Jökullhleip

Jökülhløip [1] ( Isl.  jökulhlaup , ˈjœːkʏlˌl̥œip asculta , lit. „curgere glaciară” [2] ) este un termen islandez pentru o viitură puternică de explozie ; pentru inundații similare în legătură cu Islanda, termenul a fost adoptat pentru utilizare în alte limbi [3] . Termenul se referea inițial la binecunoscutele inundații subglaciare cauzate de prăbușirile parțiale ale ghețarului Vatnajökull din Islanda din cauza încălzirii geotermale și uneori a erupțiilor subglaciare vulcanice, dar acum este folosit pentru a descrie orice eliberare mare și bruscă de apă din lacurile subglaciare sau subglaciare. sau rezervoare...

Deoarece jökülhløips apar în rezervoare glaciare închise, cu niveluri de apă mult peste prag, debitul lor de vârf poate fi mult mai mare decât în ​​timpul eliberărilor în rezervoare deschise sau parțial deschise. Hidrograful Jökülhløip de la Vatnajökull tinde fie să crească pentru un anumit număr de săptămâni, cu cel mai mare debit aproape de sfârșitul perioadei, fie să crească mult mai rapid în câteva ore. Astfel de modele sunt propuse luând în considerare, respectiv, fie topirea în canal, fie curgerea sub partea superioară a acestuia [4] . Procese similare au avut loc la scară foarte mare în timpul glaciațiilor din America de Nord și Europa după ultima epocă glaciară (de exemplu , Lacul Agassi și Canalul Mânecii ) și probabil în vremuri mai vechi, deși înregistrarea geologică a acestor evenimente nu este foarte bine păstrată.

Procesul de formare a Jökülhløip

Apa de topire se poate forma pe suprafața unui ghețar, sub un ghețar sau ambele [5] [6] . Ablația (topirea la suprafață) duce adesea la formarea de lacuri la suprafață. Topirea fundului are loc din cauza căldurii geotermale de la rocile de sub ghețar, care variază în diferite zone, sau din cauza încălzirii prin frecare de la mișcarea gheții pe rocile de sub acesta.

Apa de topire poate curge de-a lungul ghețarului, între ghețar și roca de bază sau ca apă subterană într-un acvifer de sub roca de bază a ghețarului, ca urmare a permeabilității rocii de bază de sub ghețar. Dacă viteza de formare a apei de topire depășește capacitatea de absorbție a acviferului, se formează lacuri de suprafață sau subglaciare [7] .

Fluxurile de suprafață și cele subglaciare diferă în zonele de trecere. Curgerea supraglaciară este similară cu fluxurile terestre în toate mediile deschise - apa curge din punctele înalte în punctele joase sub influența gravitației. Fluxul subglaciar se comportă diferit - apa de topire formată sub ghețar sau scursă de la suprafață sub influența gravitației se adună în cavitățile din interiorul sau sub ghețar în lacuri, deasupra cărora se află sute de metri de gheață. Presiunea apei care se acumulează într-un astfel de lac crește până când devine suficient de mare pentru a-și ieși ori pentru a ridica gheața deasupra suprafeței lacului [5] [8] .

Pe măsură ce apa de topire se acumulează și presiunea crește sub calotele de gheață continentale sau ghețarii alpini, apar evacuări episodice de apă. Deoarece sub presiune gheața se ridică deasupra lacului subglaciar, apa se deplasează acolo unde există mai puțină rezistență. Prin urmare, locurile unde gheața este mai subțire sau are crăpături se ridică primele. Prin urmare, apa se deplasează adesea pe suprafața de sub ghețar către zone cu mai puțină gheață. Pe măsură ce apa se acumulează, lacul crește, alte secțiuni ale stratului de gheață se ridică, până când se găsește o cale de ieșire [9] .

Dacă nu există un canal de evacuare format anterior, la început apa va scăpa cu un jöklülhloip larg, care poate avea o lățime de curgere de zeci de kilometri, dar o grosime nesemnificativă. Pe măsură ce jökülhløip curge mai departe, tinde să erodeze roca de sub ghețar și gheață, formând un canal de vale a tunelului , în timp ce scăderea înălțimii permite ca restul gheții ridicate să se așeze înapoi pe stâncă. Întrerupe fluxul larg și formează un canal îngust. Direcția canalului este determinată în principal de grosimea gheții de deasupra pârâului și numai secundar de topografia stâncii de sub acesta; uneori are loc un „curgere ascendent” deoarece presiunea gheții împinge apa spre zone de gheață mai subțire până când aceasta apare pe suprafața ghețarului. Acest proces determină forma multor văi tunel și din acesta se pot obține informații generale despre grosimea în diferite locuri ale ghețarului care exista la momentul formării văii tunelului, mai ales dacă suprafața inițială de sub ghețar nu era divers [5] [6] .

Scurgerea rapidă, bruscă, a unor volume mari de apă provoacă o eroziune extrem de mare, fapt dovedit de fragmente de rocă și bolovani din tuneluri și de la gurile acestora. În Antarctica, din cauza eroziunii, s-au format astfel tuneluri de peste 400 de metri adâncime și până la 2,5 km lățime [5] .

Exemple

Deși jökulhløips au fost inițial asociați exclusiv cu Vatnajökull , literatura științifică susține existența lor în multe locuri, inclusiv în Antarctica actuală; există, de asemenea, dovezi că au apărut în Calota de gheață Laurențiană [10] [11] [12] [13] și în Calota glaciară scandinavă în timpul ultimei epoci glaciare [14] .

Islanda

America de Nord

Istorie

Pe măsură ce Calota de gheață Laurențiană s-a retras de la dimensiunea maximă între 21.000 și 13.000 de ani în urmă, au avut loc două evenimente semnificative pentru a redirecționa fluxurile de apă de topire în estul Americii de Nord. Și în timp ce geologii încă dezbat unde au avut loc aceste evenimente, probabil că s-au întâmplat atunci când calota de gheață s-a retras din Adirondacks și Laurentian Lowlands.

  • În primul rând, Lacul de gheață Iroquois s-a scurs în Oceanul Atlantic ca urmare a inundațiilor majore de-a lungul Văii Hudson, care au avut loc atunci când barajul de gheață din scutul care se retrăgea s-a prăbușit și a fost reconstruit în timpul celor trei jokullhleips. Dovezi ale amplorii acestor evenimente din vale sunt sedimentarea proeminentă, urmele mari de sedimente pe platforma continentală și bolovanii neregulați mai mari de 2 m în diametru pe platoul exterior.
  • Mai târziu, când calota de gheață s-a retras din Valea St. Lawrence, lacul înghețat Candona s-a revărsat în Atlanticul de Nord, pe măsură ce Jökülhløips trecea prin Marea Champlain și Valea St. Lawrence. Se crede că intrarea unor volume uriașe de apă proaspătă de topire din aceste jökulhleips în Atlanticul de Nord ca. Acum 13.350 de ani a dus la o scădere a circulației termohaline și la o răcire Allerød pe termen scurt în emisfera nordică [18] .
  • În cele din urmă, gigantul lac de gheață Agassiz , situat în centrul Americii de Nord. Apa de topire din ghețari curgea din ea la sfârșitul ultimei ere glaciare. Suprafața sa era mai mare decât aria tuturor Marilor Lacuri moderne combinate, iar volumul de apă a depășit rezervele din toate lacurile actuale ale lumii. Jökülhlöips a avut loc de mai multe ori între 13.000 și 8.400 de ani în urmă.

În vestul continentului, jökulhleips similare cu o scurgere în Oceanul Pacific au avut loc de-a lungul Cheilor râului Columbia și au fost numite inundații Missoula .

Modernitate

În iulie 1994, un lac glaciar cu baraj de gheață s-a scurs printr-un tunel subglaciar prin ghețarul Goddard din Coasta , Columbia Britanică , provocând un jökulhløip. Un pârâu cu o putere de 100-300 m³/s a trecut prin Farrow Creek până la Lacul Chilco, provocând o eroziune semnificativă. Barajul de gheață nu a fost recreat. Jökullhleips similare din Columbia Britanică sunt prezentate în tabelul de mai jos [19] :

numele lacului An Debit maxim (m3 / s) Volumul (km 3 )
Alsek 1850 treizeci 4.5
Aip 1984 1600 0,084
Maree 1800 5.000-10.000 1.1
Doniek 1810 4000-6000 0,234
Vârf 1967 2560 0,251
Tulsequa 1958 1556 0,229

Note

  1. ↑ Instrucțiuni pentru transferul rusesc al numelor geografice ale Islandei / Comp. V. S. Shirokov ; Ed. V. P. Berkov . - M. , 1971. - 39 p. - 300 de exemplare.
  2. ↑ Arni Böðvarsson. Jökulhlaup // Íslensk orðabók  (islandeză) / Mörður Árnason. - Reykjavík: Edda, 2002. - T. I. - S. 740. - 1877 p. — ISBN 9979-3-2353-1 .
  3. ↑ Kirk Johnson . Alaska caută răspunsuri în valuri de inundații de vară din Glacier  (22 iulie 2013). Arhivat din original pe 31 iulie 2021. Preluat la 23 iulie 2013.
  4. ↑ Björnsson, Helgi. Lacuri subglaciare și Jökulhlaups din Islanda  //  Schimbări globale și planetare : jurnal. - 2002. - Vol. 35 . - P. 255-271 . - doi : 10.1016/s0921-8181(02)00130-3 .
  5. ↑ 1 2 3 4 Shaw, John; A. Pugin; RR Young. O origine a apei de topire pentru formele de pat ale platformei antarctice cu o atenție specială la megaliniații  //  Geomorfologie : jurnal. - 2008. - Decembrie ( nr. 3-4 ). - P. 364-375 . - doi : 10.1016/j.geomorph.2008.04.005 . - Cod .
  6. ↑ 1 2 Smellie, John L.; JS Johnson, WC McIntosh, R. Esserba, MT Gudmundsson, MJ Hambrey, B. van Wyk de Vriese. Șase milioane de ani de istorie glaciară înregistrate în litofaciesurile vulcanice ale grupului vulcanic al insulei James Ross, Peninsula Antarctică  //  Paleogeografie , Paleoclimatologie, Paleoecologie : jurnal. - 2008. - Aprilie ( vol. 260 , nr. 1-2 ). - P. 122-148 . - doi : 10.1016/j.palaeo.2007.08.011 .
  7. ↑ Piotrowski, Jan A. Hidrologia subglaciară în nord-vestul Germaniei în timpul ultimei glaciații: fluxul apei subterane, văile tunelurilor și ciclurile hidrologice   // Recenzii științifice cuaternare : jurnal. - 1997. - Vol. 16 , nr. 2 . - P. 169-185 . - doi : 10.1016/S0277-3791(96)00046-7 . - Cod biblic .
  8. ↑ Smellie, John L. Secvențe asemănătoare foii subglaciare bazaltice: dovezi pentru două tipuri cu implicații diferite pentru grosimea dedusă a gheții asociate   // Earth -Science Reviews : jurnal. - 2008. - Mai ( vol. 88 , nr. 1-2 ). - P. 60-88 . - doi : 10.1016/j.earscirev.2008.01.004 . - Cod biblic .
  9. ↑ Wingham2006
  10. ↑ Shaw, John. Formarea Drumlin legată de semnele de eroziune inversate ale apei de topire  //  Journal of Glaciology : journal. - 1983. - Vol. 29 , nr. 103 . - P. 461-479 . — Cod .
  11. ↑ Beaney, Claire L.; John L Shaw Geomorfologia subglaciară din sud-estul Albertei: dovezi pentru eroziunea subglaciară a apei de topire  (engleză)  // Canadian Journal of Earth Sciences  : jurnal. - 2000. - Vol. 37 , nr. 1 . - P. 51-61 . - doi : 10.1139/e99-112 .
  12. ↑ Aleea, R.B.; T. K. Dupont; B.R.Parizek; S. Anandakrishnan; D.E. Lawson; GJ Larson; EB Evenson. Inundațiile izbucnite și inițierea supratensiunilor de gheață ca răspuns la răcirea climatică: o ipoteză  //  Geomorfologie: jurnal. - 2006. - Aprilie ( vol. 75 , nr. 1-2 ). - P. 76-89 . - doi : 10.1016/j.geomorph.2004.01.011 . — Cod biblic .
  13. ↑ Erlingsson, Ulf. Un Jökulhlaup de la o platformă de gheață capturată din Laurențian până în Golful Mexic ar fi putut provoca încălzirea Bølling  // Geografiska  Annaler : jurnal. - 2008. - iunie ( vol. A , nr. 2 ). - P. 125-140 . - doi : 10.1111/j.1468-0459.2008.00107.x .
  14. ↑ Erlingsson, Ulf. Ipoteza „Soldului de gheață capturat” și aplicabilitatea acesteia la glaciația Weichselian  // Geografiska  Annaler : jurnal. - 1994. - Vol. A , nu. 1-2 . - P. 1-12 . - doi : 10.2307/521315 .
  15. ↑ [Stefán Benediktsson și Sigrún Helgadóttir, „The Skeiðará River in Full Flood 1996”, Skaftafell National Park: Environment and Food Agency, UST, martie, 2007-->]
  16. ↑ Ashworth, James . Erupția ar putea dura luni de zile  (15 aprilie 2010). Arhivat din original pe 5 aprilie 2012. Preluat la 8 martie 2013.
  17. ↑ The Reykjavik Grapevine Arhivat 5 aprilie 2012 la Wayback Machine
  18. ↑ Donnelly, Jeffrey P.; Neal W. Driscoll, Elazar Uchupi, Lloyd D. Keigwin, William C. Schwab, E. Robert Thieler și Stephen A. Swift. Deversarea catastrofală a apei de topire în valea Hudson: un potențial declanșator pentru perioada rece intra-Allerød  //  Geologie : jurnal. - 2005. - Februarie ( vol. 33 , nr. 2 ). - P. 89-92 . - doi : 10.1130/G21043.1 . — Cod biblic .
  19. ↑ Clague, John J.; Stephen G. Evans. Jökulhlaup din 1994 la Farrow Creek, British Columbia, Canada  //  Geomorfologie : jurnal. - Publicat de Elsevier Science BV, 1997. - Mai ( vol. 19 , nr. 1-2 ). - P. 77-87 . - doi : 10.1016/S0169-555X(96)00052-9 . — Cod biblic .