Klima 208 Gletscherspuren (1)

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1 Klima 208 Gletscherspuren (1) Material, das von oben auf den Gletscher gestürzt, ist kann (wie hier als „Gletscher-tisch“, Quelle: J. Alean) als Obermoräne über weite Strecken transportiert werden. Beim Abschmelzen des Gletschers wird es dann u.U. in Gegenden abgelagert, in die es geologisch absolut nicht passen will. In diesem Fall spricht man von erratischen Blöcken oder Findlingen, sie waren ein erster, wichtiger Hinweis auf die Eiszeiten. Gletscher hinterlassen charakteristische Abtragungs- und Aufschüttungsformen. Gesteinspartikel die im basalen Eis des Gletschers festgefroren sind „bearbeiten“ den Untergrund. Durch die Feinfraktion wird er poliert und geschliffen - Gletscher-schliff, größere Körner erzeugen lange, gerade Schrammen - Gletscherschrammen. Das mitgeführte Material wird in Form von Moränen wieder abgelagert. Auch die Form des Matterhorns (ein „Karling“) ist ein Relikt der Kaltzeiten.

2 Klima 209 Gletscherspuren (2) Skizze der Glazialen Serie mit den Elementen Grund-moräne, Zungenbecken, Endmoräne, Sander, Ur-stromtal, .... (oben). Die Erforschung der kaltzeitlichen Vergletscherung der Alpen ist untrennbar mit den Namen Penck und Brückner ver-bunden (oben rechts). Moränen (links) sind weder geschichtet noch sortiert, der Anteil an feinkörnigem Material ist groß.

3 Klima 210 Gletscherspuren (3) Supraglazialer Schutt durch einen Bergsturz im Mt. Blanc Gebiet (Quelle: J. Alean). Supraglazialer Schutt auf dem Gorner Gletscher (Quelle: M. Hambrey).

4 Klima 211 Gletscherspuren (4) Supraglazialer Schutt kann in Island sehr farbenfroh sein (Bild: UF).

5 Klima 212 Gletscherspuren (5) Manche Gletscherzungen, wie hier am Khumbu Gletscher, sind vollständig schuttbedeckt (M. Hambrey).

6 Klima 213 Gletscherspuren (6) Findlinge wurden von Gletschern z.T. über große Entfernungen transportiert. Links: „Hinterlassen-schaften“ des Reuss-Gletschers in der Schweiz (Quelle: J. Alean). Unten: In diesem Fall unterscheiden sich die Granitblöcke auf der schottischen Insel Arran deutlich vom Untergrund (Quelle: M. Hambrey).

7 Klima 214 Gletscherspuren (7) Vorstoßende Gletscher sind selten geworden. Hier „überfährt“ der Brikdalsbreen, eine Zunge des Jostedalsbreen, ein kl. Birkenwäldchen. Dabei bildet sich auch eine kleine Endmoräne (Quelle: M. Hambrey). Unten: Stauch-Endmoräne des Thompson Gletschers in der kanadischen Arktis (Quelle: J. Alean).

8 Klima 215 Gletscherspuren (8) Ufermoräne (1), Mittelmoräne (2) und Endmoräne (3) in einem Bild (Quelle: J. Alean).

9 Klima 216 Gletscherspuren (9) Ufermoräne oder Seitenmoräne am Chola Gletscher im Khumbu-Bebiet (links, M. Hambrey), Ufermoräne mit typischen Erosionsrillen am Tschierva Gletscher (darüber, J. Alean). Mittelmoränen am Großen Aletschgletscher (oben, Quelle: J. Alean).

10 Klima 217 Gletscherspuren (10) Seitenmoränen des Athabasca-Gletscher, Kanadische Rocky Mountains (Bilder: UF):

11 Klima 218 Gletscherspuren (11) Innenmoräne: Moränenmaterial im Inneren eines Gletschers – hier im Longyearbreen, Spitzbergen – als „Sonderausstattung“ mit Eiszapfen und Riesen-Reifkristallen (Bilder: UF):

12 Klima 219 Gletscherspuren (12) Moräne aus der letzten Kaltzeit am Loch Torridon, Schottland (links oben), Tillit aus dem Jungprotero-zoikum (650 Ma) in Grönland (oben), Tillit aus dem Altproterozoikum (2500 Ma (!)) in Ontario (links unten). Quelle: M. Hambrey (alle).

13 Klima 220 Gletscherspuren (13) Gletscherschliff und Gletscherschrammen aus dem Permo-Karbonischen Eiszeitalter in Südafrika (links) bzw. aus dem Jungproterozoikum in China (oben) (Quelle: M. Hambrey).

14 Klima 221 Gletscherspuren (14) Rundhöcker in den Berner Alpen incl. Gletscherschrammen (links oben, J. Alean). Riesen-Rundhöcker aus der letzten Kaltzeit im Yosemite N.P. (oben), Rundhöcker aus dem Jung-proterozoikum in der Sahara (links unten) (Quelle M. Hambrey). Die strömungs-zugewandte Seite ist i. A. flacher und abgeschliffen, an der „Leeseite“ ist häufig Material herausgebrochen.

15 Klima 222 Gletscherspuren (15) Rundhöcker im Central Park (links oben), Drumlins am Hirzelpass in der Schweiz (oben), Gletschertöpfe amd Malojapass in der Schweiz (links unten). Quelle: J. Alean (alle). Rundhöcker sind eine glaziale Abtragungsform, Drumlins sind Teil der Grundmoränenlandschaft und damit eine glaziale Ablagerungsform.

16 Klima 223 Gletscherspuren (16) Drumlin-Feld (links, Quelle: Nat. Resources of Canada). Bei Drumlins liegt die steile Seite meist (aber nicht immer) in der strömungs-zugewandten Richtung. Schären (unten, Quelle: Bräunlich) sind „er-trunkene“ Rundhöcker.

17 Klima 224 Gletscherspuren (17) Kare sind deutliche Spuren der Erosionswirkung von Gletschern. Häufig sind sie von Kar-Seen gefüllt, hier der Lac de Rotondo auf der Insel Korsika (Quelle: UF).

18 Gletscherspuren (18) Sognefjord (links oben) Auerlandfjord (re.ob.)
Klima 225 Gletscherspuren (18) Sognefjord (links oben) Auerlandfjord (re.ob.) Yosemite Yalley (li.u.) Trogtäler (U-Täler) und Fjorde sind die bedeutendsten Zeugen der Gletschererosion, entstanden durch glaziale Vertiefung und Verbreiterung von Flußtälern. Der Sognefjord ist gegenüber der Felsschwelle am Fjordausgang um mehr als 1200 m übertieft. Im Vorland entstehen durch diesen Vorgang Zungenbecken, die vielfach auch heute noch von Seen gefüllt sind (Bodensee, Gardasee, Genfer See etc.).

19 Klima 226 Gletscherspuren (19) Rapadalen – Trogtal im schwedischen Sarek-Nationalpark mit Rundhöcker Nammatj (Bilder: Orsolya Haarberg)

20 Gletscherspuren (20) Fjorde in Südgrönland (Quelle: NASA)
Klima 227 Gletscherspuren (20) Fjorde in Südgrönland (Quelle: NASA) Bridgenorth Esker in Kanada.

21 Österreich in der letzten Kaltzeit
Klima 228 Österreich in der letzten Kaltzeit Inngletscher Salzburg Rheingletscher Innsbruck Murtal Graz Drautal nach van Husen

22 Kärnten in der letzten Kaltzeit
Klima 229 Kärnten in der letzten Kaltzeit Spittal/Drau Villach Klagenfurt Quelle: D. van Husen

23 Die Alpen in der letzten Kaltzeit
Klima 230 Die Alpen in der letzten Kaltzeit Vergletscherung in den Alpen am Höhepunkte der letzten Kaltzeit (mit heutiger Küstenlinie), Quelle: Ehlers, 2011.

24 Vereisung der Nordhalbkugel
Klima 231 Vereisung der Nordhalbkugel Vereisung der Nordhalbkugel am Höhepunkt der letzten Kaltzeit vor etwa Jahren (links, GEO). Der Laurentische Eisschild lag über weiten Teilen Nordamerikas, der Fennoskandische Eisschild über Skandinavien, Finnland, der Nordsee und Schottland. Zum Vergleich die heutige Vereisung der Nordhalbkugel (oben, NASA).

25 Laurentischer Eisschild
Klima 232 Laurentischer Eisschild Am Höhepunkt der letzten Kaltzeit (in Nord-Amerika als Wisconsin bezeich-net) war Kanada praktisch vollständig von Eis bedeckt (Quelle: Kanadisches Energieministerium).

26 Klima 233 Meeresspiegel Die Kontinente (heutige Orographie), bei einem (fiktiven) Meeresspiegel wie am Höhepunkt der letzten Kaltzeit (Quelle: NOAA). Inset: Sundaschelf (Quelle: C. Hertler).

27 Information aus Eisbohrkernen
Klima 234 Information aus Eisbohrkernen Eisbohrkerne sind eine der wichtigsten Informationsquellen der Paläoklimatologie. Aus der Isotopen-Zusammensetzung des Eises kann man sehr gut die Temperatur rekonstruieren, Jahresschichten erlauben (oft) eine sehr genaue Datierung. Ein-geschlossene Luftbläschen zeigen den ehe-maligen Gehalt an Treibhausgasen.

28 Klima 235 Eisbohrkerne Ideale Orte für Eisbohrkerne, die weit in die Vergangenheit zurück reichen, sind die Scheitel der Eisschilde. Hier sind die Fließ-geschwindigkeiten extrem niedrig (Quelle: Science).

29 Klima 236 Eisbohrkerne Die Eisschilde in der Antarktis erreichen an einigen Stellen Mächtigkeiten von über 4000 m (Bamber et al., 2008).

30 Klima 237 Eisbohrkerne Quelle: National Ice Core Laboratory

31 Eisbohrkerne - Datierung
Klima 238 Eisbohrkerne - Datierung In grönländischen Eisbohrkernen können Jahresschichten (durch sommerlichen Raureif) oft noch bis in große Tiefen unterschieden werden (oben). Die Datierung erfolgt durch Abzählen. In älteren Schichten (und i. A. in der Antarktis) erfolgt die Datierung über ein Fließmodell des Gletschers. Asche-Schichten von bekannten Vulkan-Ausbrüchen (links) liefern hilfreiche „Ankerpunkte“.

32 Temperatur-Rekonstruktion
Klima 239 Temperatur-Rekonstruktion

33 Wostok–Eisbohrkern aus der Antarktis
Klima 240 Wostok–Eisbohrkern aus der Antarktis Kohlen-dioxid Temperatur Years before present („Jahre vor Heute“) beziehen sich per Konvention immer auf das Jahr 1950. Der Wostok-Bohrkern aus der Ostantarktis reicht mehr als Jahre in die Vergangenheit zurück und überdeckt damit 4 Kaltzeitzyklen (oben). Variationen der Temperatur, des Methan- und des Kohlendioxidgehaltes (aus Luftblasen im Eis) während der beiden letzten Kaltzeitzyklen (in den Alpen „Würm“ und „Riß“), die Korrelation ist auffallend. Treibhaus-gase haben offenbar die Milankovic-Zyklen verstärkt. Methan

34 Wostok–Eisbohrkern aus der Antarktis
Klima 241 Wostok–Eisbohrkern aus der Antarktis Years before present („Jahre vor Heute“) beziehen sich per Konvention immer auf das Jahr 1950. Variationen der Temperatur, des Methan- und des Kohlendioxidgehaltes während der letzten 4 Kaltzeit-zyklen (in den Alpen Würm, Riß, Mindel, Günz). Bei sinkenden Temperaturen kann der Ozean mehr CO2 aufnehmen („Physikalische Pumpe“). In den Kaltzeiten war die Ausdehnung von Feuchtgebieten in niederen Breiten geringer, sie sind die wichtigste natürliche Methanquelle (Bildquelle: Nature).

35 Concordia-Dom, Ostantarktis
Klima 242 Concordia-Dom, Ostantarktis Der EPICA Eisbohr-kern vom Scheitel des Concordia-Dom (bzw. Dom-C) in der Ostantarktis, reicht mehr als 8 Kaltzeit-zyklen in die Ver-gangenheit zurück (Quelle: Nature).

36 Concordia-Dom, Ostantarktis
Klima 243 Concordia-Dom, Ostantarktis (Quelle: Nature)

37 Klima 244 Permafrost (1) Eiskeile (oben links, Quelle: AWI), (oben, polarfoto.com). Links: Ein Beispiel von der Insel Samoylov in Sibirien (Quelle: S. Kirschke)

38 Klima 245 Permafrost (2) Durch Frost-Kontraktion reißen im Parmafrost-Boden Spalten auf. Sie füllen sich mit Eis, unter dessen Druck sie sich noch erweitern. Nach dem Abschmelzen des Eises füllen sich die Frostspalten mit Bodenmaterial aus dem Randbereich oder durch jüngere Ablagerungen von oben her, es entstehen Eiskeilpseudomorphosen (Quelle: links: D. Meier, rechts: O. Juschus)

39 Klima 246 Permafrost (3) Eiskomplex am Ufer der Lena (links, Quelle: T. Sachs). Das Delta der Lena (rechts, Quelle: NASA).

40 Klima 247 Permafrost (4) Durch Kryoturbation (links oben, Quelle: UniWien) entstehen charakteristische Boden-formen, die als Tropfenboden (oben, Quelle: D. Meier) oder Würgeboden (links, Quelle: H. Kreinitzki) bezeichnet werden.

41 Klima 248 Permafrost (5) Eislinsen in Pingos (links, oben: Geolog. Survey Netherlands, unten: Geolog. Survey Canada). Oben: Riesiger Pingo im Mackenzie Delta, Kanada (Quelle: H.J.A. Berendsen).

42 Klima 249 Permafrost (6) Bei günstigen Bedingungen wachsen Eiskeile zu Netzen zusammen, es bilden sich charakteristische Frostmusterböden (Quelle: links: Geolog. Survey Canada – im Hintergrund ein Pingo, rechts: Klett-Verlag).

43 Klima 250 Permafrost (7) Als Frostmuster entstehen z.B. Polygon-böden (oben links: Geolog. Survey Canada, rechts: AWI) und Steinringe (links, Quelle: M. Kessler, Science). [vgl.: „Paranuss-Effekt“]