Bucher Valley ledājs Aļaskā skaisti attēlo lielu ledāju, kas saņem ledus no vairākiem mazākiem ledājiem, kas tam pievienojas tāpat kā strauta pietekas. Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta attēls.

Kas ir ledājs?

Ledājs ir lēnām plūstoša ledus masa ar neticamām erozīvajām spējām. Ielejas ledāji (kalnu ledāji, kalnu ledāji) izceļas, veidojot kalnus robainās grēdās, virsotnēs un dziļās U formas ielejās, jo šīs ļoti erozijas ledus upes virzās lejā pa kalnainām nogāzēm. Ielejas ledāji pašlaik darbojas Skandināvijā, Alpos, Himalajos, kā arī kalnos un vulkānos gar Ziemeļ- un Dienvidamerikas rietumu krastiem. Jaunzēlandes Dienvidu Alpu pārsteidzošā, robainā ainava ir arī pieklājīga no ledāju erozīvās varas. Signālbāku apgaismojums filmā Gredzenu pavēlnieks - karaļa atgriešanās 1 fiksē šo slaveno ainavu.

Kontinentālie ledāji (ledus loksnes, ledus cepures) ir masīvas ledāja ledus loksnes, kas pārklāj zemes masu. Kontinentālie ledāji pašlaik dziļi erodē Antarktīdas un Grenlandes pamatiezi. Lielās ledus loksnes ir neticami biezas un daudzās vietās tādējādi pazeminājušas zemes virsmu zem jūras līmeņa. Piemēram, Rietumantarktīdā maksimālais ledus biezums ir 4,36 kilometri (2,71 jūdzes), izraisot zemes virsmas nomākumu 2,54 kilometru (1,58 jūdzes) zem jūras līmeņa! 2 Ja viss ledāja ledus Antarktīdā acumirklī izkustu, viss, kas būtu redzams no Antarktīdas zemes virsmas, būtu liels un mazs zemes masīvs ar izkaisītām salām, ko ieskauj Dienvidu okeāns.

Grenlandes dienvidu daļa no kosmosa: Neliels kontinentālais ledājs aptver Grenlandi. NASA un Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta satelītattēls.

Ledus ledus paraugu ņemšana: Zinātnieks savāc sniega paraugus no Aļaskas Taku ledāja. Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta attēls.

Kā veidojas ledāji?

Lai veidotos ledus ledus, ir nepieciešams ievērojams sniega uzkrāšanās daudzums. Obligāti, ka ziemā uzkrājas vairāk sniega, nekā vasarā. Sniegpārslas ir sasaldēta ūdens sešstūra kristāli; tomēr pūkaino sniegpārslu slāņi nav ledus ledus… vismaz vēl nav.

Tā kā uzkrājas biezi sniega slāņi, dziļi apraktās sniegpārslas kļūst arvien ciešāk iesaiņotas. Blīvā iesaiņojuma dēļ sniegpārslas iegūst noapaļotas formas, jo tiek iznīcināta sešstūrainā sniegpārsla forma. Ar pietiekami daudz laika dziļi aprakti, labi noapaļoti graudi kļūst ļoti blīvi iesaiņoti, izraidot lielāko daļu gaisa, kas ieslodzīts starp graudiem. Granulētos sniega graudus sauc par egli, un to izveidošanās ilgst apmēram divus gadus. 3

Bieza, virsū esoša sniega pakete izdara milzīgu spiedienu uz aprakto egļu slāņiem, un šie graudi sāk nedaudz izkausēt. Koksne un kausēšanas ūdens lēnām pārkristalizējas, veidojot ledāju ledu. Šis pārveidošanas process var ilgt no vairākām desmitgadēm līdz simtiem gadu, jo ledāja ledus veidošanās ātrums ir ļoti atkarīgs no nokrišņu daudzuma. (Pārkristalizācijas process nozīmē, ka ledus ledus patiešām ir metamorfisko iežu veids.)

Tazlina ielejas ledājs: Krāsas ir redzamas netālu no retināšanas gala izkrišanas zonā. Ņemiet vērā, ka ledus virsma ir netīra smilšu un grants daļiņu uzkrāšanās dēļ. Tazlina ielejas ledājs Aļaskā atkāpjas. Brūsa F. Molnijas attēls, USGS. Noklikšķiniet uz attēla, lai to palielinātu.

Ledāja apgabali: Karikatūras šķērsgriezums caur ledāju, parādot uzkrāšanās zonu un zaudējumu zonu. Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta attēls.

Kā plūst ledāji?

Ledājs sāk plūst, kad bieza ledus masa sāk deformēties zem sava svara. Šis plastiskās deformācijas (iekšējās deformācijas) process notiek tāpēc, ka ledus kristāli spēj lēnām saliekties un mainīt formu, nesalaužot un neplaisājot. Plastmasas deformācija notiek zem 50 metru (164 pēdu) dziļuma no ledāja virsmas. 4

Biezais ledus ledus ir diezgan smags, un ledāja lielais svars var izraisīt ledāja izkausēšanu gar ledāja pamatni. Kušana notiek tāpēc, ka temperatūra, kurā ledus kūst, ir samazināta spiediena dēļ, ko rada ledāju ledus svars. Siltums no Zemes virsmas var izraisīt ledus kausēšanu gar ledāja pamatni. Bazālā slīdēšanas process notiek, kad plāns kausēšanas ūdens slānis uzkrājas starp bazālo ledu un Zemes virsmu. Kausēšanas ūdens darbojas kā smērviela, ļaujot ledājam vieglāk slīdēt pa pamatiem un nogulumiem.

Ja zem ledus uzkrājas ļoti daudz slidenu kausēšanas ūdens, ledājs var sākt strauji virzīties uz priekšu kā pārspriegums. Dažreiz saukts par gallocējošo ledāju, strauji augošs ledājs plūst. Piemēram, 2012. gada vasarā tika mērīts, ka Jakobshavn ledājs, kas atrodas Grenlandes austrumu krastā, progresē ar ātrumu 46 metri dienā (151 pēdas dienā). 5 Tiek uzskatīts, ka Jakobshavn ledājs ir atbildīgs par lielā aisberga radīšanu, kas 1912. gadā galu galā nogrima Titānikā.

Pirms un pēc fotogrāfijām: Fotogrāfijas uzņemtas tajā pašā vietā Glacier Bay nacionālajā parkā un Preserve Aļaskā. Augšējā fotoattēlā ir redzams Muiras ledājs 1880. gados, bet apakšējā fotoattēlā ir redzams tas pats ieplūdes avots 2005. gadā. Muiras ledājs ir atkāpies 50 kilometrus (31 jūdzes). Abi ASV Ģeoloģijas dienesta attēli.

Kādas ir ledāja zonas?

Ledus ledus veidošanās laukumu sauc par uzkrāšanās zonu. Šajā zonā katru ziemu uzkrājas vairāk sniega nekā vasarā kūst. Apglabāti sniega uzkrājumi pārvēršas par egli un galu galā pārkristalizējas ledāja ledus formā. Ledus ledus izplūst no uzkrāšanās zonas, kad biezais ledus deformējas zem sava svara. Ielejas ledājā ledus plūst no uzkrāšanās zonas, savukārt kontinentālajam ledājam ledus plūst uz sāniem uz āru un prom no uzkrāšanās zonas.

Ledāja apgabalu, kurā notiek lielāka kausēšana nekā ledāja ledus veidošanās, sauc par nolietojuma zonu (ablācijas zonu). Šajā zonā, kad ledus kūst, ledāja virspusē paliek smilšu un grants gabaliņi. Ir svarīgi atzīmēt, ka ledāja ledus vienmēr papildina šo zonu, jo ledāja ledus turpina plūst no uzkrāšanās zonas.

Līniju, kas atdala uzkrāšanās zonu no izšķērdības zonas, sauc par sniega līniju (līdzsvara līnija). Sniega līnija var būt redzama vasaras beigās starp uzkrāšanās zonas tīro apledojušo virsmu un netīrās, nogulšņu klāto atkritumu zonas virsmu.

Ledāja virsmas augšējie 50 metri, kur ledus neveidojas plastiskas deformācijas, tiek saukta par lūzuma zonu. Šajā zonā ledus ir trausls un deformējas tikai plaisājot, saplīstot un saplīstot. Krevases ir ledus lūzumi vai pārtraukumi, kas var būt simtiem metru garš un līdz 50 metriem dziļš. 4

Ledāja galu vai purngalu sauc par galu un ir daļa no izšķērdēšanas zonas. Kad ledāja gals ieplūst ūdenstilpē, ledus pie pamatnes atnejas vai atdalās, veidojot peldošus ledus gabalus, ko sauc par aisbergiem.

John Muir rakstīja par vienu no saviem 1880. gada piedzīvojumiem Aļaskā, kad viņš un nometnes suns Stickeen devās ilgstošā pārgājienā pa ielejas ledāju 6. Atpakaļceļā viņu ceļu aizšķērsoja krāvumi, un Džonam bija jāiet daudz attālumā, līdz viņš atklāja nestabilu, šauru ledus tiltu, kas aptver dziļu ieplaku. Saprotams, ka Stickena diezgan negribīgi šķērsoja bīstamo ledus tiltu, un Jānis pavadīja daudz laika un pūļu, lai pierunātu bailīgo suni šķērsot. Stickena un Džons galu galā droši atgriezās nometnē tikai tāpēc, lai viņu apvainotu līdzcilvēki, kuri bija diezgan sašutuši par viņu. Džons nevienam nebija paziņojis, kurp dodas!

Cirki: Divus cirkus, kas satur nelielu ieleju ledājus, atdala arēte. Ledāju līča nacionālais parks, Aļaska. Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskā pētījuma attēls.

Kāpēc ledāji virzās uz priekšu un atkāpjas?

Ledājiem ir sniega budžets, līdzīgi kā naudas bankas kontā. Jo vairāk naudas tiek iemaksāts bankas kontā, jo lielāks konts palielinās. Tomēr, ja tiek izņemts vairāk naudas, nekā tiek iemaksāts kontā, pieejamās naudas summa tiek ievērojami samazināta. Ledus ledus virzība un atkāpšanās ir diezgan līdzīga.

Kad uzkrāšanās zonā veidojas vairāk ledāja ledus nekā tas, kas izšķīst izšķērdēšanas zonā, ledājs augs un progresēs. Ledus virzienā uz priekšu virzīsies tālāk no uzkrāšanās zonas un tādējādi pagarinās ledāju.

Ledājs atkāpjas, kad vasarā kūst vairāk ledus nekā tas, kas veidojas ziemā. Ledus izmērs samazinās, jo ledus izkusušās zonas kūst. Ledus ledus nekad faktiski neplūst atpakaļ; ledus vienkārši kūst ātrāk, nekā tiek papildināts ar jaunu ledāju veidošanos uzkrāšanās zonā.

Ja ledāja ledus veidošanās daudzums uzkrāšanās zonā ir vienāds ar kušanas daudzumu izšķērdēšanas zonā, ledājs nevirzās uz priekšu vai neatkāpjas. Kamēr ledājā esošais ledus turpina izplūst no avota virzienā uz galapunktu, ledāja pirksts stāvēs nekustīgi, jo ledāja ledus budžets sabalansējas starp abām zonām.

Ledus ainava: Ir redzami vairāki mazi cirki, un katrs no tiem ir mazas ielejas ledāja uzkrāšanās zona vai dzimšanas vieta. Divi ielejas ledāji plūst ap nelielu ragu un saplūst, veidojot lielāku ielejas ledāju. Savulaik lielāks ielejas ledājs iztecēja visā ielejas garumā, veidojot U veida ieleju. Ledājs atkāpjas, jo tikai daļa no ledāja cirsts U formas ielejas satur ledu. Kausēšanas ūdens straume izplūst no ledāja galapunkta un plūst pa ielejas brīvo daļu. Brūsa F. Molnijas attēls, USGS no Čugača kalniem, Aļaska

Kā klimata izmaiņas ietekmē ledājus?

Siltumnīcefekta gāzu (piemēram, oglekļa dioksīda un metāna) ražošana veicina lēnu globālās temperatūras paaugstināšanos visā pasaulē. Pēc NASA zinātnieku domām, ledāju ledus tagad kūst ar lielāku ātrumu nekā jebkad agrāk. 7 Mazo ieleju ledāji visā pasaulē ir visneaizsargātākie pret globālajām klimata izmaiņām. Saskaņā ar Nacionālā sniega un ledus datu centra datiem aptuveni deviņdesmit procenti no visiem novērotajiem ledājiem ir atkāpušies. 8 Piemēram, 1910. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs Glacier National Park atradās apmēram 150 ieleju ledāji. 2010. gadā bija palikuši tikai 25 aktīvi ledāji, un dažiem no šiem atlikušajiem ledājiem draud izzust līdz 2030. gadam. 9 Ledus ledus Grenlandē un Rietumantarktīdā ir arī neaizsargāts pret klimata izmaiņām. Piemēram, Grenlandes ledus kušanas ātrums ir augstāks, un rekordu kausēšana tiek kataloģizēta 2002. gadā. Ja izkausētu visu Grenlandes ledāju ledu vai Rietumantarktikas ledus lapu, jūras līmenis paaugstinātos par 5 metriem (16 pēdām). 10 Vispārējā ledāju atkāpšanās tendence visā pasaulē atspoguļo globālās temperatūras paaugstināšanos.

Ledāju atsauces
1 Gredzenu pavēlnieks - karaļa atgriešanās: Režisors Pīters Džeksons, izpildījuši Elija Vuda, Ians Makkelēns un Viggo Mortensens, kino New Line un Three Foot Six, 2004, DVD.
2 Antarktikas atsauces karte: publicējusi Amerikas Ģeofiziskās biedrība.
3 Viss par ledājiem: kā veidojas ledāji ?: raksts, kas publicēts Nacionālā sniega un ledus datu centra vietnē, pieejams 2015. gada jūnijā.
4 Glacier: raksts Jaunajā pasaules enciklopēdijā, kas pieejams 2015. gada jūnijā.
5 Tālāks Jakobshavn Isbræ vasaras ātrumposms: I. Joughin, B.E. Smits, D.E. Šīns un D. Floricioiu; Īsa komunikācija, kas publicēta žurnālā The Cryosphere, 2014, pieejama 2015. gada jūnijā.
6 ceļojumi Aļaskā: Džons Muirs, ReadaClassic.com, 172 lpp., 2012. gads.
7 Pie malas: Ledāju monitorēšana, lai skatītos globālās izmaiņas: Džons Veiers, raksts NASA Zemes observatorijas vietnē, 1999. gads, pieejams 2015. gada jūnijā.
8 Viss par ledājiem: ledāja dzīve: raksts, kas publicēts Nacionālā sniega un ledus datu centra vietnē, pieejams 2015. gada jūnijā.
9 Ledāju atkāpšanās ledāju nacionālajā parkā: raksts publicēts Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskās izpētes vietnē, pieejams 2015. gada jūnijā.
10 Laiks plauktā: Deivida Heringa raksts, kas publicēts NASA Zemes novērošanas centra vietnē 2005. gadā, pieejams 2015. gada jūnijā.

Kādas ir dažas ielejas ledāju veidotās erozijas pazīmes?

Cirks ir neliela bļodas vai amfiteātra formas depresija. Arēte ir šaura, stāva, robaina izzudusi pamatieža grēda. Rags ir smaila, ledus cirsta kalnu virsotne, ko ieskauj cirksi un arētes. (Slavens rags Šveices Alpos ir Matterhorns.) U veida ieleja veidojas, kad ielejas ledājs plūst lejā pa straumes ieleju un plūstošā ledāja erozīvā spēka dēļ V veida strauta ieleja tiek pārveidota par plakanu, stāvu sienu. U formas ieleja.

Nākamreiz, kad filmā “Gredzenu pavēlnieks - karaļa atgriešanās 1” skatīsies signālu bākuguns secības apgaismojumu, izmēģiniet un identificējiet dažas no šīm apbrīnojamajām erozijas pazīmēm.

Par autoru

Sara Bennett māca ģeoloģijas nodarbības Rietum Ilinoisas universitātē un bauda pārgājienus nacionālajos parkos. Viņa mudina ikvienu doties pastaigās dabiskās vietās un iegrimt Zemes skaistumā.