cuarț și calcar s-au îngrămădit în cele din urmă în straturi groase de metri în fața lanțurilor montane joase sau au fost depuse în văile râurilor. În timp, aceste sedimente valoroase s-au transformat într-un sediment maroniu-gălbui - loess. Datorită mărimii fine a granulelor și a numeroșilor pori, solul fertil s-a format rapid pe păturile loess, în special solurile maronii și negre. Sunt deosebit de potrivite pentru agricultura arabilă. Se estimează că aproximativ 80% din grâul și porumbul din lume sunt cultivate pe soluri de loess. În Germania, zone precum Börden, Rheingau, Bazinul Turingian sau Kaiserstuhl își datorează fertilitatea acestui praf suflat de vânt.