Ledeni svjetovi. Što je led i kako nastaje? Gdje su ledeni

U planinama provincije Shanxi u Kini, nalazi se najveća ledena špilja u zemlji - 85-metarska podzemna građevina u obliku čunjeva - smještena na strani planine. Njegovi zidovi i pod prekriveni su debelim slojem leda, a velike ledenice i stalaktiti vise od stropa do poda. Špilja Ningwu ima jednu jedinstvenu značajku: ostaje zamrznuta tijekom cijelog ljeta, čak i kada vanjske temperature porastu na ljetne maksimume.

U cijeloj kontinentalnoj Europi, središnjoj Aziji i Sjevernoj Americi postoji mnogo takvih ledenih špilja, u kojima zima traje tijekom cijele godine. Većina se nalazi u hladnijim regijama kao što su Aljaska, Island i Rusija, gdje niske temperature tijekom cijele godine pomažu da se špilje zamrznu. Međutim, ledene špilje mogu se naći i u toplijim klimama.

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

Većina ovih špilja su takozvane "hladne zamke". U tim špiljama se nalaze zgodno smještene pukotine i izlazi koji zimi omogućavaju ulazak hladnog zraka, a kroz koje ljeti ne može prodrijeti topli zrak. Zimi se u špilji taloži hladan, gust zrak, istiskujući sav topli zrak koji se ovdje skupio, koji se diže i napušta špilje. Ljeti se hladan zrak zadržava u špilji jer se relativno topli zrak diže prema gore i ne može u nju ući.

Led unutar špilje također djeluje kao pufer, pomažući stabilizirati temperaturu unutar špilje. Led odmah hladi svaki topli zrak koji dolazi izvana prije nego što može uzrokovati značajno zagrijavanje unutar špilje. Naravno, pod njegovim utjecajem led se topi, ali temperatura unutar špilje ostaje praktički nepromijenjena. Postoji i suprotan učinak: zimi, kada u špilju uđe vrlo hladan zrak, svaka tekuća voda se smrzava, oslobađajući toplinu i sprječavajući da temperatura u špilji padne prenisko.

Ledene špilje također trebaju dovoljno vode za pravo vrijeme da se formiraju. Zimi bi klima trebala biti takva da na planinama ima dovoljno snijega, a ljeti temperatura treba biti dovoljno visoka da se otopi, ali zrak u špilji nije pretopao. Da bi se ledena špilja stvorila i održala, između svih ovih čimbenika mora se održavati osjetljiva ravnoteža.

Najveća ledena špilja na svijetu je Eisriesenwelt, koja se nalazi u Werfenu u Austriji, oko 40 km južno od Salzburga. Špilja se proteže na više od 42 kilometra. Zasluge: Michael & Sophia / Flickr

Decorah Ice Cave u Iowi, SAD, jedna je od najvećih špilja na američkom srednjem zapadu koja sadrži led. U jesen i ranu zimu špilja ostaje relativno bez leda. U tom periodu hladan zimski zrak ulazi u špilju i snižava temperaturu kamenih zidova. Kada se snijeg počne topiti u proljeće, otopljena voda prodire u špilju i smrzava se na dodiru s još hladnim zidovima, a u svibnju-lipnju sloj leda dostiže maksimalnu debljinu od nekoliko centimetara. Led se u špilji često zadržava do kraja kolovoza, dok se vanjska temperatura penje iznad 30 stupnjeva.

Sličan fenomen uočen je u ledenom rudniku Coudersport u Pennsylvaniji. To je mala špilja u kojoj se led stvara samo tijekom ljetnih mjeseci, a topi se zimi. Fotografija: rivercouple75 / Tripadvisor

Booming Ice Chasm u kanadskim stijenama u Alberti poznat je po svojoj nevjerojatnoj akustici. Kažu da kada kamenje padne i padne na pod špilje, 140 metara niže, to izaziva tutnjavu jeku. Špilja je otkrivena tek 2005. godine pomoću programa Google Earth. Fotografija: Francois-Xavier De Ruydts

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

Ledena pećina Ninu u Kini. Foto: Zhou Junxiang / Image China

© Evgeny Podolsky,

Sveučilište Nagoya (Japan) Posvećeno mojoj obitelji Yeoul, Kostyu i Stasu. Ledenjaci na Zemlji i u Sunčevom sustavu Oko deset posto kopna prekriveno je ledenjacima - višegodišnjim masama snijega, firna (od njemačkog Firn - prošlogodišnji nabijeni zrnati snijeg) i leda, koji imaju vlastito kretanje. Ove goleme rijeke leda, sijeku doline i melju planine, probijaju se svojom težinom kroz kontinente, pohranjuju 80% zaliha slatke vode našeg planeta. Pamir je jedno od glavnih središta moderne glacijacije planeta – nepristupačan i malo istražen (Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.) Uloga ledenjaka u evoluciji globusa i čovjeka je kolosalna. Posljednja 2 milijuna godina ledenih doba postala su snažan poticaj za razvoj primata. Teški vremenski uvjeti natjerali su hominide na borbu za egzistenciju u hladnim uvjetima, život u špiljama, pojavu i razvoj odjeće te široku upotrebu vatre. Niža razina mora zbog rasta ledenjaka i isušivanja mnogih prevlaka pridonijela je migracijama starih ljudi u Ameriku, Japan, Maleziju i Australiju.

Najveća žarišta moderne glacijacije uključuju:

• Antarktika je terra incognita, otkrivena prije samo 190 godina i drži rekord za apsolutnu minimalnu temperaturu na Zemlji: –89,4 °C (1974.); kerozin se smrzava na ovoj temperaturi;
• Grenland, pogrešno nazvan Zelena zemlja, je "zamrznuto srce" sjeverne hemisfere;
• Kanadski arktički arhipelag i veličanstvena Cordillera, gdje se nalazi jedno od najslikovitijih i najmoćnijih središta glacijacije - Aljaska, pravi moderni relikt pleistocena;
• najgrandioznije područje glacijacije u Aziji - "prebivalište snijega" na Himalaji i Tibetu;
• "Krov svijeta" Pamir;
• Ande;
• "Nebeske planine" Tien Shan i "crni talus" Karakorum;
• iznenađujuće, ledenjaka ima čak i u Meksiku, tropskoj Africi ("pjenušava planina" Kilimanjaro, planina Kenija i planina Rwenzori) i Novoj Gvineji!

Znanost koja proučava ledenjake i druge prirodne sustave čija svojstva i dinamiku određuje led, naziva se glaciologija (od latinskog glacies - led). "Led" je monomineralna stijena koja se javlja u 15 kristalnih modifikacija, za koje ne postoje nazivi, već samo kodni brojevi. Razlikuju se po različitim vrstama kristalne simetrije (ili obliku jedinične ćelije), broju atoma kisika u stanici i drugim fizičkim parametrima. Najraširenija modifikacija je heksagonalna, ali postoje i kubične i tetragonalne itd. Sve te modifikacije čvrste faze vode uvjetno i označavamo jednom jedinom riječju "led".

Led i glečeri u Sunčevom sustavu su sveprisutni: u sjeni kratera Merkura i Mjeseca; u obliku smrznutog tla i polarnih kapa Marsa; u jezgri Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna; na Europi, mjesec Jupitera, potpuno, poput školjke, prekriven mnogim kilometrima leda; na drugim Jupiterovim mjesecima - Ganimedu i Kalistu; na jednom od Saturnovih mjeseca – Enceladu, s najčišćim ledom u Sunčevom sustavu, gdje mlazovi vodene pare visoki stotinama kilometara izbijaju iz pukotina ledene ljuske nadzvučnom brzinom; moguće na mjesecima Urana - Miranda, Neptun - Triton, Pluton - Haron; konačno, u kometima. No, stjecajem astronomskih okolnosti, Zemlja je jedinstveno mjesto gdje je moguće postojanje vode na površini odjednom u tri faze – tekućoj, krutoj i plinovitoj.

Poanta je da je led vrlo mlad mineral na Zemlji. Led je posljednji i najpovršniji mineral, ne samo po specifičnoj težini: ako razlikujemo temperaturne stupnjeve diferencijacije tvari u procesu nastajanja Zemlje kao prvobitno plinovitog tijela, onda je stvaranje leda posljednja faza. Upravo iz tog razloga snijeg i led na površini naše palete su posvuda blizu točke topljenja i podložni su najmanjim klimatskim promjenama.

Kristalna faza vode je led. Fotografija modela:

E. Podolsky, 2006. (monografija).

Ali ako, pod temperaturnim uvjetima Zemlje, voda prelazi iz jedne faze u drugu, tada je za hladni Mars (s temperaturnom razlikom od -140 ° C do + 20 ° C) voda uglavnom u kristalnoj fazi (iako postoji su sublimacijski procesi koji dovode čak i do stvaranja oblaka), a mnogo značajnije fazne prijelaze više ne doživljava voda, već ugljični dioksid, koji ispada kao snijeg kada temperatura padne, ili isparava kada raste (dakle, masa Atmosfera Marsa se mijenja od sezone do sezone za 25%).

Rast i otapanje ledenjaka

Za nastanak ledenjaka nužna je kombinacija klimatskih uvjeta i reljefa pri kojoj će godišnja količina snježnih oborina (uzimajući u obzir mećave i lavine) premašiti gubitak (ablaciju) zbog otapanja i isparavanja. U takvim uvjetima nastaje masa snijega, firna i leda, koja pod utjecajem vlastite težine počinje teći niz padinu.

Ledenjak je atmosferskog sedimentnog porijekla. Drugim riječima, svaki gram leda, bilo da se radi o skromnom ledenjaku u Khibinyju ili o divovskoj ledenoj kapi Antarktike, donijele su bestežinske pahulje koje padaju iz godine u godinu, tisućljeće za tisućljećem u najhladnije predjele našeg planeta. Dakle, glečeri su privremena stanica vode između atmosfere i oceana.

Prema tome, ako ledenjaci rastu, tada razina svjetskog oceana pada (na primjer, do 120 m tijekom posljednjeg ledenog doba); ako se skupe i povuku, onda se more diže. Jedna od posljedica toga je postojanje područja reliktnog podvodnog permafrosta prekrivenih vodenim stupcem u zoni arktičkog šelfa. Tijekom epohe glacijacije epikontinentalni pojas, koji je bio izložen spuštanjem razine mora, postupno se smrzavao. Nakon ponovnog podizanja mora, nastali permafrost je završio pod vodom Arktičkog oceana, gdje i danas postoji zbog niske temperature morske vode (–1,8 °C).

Kad bi se svi glečeri na svijetu otopili, razina mora bi porasla za 64-70 metara. Sada se godišnji napredak mora na kopnu događa brzinom od 3,1 mm godišnje, od čega je oko 2 mm rezultat povećanja volumena vode uslijed toplinskog širenja, a preostali milimetar rezultat je intenzivnog topljenja planinskog vrha. glečeri u Patagoniji, Aljasci i Himalaji. U posljednje vrijeme ovaj proces se ubrzava, sve više zahvaćajući ledenjake Grenlanda i Zapadnog Antarktika, a prema posljednjim procjenama, porast razine mora do 2100. mogao bi doseći 200 cm. To će značajno promijeniti obalnu crtu, izbrisati više od jednog otok s karte svijeta i oduzeti stotinama milijuna ljudi u prosperitetnoj Nizozemskoj i siromašnom Bangladešu, u Tihom oceanu i na Karibima, u drugim dijelovima svijeta, obalna područja ukupne površine više od milijun četvornih kilometara.

Vrste glečera. Sante leda

Glaciolozi razlikuju sljedeće glavne vrste ledenjaka: ledenjaci planinskih vrhova, ledene kupole i štitovi, ledenjaci padina, dolinski glečeri, mrežasti glečeri (tipični, na primjer, za Svalbard, gdje led u potpunosti ispunjava doline, a samo vrhove planine ostaju iznad površine glečera). Osim toga, kao produžetak kopnenih ledenjaka izdvajaju se morski glečeri i ledene police, koji plutaju ili se naslanjaju na donje ploče površine do nekoliko stotina tisuća četvornih kilometara (najveći ledenjak, ledenjak Ross u Antarktika, zauzima 500 tisuća km 2, što je približno jednako teritoriju Španjolske).

Brodovi Jamesa Rossa u podnožju najveće ledene police na Zemlji, otkrivene 1841. Graviranje, Mary Evans Picture Library, London; adaptirano iz Baileyja, 1982

Police leda rastu i padaju uz oseke i oseke. Od njih se s vremena na vrijeme odvajaju ogromni ledeni otoci - tzv. stolne sante, debljine i do 500 m. Samo jedna desetina njihovog volumena je iznad vode, zbog čega kretanje santi leda više ovisi o morskim strujama, a ne na vjetrove i za koje su sante leda više puta postale uzrok pogibije brodova. Nakon tragedije Titanica, sante leda pomno se prate. Ipak, katastrofe uzrokovane santom leda događaju se i danas – na primjer, pad naftnog tankera Exxon Valdez 24. ožujka 1989. uz obalu Aljaske dogodio se kada je brod pokušavao izbjeći sudar s santom leda.

Neuspješan pokušaj američke obalne straže da osigura brodski kanal uz obalu Grenlanda (UPI, 1945.;

adaptirano iz Baileyja, 1982.)

Najviši ledeni brijeg zabilježen na sjevernoj hemisferi bio je visok 168 metara. A najveće ledene sante koje su ikada opisane opažene su 17. studenog 1956. s ledolomca USS Glacier: duljina mu je bila 375 km, širina - više od 100 km, a površina više od 35 tisuća km 2 (više od Tajvana ili Otok Kyushu)!

Ledolomci američke mornarice uzaludno pokušavaju potisnuti santu leda s mora (Zbirka Charlesa Swithinbanka; adaptirano iz Baileyja, 1982.)

Od 1950-ih ozbiljno se raspravlja o komercijalnom prijevozu santi leda u zemlje u kojima nedostaje svježe vode. Godine 1973. predložen je jedan od tih projekata - s proračunom od 30 milijuna dolara. Ovaj projekt privukao je pozornost znanstvenika i inženjera iz cijelog svijeta; Na čelu ju je bio saudijski princ Mohammed al-Faisal. No, zbog brojnih tehničkih problema i neriješenih problema (npr. santa leda koja se prevrnula zbog otapanja i pomaka središta mase može, poput hobotnice, povući svaki kruzer koji ga vuče na dno), realizacija ideje je odgođen za budućnost.

Tegljač uzburkava more svom snagom svojih motora kako bi odbio santu leda od sudara s brodom za istraživanje nafte (Harald Sund za život, 1981; prilagođeno iz Baileyja, 1982)

Još uvijek nije ljudski sposoban omotati santu leda neusporedive veličine s bilo kojim brodom na planeti i prevesti ledeni otok koji se topi u toplim vodama i obavijen maglom preko tisuća kilometara oceana. magla, ledeni otok preko tisuća kilometara ocean još nije ljudski sposoban.

Primjeri projekata za prijevoz santi leda. Umjetnost Richarda Schlechta; adaptirano iz Baileyja, 1982

Zanimljivo, kad se otopi, led sa sante leda cvrči poput sode ("bergy selzer") - to se može vidjeti u bilo kojem polarnom institutu, ako se počastite čašom viskija s komadićima takvog leda. Ovaj drevni zrak, komprimiran pod visokim tlakom (do 20 atmosfera), izbija iz mjehurića kada se topi. Zrak je bio zarobljen tijekom transformacije snijega u firn i led, nakon čega je bio komprimiran ogromnim pritiskom ledenjačke mase. Preživjela je priča nizozemskog moreplovca iz 16. stoljeća Willema Barentsza o tome kako se santa leda, u blizini koje je bio stacioniran njegov brod (kod Nove zemlje), iznenada uz strašnu buku raspršila na stotine komada, užasavajući sve ljude na brodu.

Anatomija ledenjaka

Ledenjak je konvencionalno podijeljen na dva dijela: gornji je područje hranjenja, gdje se događa nakupljanje i transformacija snijega u firn i led, a donji je područje ablacije, gdje se snijeg nakupljen tijekom zime topi. Linija koja razdvaja ova dva područja naziva se granica punjenja ledenjaka. Novonastali led postupno teče iz gornjeg područja punjenja u donje područje ablacije, gdje dolazi do topljenja. Tako je ledenjak uključen u proces geografske razmjene vlage između hidrosfere i troposfere.

Neravnine, izbočine, povećanje nagiba ledenjačkog korita mijenjaju reljef glacijalne površine. Na strmim mjestima gdje su naprezanja leda izrazito velika mogu nastati ledopad i pukotine. Himalajski ledenjak Chatoru (planinska regija Lagul, Lahaul) počinje grandioznim ledopadom visokim 2100 m! Pravu kašu divovskih stupova i ledenih tornjeva (tzv. seraka) Ledopada doslovno je nemoguće prijeći.

Zloglasni ledopad na nepalskom ledenjaku Khumbu u podnožju Everesta stajao je života mnogih penjača koji su pokušali prijeći ovu đavolsku površinu. Godine 1951. grupa penjača predvođena Sir Edmundom Hillaryjem, tijekom izviđanja površine ledenjaka, uz koju je naknadno položena ruta prvog uspješnog uspona na Everest, prešla je ovu šumu ledenih stupova visine do 20 metara. Kako se prisjetio jedan od sudionika, iznenadna tutnjava i snažno podrhtavanje površine pod njihovim nogama jako su uplašili penjače, no, srećom, do kolapsa nije došlo. Jedna od sljedećih ekspedicija, 1969. godine, završila je tragično: 6 ljudi je zgnječeno pod tonovima neočekivano srušenog leda.

Penjači zaobilaze pukotinu nesretnog ledopada na glečeru Khumbu dok se penju na Mount Everest (Chris Bonington iz Bruce Coleman, Ltd., Middlesex, Engleska, 1972.; adaptirano iz Baileyja, 1982.)

Dubina pukotina u ledenjacima može prelaziti 40 metara, a duljina može biti nekoliko kilometara. Posuti snijegom, takvi uroni u mrak ledenjačkog tijela smrtonosna su zamka za penjače, motorne sanke ili čak terenska vozila. Tijekom vremena, kretanje leda može uzrokovati zatvaranje pukotina. Postoje slučajevi kada su neevakuirana tijela ljudi koji su pala u pukotine doslovno smrznuta u ledenjak. Tako su 1820. godine na padini Mont Blanca tri vodiča srušila i lavina bacila u rasjed - samo 43 godine kasnije njihova tijela pronađena su kako se otapaju pored jezičca glečera tri kilometra od mjesta nastanka. tragedija.

Lijevo: Fotografija legendarnog fotografa iz 19. stoljeća Vittoria Selle, koja prikazuje penjače kako se približavaju pukotinu ledenjaka u francuskim Alpama (1888., Istituto di Fotografia Alpina, Biella, Italija; prilagođeno iz Baileyja, 1982.). Desno: divovske pukotine na ledenjaku Fedčenko (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Otopljena voda može značajno produbiti pukotine i pretvoriti ih u dio drenažnog sustava ledenjaka - ledenjačke bunare. Mogu doseći 10 m u promjeru i prodrijeti stotine metara u ledeno tijelo do samog dna.

Moulin - ledenjački bunar na glečeru Fedchenko (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Nedavno je jezero otopljene vode na površini glečera na Grenlandu, dugo 4 km i duboko 8 metara, nestalo za manje od sat i pol; brzina protoka vode u sekundi bila je veća od one Nijagarinih slapova. Sva ta voda dospijeva u glacijalno korito i služi kao mazivo koje ubrzava klizanje leda.

Mlaz otopljene vode na površini glečera Fedchenko u zoni ablacije (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Brzina kretanja ledenjaka

Prirodoslovac i planinar Franz Joseph Hugi 1827. godine napravio je jedno od prvih mjerenja brzine kretanja leda, i to neočekivano za sebe. Na glečeru je sagrađena koliba za noćenje; kada se Hugi godinu dana kasnije vratio na ledenjak, na svoje je iznenađenje otkrio da se koliba nalazi na sasvim drugom mjestu.

Kretanje ledenjaka uzrokovano je dvama različitim procesima - klizanjem ledene mase pod vlastitom težinom po koritu i viskoplastičnim strujanjem (ili unutarnjom deformacijom, kada kristali leda mijenjaju oblik pod djelovanjem naprezanja i pomiču se jedan u odnosu na drugi) .

Kristali leda (presjek običnog koktel leda, uzeti pod polariziranim svjetlom). Fotografija: E. Podolsky, 2006.; hladni laboratorij, Nikon Achr 0.90 mikroskop, Nikon CoolPix 950 digitalni fotoaparat

Brzina ledenjaka može se kretati od nekoliko centimetara do više od 10 kilometara godišnje. Dakle, 1719. godine napredovanje ledenjaka u Alpama dogodilo se tako brzo da su se stanovnici bili prisiljeni obratiti vlastima sa zahtjevom da poduzmu mjere i prisile "proklete zvijeri" (citat) da se vrate. Pritužbe na ledenjake kralju su napisali norveški seljaci, čije je farme uništio led koji je napredovao. Poznato je da su 1684. godine dva norveška seljaka izvedena pred lokalni sud zbog neplaćanja stanarine. Na pitanje zašto odbijaju platiti, seljaci su odgovorili da su im ljetni pašnjaci prekriveni ledom koji se nazire. Vlasti su morale obaviti opažanja kako bi se uvjerile da ledenjaci doista napreduju - i kao rezultat toga, sada imamo povijesne podatke o kretanju ovih ledenjaka!

Najbržim ledenjakom na Zemlji smatran je ledenjak Columbia na Aljasci (15 kilometara godišnje), no nedavno je na vrh došao ledenjak Jakobshavn na Grenlandu (pogledajte fantastičan video njegovog kolapsa predstavljen na nedavnoj glaciološkoj konferenciji). Kretanje ovog ledenjaka može se osjetiti dok stoji na njegovoj površini. Godine 2007. ova divovska rijeka leda, široka 6 kilometara i debela više od 300 metara, koja godišnje proizvede oko 35 milijardi tona najviših santi leda na svijetu, kretala se brzinom od 42,5 metara dnevno (15,5 kilometara godišnje)!

Pulsirajući ledenjaci mogu se kretati još brže, čije naglo kretanje može doseći 300 metara dnevno!

Brzina kretanja leda unutar glacijalnih slojeva nije ista. Zbog trenja s podlogom, ono je minimalno na dnu ledenjaka, a maksimalno na površini. To je prvi put izmjereno nakon što je čelična cijev potopljena u 130 metara duboku bušotinu izbušenu u ledenjaku. Mjerenje njegove zakrivljenosti omogućilo je konstruiranje profila brzine kretanja leda.

Osim toga, brzina leda u središtu ledenjaka veća je u usporedbi s njegovim rubnim dijelovima. Prvi poprečni profil nepravilne raspodjele brzina ledenjaka pokazao je švicarski znanstvenik Jean-Louis Agassiz četrdesetih godina XIX stoljeća. Ostavio je letvice na glečeru, izlažući ih u ravnoj liniji; godinu dana kasnije, ravna crta se pretvorila u parabolu, koja pokazuje nizvodno od ledenjaka.

Kao jedinstven primjer koji ilustrira kretanje ledenjaka može se navesti sljedeći tragični događaj. 2. kolovoza 1947. zrakoplov na komercijalnom letu iz Buenos Airesa za Santiago nestao je bez traga 5 minuta prije slijetanja. Intenzivne potrage nisu dovele nikuda. Tajna je otkrivena tek pola stoljeća kasnije: na jednoj od obronaka Anda, na vrhu Tupungato (Tupungato, 6800 m), u području topljenja glečera, ulomci trupa i tijela putnici su se počeli topiti od leda. Vjerojatno se 1947. godine zrakoplov zbog slabe vidljivosti srušio u padinu, izazvao lavinu i zatrpao se pod svojim sedimentima u zoni nakupljanja ledenjaka. Trebalo je 50 godina da krhotine prođu kroz cijeli ciklus ledenjačke materije.

Božji plug

Kretanje ledenjaka uništava stijene i nosi ogromnu količinu mineralnog materijala (tzv. morena) - od otcjepljivih kamenih blokova do fine prašine.

Srednja morena glečera Fedčenko (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Zahvaljujući transportu morenskih naslaga napravljena su mnoga nevjerojatna otkrića: na primjer, glavna ležišta bakrene rude u Finskoj pronađena su iz fragmenata gromada s bakrenim inkluzijama koje je nosio ledenjak. U Sjedinjenim Državama, u naslagama terminalnih morena (po kojima se može suditi o drevnoj distribuciji glečera), pronađeno je zlato koje su donijeli ledenjaci (Indiana), pa čak i dijamanti težine do 21 karata (države Wisconsin, Michigan, Ohio). . Zbog toga su mnogi geolozi pogledali na sjever u Kanadu, odakle je došao ledenjak. Tamo, između jezera Superior i Hudson Baya, opisane su kimberlitne stijene - međutim, znanstvenici nisu uspjeli pronaći kimberlitne cijevi.

Nepravilna gromada (ogromni granitni blok u blizini jezera Como, Italija). Iz H. T. De la Bechea, Sekcije i pogledi, Ilustracija geoloških fenomena (London, 1830.)

Sama ideja da se ledenjaci pomiču nastala je iz spora o podrijetlu ogromnih nestalnih gromada raštrkanih po Europi. Tako geolozi nazivaju velike gromade ("lutajuće kamenje"), potpuno drugačije mineralnog sastava od svoje okoline ("granitna gromada na vapnencu za uvježbane oči izgleda čudno kao polarni medvjed na pločniku", volio je ponoviti jedan istraživač) .

Jedna od tih gromada (poznati "Gromov kamen") postala je postolje za Brončanog konjanika u St. U Švedskoj je poznata vapnenačka gromada duljine 850 metara, u Danskoj - divovski blok tercijarne i krečne gline i pijeska dug 4 kilometra. U Engleskoj, u okrugu Huntingdonshire, 80 km sjeverno od Londona, čak je cijelo selo izgrađeno na jednoj od nestalnih ploča!

Divovska gromada s nogom leda sačuvanom u hladu. Glečer Unteraar, Švicarska (Kongresna knjižnica; adaptirano iz Baileyja, 1982.)

Ledenjak "oranje" tvrde stijene u Alpama može biti do 15 mm godišnje, na Aljasci - 20 mm, što je usporedivo s riječnom erozijom. Erozijska, transportna i akumulirajuća aktivnost ledenjaka ostavlja tako kolosalan otisak na licu Zemlje da je Jean-Louis Agassiz ledenjake nazvao "Božjim plugom". Mnogi krajolici planeta rezultat su aktivnosti ledenjaka, koji su prije 20 tisuća godina pokrivali oko 30% zemljine površine.

Ledenjak uglačane stijene; po orijentaciji brazda može se suditi o smjeru kretanja prošlog ledenjaka (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Svi geolozi prepoznaju da su s rastom, kretanjem i degradacijom ledenjaka povezane najsloženije geomorfološke formacije na Zemlji. Postoje takvi erozijski oblici reljefa kao što su kars, slični stolicama divova, i ledenjački cirkusi, trogovi. Pojavljuju se morenski oblici reljefa Nunatak i nestalne gromade, eskeri i fluvioglacijalne naslage. Formiraju se fjordovi, s visinom zidova do 1500 metara na Aljasci i do 1800 metara na Grenlandu i do 220 kilometara u Norveškoj ili do 350 kilometara na Grenlandu (Nordvestfjord Scoresby & Sund East cost). Strme zidove fjordova birali su base jumperi (vidi base jumping) diljem svijeta. Luda visina i nagib omogućuju vam da napravite duge skokove do 20 sekundi slobodnog pada u prazninu koju stvaraju ledenjaci.

Debljina dinamita i ledenjaka

Debljina planinskog glečera može biti desetke ili čak stotine metara. Najveći planinski glečer u Euroaziji, ledenjak Fedčenko na Pamiru (Tadžikistan), dug je 77 km i debeo više od 900 m.

Glečer Fedčenko najveći je glečer u Euroaziji, dug 77 km i debeo gotovo kilometar (Pamir, Tadžikistan; autorova fotografija, 2009.)

Apsolutni rekorderi su ledeni pokrivači Grenlanda i Antarktika. Prvi put je debljina leda na Grenlandu izmjerena tijekom ekspedicije utemeljitelja teorije pomicanja kontinenta, Alfreda Wegenera 1929-30. Za to je na površinu ledene kupole raznijet dinamit i određeno je vrijeme potrebno da se jeka (elastične vibracije) reflektirane od kamenog korita ledenjaka vrati na površinu. Poznavajući brzinu širenja elastičnih valova u ledu (oko 3700 m/s), moguće je izračunati debljinu leda.

Danas su glavne metode mjerenja debljine glečera seizmičko i radio sondiranje. Utvrđeno je da je maksimalna dubina leda na Grenlandu oko 3408 m, na Antarktiku 4776 m (podledeni bazen Astrolabe)!

Subglacijalno jezero Vostok

Kao rezultat seizmičkog radarskog sondiranja, istraživači su napravili jedno od posljednjih geografskih otkrića 20. stoljeća - legendarno subglacijalno jezero Vostok.

U apsolutnoj tami, pod pritiskom sloja leda od četiri kilometra, nalazi se rezervoar vode površine 17,1 tisuća km 2 (gotovo poput jezera Ladoga) i dubine do 1.500 metara - ovo je vodno tijelo nazvano po znanstvenici kao jezero Vostok. Svoje postojanje duguje svom položaju u geološkom rasjedu i geotermalnom grijanju, što možda podupire život bakterija. Kao i druga vodena tijela Zemlje, jezero Vostok pod utjecajem gravitacije Mjeseca i Sunca prolazi kroz oseke i oseke (1-2 cm). Iz tog razloga i zbog razlike u dubinama i temperaturama, pretpostavlja se da voda u jezeru kruži.

Slična subglacijalna jezera pronađena su na Islandu; na Antarktiku danas je poznato više od 280 takvih jezera, mnoga od njih su povezana subglacijalnim kanalima. Ali jezero Vostok je izolirano i najveće, zbog čega je od najvećeg interesa za znanstvenike. Voda bogata kisikom s temperaturom od –2,65 °C pod pritiskom je od oko 350 bara.

Položaj i volumen glavnih subglacijalnih jezera na Antarktiku (nakon Smith et al., 2009.); boja odgovara volumenu jezera (km 3), crni gradijent označava brzinu kretanja leda (m/god.)

Pretpostavka o vrlo visokom sadržaju kisika (do 700–1200 mg/l) u jezerskoj vodi temelji se na sljedećem obrazloženju: izmjerena gustoća leda na granici prijelaza firna u led je oko 700–750 kg/m 3. Ova relativno niska vrijednost posljedica je velikog broja mjehurića zraka. Dosegnuvši donji dio glacijalnog sloja (gdje je tlak oko 300 bara i svi plinovi se "otapaju" u ledu, tvoreći plinske hidrate), gustoća se povećava na 900-950 kg / m 3. To znači da svaka određena jedinica volumena, topi se na dnu, donosi najmanje 15% zraka iz svake specifične jedinice volumena površine (Zotikov, 2006.)

Zrak se oslobađa i otapa u vodi, ili eventualno skuplja pod pritiskom u obliku zračnih sifona. Taj se proces odvijao više od 15 milijuna godina; sukladno tome, tijekom formiranja jezera, ogromna količina zraka otopila se iz leda. U prirodi nema analoga vode s tako visokom koncentracijom kisika (maksimum u jezerima je oko 14 mg / l). Stoga je raspon živih organizama koji bi mogli izdržati takve ekstremne uvjete sveden na vrlo uzak oksigenofilni okvir; među vrstama poznatim znanosti nema niti jedne sposobne živjeti u takvim uvjetima.

Biolozi diljem svijeta iznimno su zainteresirani za dobivanje uzoraka vode iz jezera Vostok, budući da je analiza ledenih jezgri dobivenih s dubine od 3.667 metara kao rezultat bušenja u neposrednoj blizini samog jezera Vostok pokazala potpunu odsutnost bilo kakvih mikroorganizama, a ove jezgre zanimaju biologe.ne predstavljaju. Ali tehničko rješenje za pitanje otvaranja i prodiranja u ekosustav zapečaćen više od deset milijuna godina još nije pronađeno. Ne radi se samo o tome da se sada u bušotinu ulijeva 50 tona bušaće tekućine na bazi kerozina, koja sprječava zatvaranje bušotine pritiskom leda i smrzavanjem bušotine, nego i da svaki mehanizam koji je stvorio čovjek može poremetiti biološku ravnotežu i onečišćuju vodu bez unošenja tamo već postojećih mikroorganizama.

Možda slična subglacijalna jezera, ili čak mora, postoje na Jupiterovom mjesecu Europa i Saturnovom mjesecu Enceladu, ispod desetaka ili čak stotina kilometara leda. Upravo na tim hipotetičkim morima astrobiolozi polažu najveće nade u potrazi za izvanzemaljskim životom unutar Sunčevog sustava i već prave planove kako nuklearna energija (tzv. NASA kriobot) može prevladati stotine kilometara leda i prodrijeti u vodu prostor. (Dakle, 18. veljače 2009. NASA i Europska svemirska agencija ESA službeno su objavile da će Europa biti odredište sljedeće povijesne misije istraživanja Sunčevog sustava; dolazak u orbitu planiran je za 2026.)

Glacioizostaza

Kolosalni volumeni modernih ledenih ploča (Grenland - 2,9 milijuna km 3, Antarktika - 24,7 milijuna km 3) potiskuju litosferu svojom masom u polutekuću astenosferu (ovo je gornji, najmanje viskozni dio Zemljinog omotača) na stotine i tisućama metara. Kao rezultat toga, dijelovi Grenlanda su više od 300 m ispod razine mora, a Antarktika je 2555 m (Bentley Subglacial Trench)! Zapravo, kontinentalna korita Antarktika i Grenlanda nisu ujedinjeni masivi, već ogromni arhipelagi otoka.

Nakon nestanka ledenjaka počinje takozvano glacioizostatičko izdizanje, zbog jednostavnog principa uzgona koji je opisao Arhimed: lakše litosferne ploče polako isplivaju na površinu. Na primjer, dio Kanade ili Skandinavskog poluotoka, koji je bio prekriven ledenim pokrivačem prije više od 10 tisuća godina, i dalje doživljava izostatsko podizanje brzinom do 11 mm godišnje (poznato je da čak i Eskimi obratio pozornost na ovaj fenomen i raspravljao o tome je li to kopno ili more). Pretpostavlja se da će, ako se sav led na Grenlandu otopi, otok porasti za oko 600 metara.

Teško je pronaći naseljeno područje sklonije glacioizostatičkom izdizanju od otoka Replot Skerry Guard u Botničkom zaljevu. Tijekom proteklih dvjesto godina, tijekom kojih su se otoci podigli iz vode za oko 9 mm godišnje, površina kopna se ovdje povećala za 35%. Stanovnici otoka okupljaju se svakih 50 godina i rado dijele nova zemljišta.

Gravitacija i led

Prije nekoliko godina, kada sam diplomirao na sveučilištu, bilo je kontroverzno pitanje ravnoteže mase Antarktika i Grenlanda u kontekstu globalnog zatopljenja. Smanjuje li se volumen ovih divovskih ledenih kupola ili se povećava, bilo je vrlo teško utvrditi. Pretpostavlja se da bi zatopljenje moglo donijeti više oborina i, kao rezultat, ledenjaci rastu, a ne smanjuju se. Podaci dobiveni sa satelita GRACE koje je NASA lansirala 2002. godine razjasnili su situaciju i opovrgli ove ideje.

Što je veća masa, veća je i gravitacija. Budući da je površina Zemlje heterogena i uključuje divovske planinske lance, ogromne oceane, pustinje itd., Zemljino gravitacijsko polje je također heterogeno. Ovu gravitacijsku anomaliju i njezinu promjenu tijekom vremena mjere dva satelita – jedan prati drugi i bilježi relativno odstupanje putanje pri prelijetanju objekata različite mase. Na primjer, grubo govoreći, kada leti iznad Antarktika, putanja satelita bit će nešto bliža Zemlji, a iznad oceana, naprotiv, dalje.

Dugotrajna promatranja letova na istom mjestu omogućuju da se po promjeni gravitacije prosudi kako se promijenila masa. Rezultati su pokazali da se volumen grenlandskih ledenjaka godišnje smanjuje za oko 248 km 3, antarktičkih ledenjaka - za 152 km 3. Inače, prema kartama sastavljenim sa satelitima GRACE, zabilježen je ne samo proces smanjenja volumena ledenjaka, već i spomenuti proces glacioizostatskog izdizanja kontinentalnih ploča.

Promjene gravitacije u Sjevernoj Americi i Grenlandu od 2003. do 2007., prema podacima GRACE, zbog intenzivnog otapanja ledenjaka na Grenlandu i Aljasci (plavo), te glacioizostatskog podizanja (crveno) nakon otapanja drevnog Laurentijanskog ledenog pokrova (od Hekija, 2008.)

Primjerice, za središnji dio Kanade, zbog glacioizostatskog izdizanja, zabilježen je porast mase (ili gravitacije), a za susjedni Grenland pad, zbog intenzivnog topljenja ledenjaka.

Planetarni značaj ledenjaka

Prema akademiku Kotlyakovu, „razvoj geografskog okoliša na cijeloj Zemlji određen je ravnotežom topline i vlage, koja u velikoj mjeri ovisi o karakteristikama distribucije i transformacije leda. Za pretvaranje vode iz čvrstog u tekuće stanje potrebna je ogromna količina energije. Istodobno, transformacija vode u led je popraćena oslobađanjem energije (otprilike 35% Zemljinog vanjskog toplinskog prometa). Proljetno otapanje leda i snijega hladi zemlju, ne dopušta joj da se brzo zagrije; stvaranje leda zimi - zagrijava, ne dopušta brzo hlađenje. Da nije bilo leda, padovi temperature na Zemlji bili bi puno veći, ljetne vrućine bile bi jače, a mrazevi jači.

Uzimajući u obzir sezonski snijeg i ledeni pokrivač, može se pretpostaviti da snijeg i led pokrivaju od 30% do 50% površine Zemlje. Najvažnija vrijednost leda za klimu planeta povezana je s njegovom visokom refleksivnošću - 40% (za snijeg koji pokriva ledenjake - 95%), zbog čega dolazi do značajnog hlađenja površine na ogromnim područjima. Odnosno, ledenjaci nisu samo neprocjenjive rezerve slatke vode, već i izvori snažnog hlađenja Zemlje.

Zanimljive posljedice smanjenja mase ledenjaka na Grenlandu i Antarktiku bile su slabljenje gravitacijske sile koja privlači ogromne mase oceanske vode, te promjena kuta nagiba zemljine osi. Prvi je jednostavna posljedica zakona gravitacije: što je manja masa, manje je privlačenje; drugi je da ledeni pokrivač Grenlanda asimetrično opterećuje globus, a to utječe na rotaciju Zemlje: promjena te mase utječe na prilagodbu planeta na novu simetriju mase, zbog čega se Zemljina os godišnje pomiče ( do 6 cm godišnje).

Prvu pretpostavku o gravitacijskom učinku mase glacijacije na razinu mora iznio je francuski matematičar Joseph Alphonse Adhemar, 1797.-1862. (ujedno je bio i prvi znanstvenik koji je ukazao na vezu između ledenih doba i astronomskih čimbenika; nakon njega, teoriju su razvili Kroll (vidi James Croll) i Milankovitch). Ademar je pokušao procijeniti debljinu leda na Antarktiku uspoređujući dubine Arktičkog i Južnog oceana. Njegova je ideja bila da je dubina Južnog oceana mnogo veća od dubine Arktičkog oceana zbog snažnog privlačenja vodenih masa ogromnim gravitacijskim poljem Antarktičke ledene kape. Prema njegovim proračunima, da bi se održala tako jaka razlika između vodostaja sjevera i juga, debljina ledenog pokrivača Antarktika trebala je biti 90 km.

Danas je jasno da su sve te pretpostavke netočne, osim što se fenomen i dalje događa, ali s manjom magnitudom - a njegov učinak može se radijalno protezati do 2000 km. Implikacije ovog učinka su da će porast razine mora zbog topljenja ledenjaka biti neravnomjeran (iako trenutni modeli pogrešno pretpostavljaju jednoliku distribuciju). Kao rezultat toga, u nekim će obalnim zonama razina mora porasti za 5-30% iznad prosjeka (sjeveroistočni Pacifik i južni Indijski ocean), au nekima niže (Južna Amerika, zapadna, južna i istočna obala Euroazije) (Mitrovica i dr. ., 2009.).

Smrznuta tisućljeća - revolucija u paleoklimatologiji

Dana 24. svibnja 1954. u 4 sata ujutro danski paleoklimatolog Willi Dansgaard vozio je biciklom pustim ulicama do središnje pošte s ogromnom omotnicom zalijepljenom s 35 maraka i adresiranom na uredništvo znanstvene publikacije Geochimica et Cosmochimica Acta. U omotnici je bio rukopis članka koji je požurio objaviti što prije. Pogodila ga je fantastična ideja koja će naknadno napraviti pravu revoluciju u znanostima o klimi antičkih vremena i koju će razvijati tijekom cijelog života.

Willie Dansgaard s Ice Core, Grenland, 1973

(Dansgaard, 2004.)

Dansgaardove studije pokazale su da se temperatura na kojoj su nastali može odrediti količinom teških izotopa u oborinama. I pomislio je: što nas, zapravo, sprječava da odredimo temperaturu prošlih godina, jednostavno uzimajući i analizirajući kemijski sastav tadašnje vode? Ništa! Sljedeće logično pitanje je: gdje nabaviti drevnu vodu? U glacijskom ledu! Gdje nabaviti drevni glacijalni led? Na Grenlandu!

Ova nevjerojatna ideja rođena je nekoliko godina prije nego što je razvijena tehnologija za duboko bušenje ledenjaka. Kada je tehnološki problem riješen, dogodila se nevjerojatna stvar: znanstvenici su otkrili nevjerojatan način putovanja u prošlost Zemlje. Sa svakim centimetrom izbušenog leda oštrice njihovih svrdla počele su uranjati sve dublje u paleopovijest, otkrivajući sve drevnije tajne klime. Svaka ledena jezgra izvađena iz bušotine bila je vremenska kapsula.

Primjeri promjena u strukturi ledenih jezgri s dubinom, NorthGRIP, Grenland. Veličina svakog dijela: duljina 1,65 m, širina 8 – 9 cm Prikazane dubine (za više informacija obratite se izvornom izvoru): (a) 1354,65 – 1356,30 m; (b) 504,80-1506,45 m; (c) 1750,65-1752,30 m; (d) 1836,45-1838,10 m; (e) 2534,40-2536,05 m; (f) 2537,70-2539,35 m; (g) 2651,55-2653,20 m; (h) 2899,05-2900,70 m; (i) 3017,30–3018,95 m (nakon Svensson et al., 2005.)

Dešifrirajući hijeroglifima ispisanu kriptografiju čitavog niza kemijskih elemenata i čestica, spora, peludi i mjehurića drevnog zraka staru stotine tisuća godina, može se dobiti neprocjenjiv podatak o nepovratno prošlim tisućljećima, svjetovima, klimama i pojavama.

Vremeplov 4000 m dubine

Starost najstarijeg antarktičkog leda s maksimalnih dubina (više od 3500 metara), za kojim je potraga još uvijek u tijeku, procjenjuje se na oko milijun i pol godina. Kemijska analiza ovih uzoraka omogućuje vam da dobijete predodžbu o drevnoj klimi Zemlje, čiju su vijest donijele i sačuvale u obliku kemijskih elemenata bestežinske snježne pahulje koje su pale s neba prije stotina tisuća godina.

Ovo je slično priči o putovanjima baruna Munchhausena po Rusiji. Tijekom lova, negdje u Sibiru, bio je užasan mraz, a barun je, pokušavajući dozvati svoje prijatelje, zatrubio. Ali to je bilo neuspješno, jer se zvuk zaledio u rog i odmrznuo tek sljedećeg jutra na suncu. Otprilike ista stvar se događa danas u hladnim laboratorijima svijeta pod elektronskim tunelskim mikroskopima i masenim spektrometrima. Ledene jezgre s Grenlanda i Antarktika mnogo su kilometara vremenski strojevi koji sežu stoljećima i tisućljećima unatrag. Legendarna bušotina izbušena ispod stanice Vostok (3677 metara) ostala je najdublja do danas. Zahvaljujući njoj, po prvi put je prikazana veza između temperaturnih promjena i sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi u posljednjih 400 tisuća godina te otkrivena ultraduga anabioza mikroba.

Antarktička ledena jezgra s dubine od 3200 m, stara oko 800 000 godina, Dome Concordia (fotografija J. Schwander, Sveučilište u Bernu) © Prirodoslovni muzej, Neuchâtel

Detaljne paleorekonstrukcije temperature zraka temelje se na analizi izotopskog sastava jezgri – naime, postotku izotopa teškog kisika 18 O (njegov prosječni sadržaj u prirodi iznosi oko 0,2% svih atoma kisika). Molekule vode koje sadrže ovaj izotop kisika teže se isparavaju i lakše se kondenziraju. Stoga je npr. u vodenoj pari iznad površine mora sadržaj 18 O manji nego u morskoj vodi. Nasuprot tome, molekule vode koje sadrže 18 O spremnije su sudjelovati u kondenzaciji na površini snježnih kristala koji nastaju u oblacima, zbog čega je njihov sadržaj u oborinama veći nego u vodenoj pari iz koje nastaju oborine.

Što je temperatura nastajanja oborina niža, to se taj učinak jače očituje, odnosno u njima ima više 18 O. Stoga je procjenom izotopskog sastava snijega ili leda moguće procijeniti temperaturu na kojoj je nastala oborina.

Dnevna srednja varijacija temperature (crna krivulja) i varijacija 18 O u oborinama (sive točke) za jednu sezonu (2003.–1.2004.), Dome Fuji, Antarktika (nakon Fujita i Abe, 2006.). 18 O () - odstupanje koncentracije teškog izotopskog sastava vode (H 2 O 18) od međunarodnog standarda (SMOW) (vidi Dansgaard, 2004.)

A zatim, koristeći poznate visinske temperaturne profile, procijenite kolika je temperatura zraka na površini bila prije stotina tisuća godina, kada je pahulja tek pala na antarktičku kupolu i pretvorila se u led, koji će se danas izvlačiti iz dubine od nekoliko kilometara tijekom bušenje.

Varijacija temperature u odnosu na današnju temperaturu u posljednjih 800 tisuća godina na temelju ledenih jezgri sa stanice Vostok i Dome C (EPICA) (prema Rappu, 2009.)

Svake godine snijeg koji pada pažljivo pohranjuje ne samo podatke o temperaturi zraka na laticama snježnih pahuljica. Broj parametara koji se mjere u laboratorijskim analizama trenutno je ogroman. Signali vulkanskih erupcija, nuklearnih pokusa, katastrofe u Černobilu, antropogenog sadržaja olova, prašnih oluja itd. zabilježeni su u sićušnim kristalima leda.

Primjeri promjena različitih paleoklimatskih kemijskih signala u ledu s dubinom (nakon Dansgaard, 2004). a) Sezonske fluktuacije od 18 O (ljetna sezona je označena crnom bojom) što omogućuje datiranje jezgri (dio od dubine od 405–420 m, postaja Milcent, Grenland). b) Specifična radioaktivnost je prikazana sivom bojom; vrhunac nakon 1962. odgovara većem broju nuklearnih pokusa u ovom razdoblju (površinski presjek jezgre do dubine od 16 m, Cr te postaja, Grenland, 1974.). c) Promjena prosječne kiselosti godišnjih slojeva omogućuje prosuđivanje vulkanske aktivnosti sjeverne hemisfere, od 550. godine. do 1960-ih (stanica Cr te, Grenland)

Starost leda može se datirati količinom tricija (3 H) i ugljika-14 (14 C). Obje ove metode su elegantno demonstrirane na starinskim vinima - godine na etiketama savršeno odgovaraju datumima, races.tsu.ru / index.php? Option = com_content & task = view & id = 29 & Itemid = 22 izračunato iz analiza . To je samo skupo zadovoljstvo, a ima puno limetnog vina za analize...

Podaci o povijesti sunčeve aktivnosti mogu se kvantificirati sadržajem nitrata (NO 3 -) u ledenjačkom ledu. Teške molekule nitrata nastaju iz NO u gornjoj atmosferi pod utjecajem ionizirajućeg kozmičkog zračenja (protoni sunčevih baklji, galaktičko zračenje) kao rezultat lanca transformacija dušikovog oksida (N 2 O) koji ulazi u atmosferu iz tla, dušika gnojiva i produkti izgaranja goriva (N 2 O + O → 2NO). Nakon formiranja, hidratizirani anion ispada s oborinama, od kojih neki završavaju zakopani u ledenjaku zajedno sa sljedećim snježnim padalinama.

Izotopi berilija-10 (10 Be) omogućuju procjenu intenziteta kozmičkih zraka dubokog svemira koje bombardiraju Zemlju i promjene u magnetskom polju našeg planeta.

O promjeni sastava atmosfere tijekom proteklih stotina tisuća godina govorili su mali mjehurići u ledu, poput boca bačenih u ocean povijesti, koji su za nas sačuvali uzorke drevnog zraka. Pokazali su da je u posljednjih 400 tisuća godina sadržaj ugljičnog dioksida (CO 2) i metana (CH 4) u atmosferi danas najveći.

Danas laboratoriji već pohranjuju tisuće metara ledenih jezgri za buduće analize. Samo na Grenlandu i Antarktiku (tj. ne računajući planinske glečere) ukupno je izbušeno i izvađeno oko 30 km ledenih jezgri!

Teorija ledenog doba

Početak moderne glaciologije položila je teorija ledenih doba koja se pojavila u prvoj polovici 19. stoljeća. Ideja da su se ledenjaci u prošlosti protezali stotinama ili tisućama kilometara prema jugu prije se činila nezamislivom. Kao što je napisao jedan od prvih ruskih glaciologa Pyotr Kropotkin (da, isti), “u to se vrijeme vjerovanje da ledeni pokrivač doseže Europu smatralo nedopuštenom herezom...”.

Jean Louis Agassiz, pionir glacioloških istraživanja. C. F. Iguel, 1887., mramor.

© Prirodoslovni muzej, Neuchâtel

Jean Louis Agassiz postao je utemeljitelj i glavni branitelj teorije glacijala. Godine 1839. napisao je: “Razvoj ovih ogromnih ledenih ploča doveo bi do uništenja cjelokupnog organskog života na površini. Zemlje Europe, koje su prije bile prekrivene tropskom vegetacijom i naseljene krdima slonova, nilskih konja i divovskih zvijeri, zatrpane su pod obraslim ledom koji prekriva ravnice, jezera, mora i planinske visoravni.<...>Bila je samo tišina smrti... Izvori su presušili, rijeke smrznule, a zrake sunca koje su se uzdizale nad smrznutim obalama... susrele su se samo sa šaptom sjevernih vjetrova i tutnjavom pukotina koje su se otvarale usred površina divovskog oceana leda."

Većina tadašnjih geologa, koji su slabo poznavali Švicarsku i planine, zanemarili su teoriju i nisu bili u stanju ni vjerovati u plastičnost leda, a kamoli zamisliti debljinu ledenjačkih naslaga koje je opisao Agassiz. To se nastavilo sve dok prva znanstvena ekspedicija na Grenland (1853-55) koju je vodio Eliasha Kent Kane nije izvijestila o cijelom ledenom pokrivaču otoka ("okean beskonačnog leda").

Priznanje teorije ledenih doba imalo je nevjerojatan utjecaj na razvoj moderne prirodne znanosti. Sljedeće ključno pitanje bilo je razlog promjene ledenih doba i interglacijala. Početkom 20. stoljeća srpski matematičar i inženjer Milutin Milanković razvio je matematičku teoriju koja opisuje ovisnost klimatskih promjena o promjenama orbitalnih parametara planeta, a sve svoje vrijeme posvetio je proračunima kako bi dokazao valjanost svoje teorije. naime, odrediti cikličku promjenu količine sunčevog zračenja koje ulazi u Zemlju (tzv. insolacija). Zemlja, koja kruži u praznini, nalazi se u gravitacijskoj mreži složenih interakcija između svih objekata u Sunčevom sustavu. Kao rezultat orbitalnih cikličkih promjena (ekscentricitet Zemljine orbite, precesija i nutacija nagiba Zemljine osi), mijenja se količina sunčeve energije koja ulazi u Zemlju. Milankovitch je pronašao sljedeće cikluse: 100 tisuća godina, 41 tisuću godina i 21 tisuću godina.

Nažalost, sam znanstvenik nije doživio dan kada je njegov uvid elegantno i besprijekorno dokazao paleooceanograf John Imbrie. Imbrie je procijenio promjenu temperature u prošlosti proučavajući jezgre s dna Indijskog oceana. Analiza se temeljila na sljedećem fenomenu: različite vrste planktona preferiraju različite, strogo definirane temperature. Svake godine se kosturi ovih organizama talože na dnu oceana. Podizanjem ovog slojevitog kolača s dna i identificiranjem vrste može se procijeniti kako se temperatura promijenila. Ovako određene varijacije paleotemperature iznenađujuće su se poklopile s Milankovitchevim ciklusima.

Danas je poznato da su hladne glacijalne ere zamijenile tople interglacijale. Potpuna glacijacija globusa (prema takozvanoj teoriji "snježne grudve") navodno se dogodila prije 800-630 milijuna godina. Posljednja glacijacija kvartarnog razdoblja završila je prije 10 tisuća godina.

Glacijalne kupole Antarktika i Grenlanda ostaci su prošlih glacijacija; nestaju sada, neće se moći oporaviti. Tijekom razdoblja glacijacije, kontinentalni ledeni pokrivači pokrivali su do 30% kopnene površine svijeta. Dakle, prije 150 tisuća godina, debljina glacijalnog leda iznad Moskve bila je oko kilometar, a nad Kanadom - oko 4 km!

Doba u kojem ljudska civilizacija sada živi i razvija se zove se ledeno doba, razdoblje međuledenja. Prema proračunima napravljenim na temelju Milankovitcheve orbitalne klimatske teorije, sljedeća glacijacija dogodit će se za 20 tisuća godina. Ali ostaje pitanje hoće li orbitalni faktor moći nadjačati antropogeni. Činjenica je da bi bez prirodnog efekta staklenika naš planet imao prosječnu temperaturu od –6°C, umjesto današnjih +15°C. To jest, razlika je 21 ° C. Učinak staklenika je oduvijek postojao, ali ljudska aktivnost uvelike pojačava taj učinak. Sada je sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi najveći u posljednjih 800 tisuća godina - 0,038% (dok prethodni maksimumi nisu prelazili 0,03%).

Danas se ledenjaci diljem svijeta (uz nekoliko iznimaka) brzo smanjuju; isto vrijedi i za morski led, permafrost i snježni pokrivač. Procjenjuje se da će polovica svjetskih planinskih glečera nestati do 2100. godine. Oko 1,5-2 milijarde ljudi u raznim zemljama Azije, Europe i Amerike moglo bi se suočiti s činjenicom da rijeke koje se napajaju otopljenom vodom iz ledenjaka presušuju. Istodobno, porast razine mora ljudima će otimati njihovu zemlju u Tihom i Indijskom oceanu, na Karibima i u Europi.

Gnjev titana - glacijalne katastrofe

Povećani utjecaj čovjeka na klimu planeta može povećati vjerojatnost prirodnih katastrofa povezanih s ledenjacima. Gomile leda imaju ogromnu potencijalnu energiju, čije ostvarenje može imati monstruozne posljedice. Prije nekog vremena internetom je kružila snimka pada malog stupa leda u vodu i naknadnog vala koji je odnio skupinu turista s obližnjih stijena. Na Grenlandu su opaženi slični valovi s visinom od 30 metara i dužinom od 300 metara.

Glacijalna katastrofa koja se dogodila u Sjevernoj Osetiji 20. rujna 2002. zabilježena je na svim seizmometrima na Kavkazu. Urušavanje ledenjaka Kolka izazvalo je divovski glacijalni kolaps - 100 milijuna m 3 leda, kamenja i vode projurilo je kroz Karmadonsku klisuru brzinom od 180 km na sat. Prskanje blata odnijelo je rahle naslage sa strana doline na mjestima visokim i do 140 metara. Umrlo je 125 ljudi.

Jedna od najgorih glacijalnih katastrofa na svijetu bio je urušavanje sjeverne padine planine Huascaran u Peruu 1970. godine. Potres magnitude 7,7 potaknuo je lavinu od milijuna tona snijega, leda i kamenja (50 milijuna m 3). Odron je stao tek nakon 16 kilometara; dva grada, zatrpana pod ruševinama, pretvorena su u masovnu grobnicu za 20 tisuća ljudi.

Trajektorije ledenih lavina Nevados Huascarán 1962. i 1970., Peru

(prema UNEP-ovoj DEWA / GRID-Europe, Ženeva, Švicarska)

Druga vrsta opasnosti koju predstavljaju ledenjaci je izbijanje pregrađenih ledenjačkih jezera koja nastaju između ledenjaka koji se otapa i krajnje morene. Visina terminalnih morena može doseći 100 m, stvarajući ogroman potencijal za stvaranje jezera i njihovo naknadno probijanje.

Potencijalno opasno morensko jezero Tsho Rolpa u Nepalu, 1994. (volumen: 76,6 milijuna m 3, površina: 1,5 km 2, visina morenskog grebena: 120

Potencijalno opasno periglacijalno jezero Tsho Rolpa, pregrađeno morenskim grebenom u Nepalu, 1994. (volumen: 76,6 milijuna m 3, površina: 1,5 km 2, visina morenskog grebena: 120 m). Fotografija je ustupljena ljubaznošću N. Takeuchija, Graduate School of Science, Chiba University

Najmonstruozniji izljev glacijalnog jezera dogodio se kroz Hudsonov tjesnac u Labradorsko more prije oko 12.900 godina. Izbijanje jezera Agassiz, koje je po površini bilo veće od Kaspijskog, izazvalo je nenormalno brzo (preko 10 godina) hlađenje sjevernoatlantske klime (za 5 °C u Engleskoj), poznato kao rani Dryas (vidi Mlađi Dryas) i pronađeno u analizi ledenih jezgri Grenlanda. Ogromna količina slatke vode poremetila je termohalinsku cirkulaciju Atlantskog oceana, što je blokiralo prijenos topline s niskih geografskih širina. Danas se strahuje od tako naglog procesa zbog globalnog zatopljenja, koje desalinizira vode sjevernog Atlantika.

U današnje vrijeme, zbog ubrzanog otapanja svjetskih ledenjaka, povećava se veličina pregrađenih jezera i, sukladno tome, povećava se rizik njihovog probijanja.

Rast područja periglacijalnih branjenih jezera na sjevernim (lijevim) i južnim (desnim) padinama Himalajskog grebena (nakon Komori, 2008.)

Samo na Himalaji, čiji se 95% glečera brzo topi, postoji oko 340 potencijalno opasnih jezera. Godine 1994. 10 milijuna kubnih metara vode u Butanu, izlivši se iz jednog od tih jezera, prešlo je 80 kilometara velikom brzinom. brzine, ubivši 21 osobu.

Predviđa se da će izbijanje glacijalnih jezera biti godišnja katastrofa. Milijuni ljudi u Pakistanu, Indiji, Nepalu, Butanu i Tibetu ne samo da će biti suočeni s neizbježnim pitanjem smanjenja vodnih resursa zbog nestanka ledenjaka, već će se suočiti i sa smrtonosnom opasnošću od izbijanja jezera. Hidroelektrane, sela, infrastrukturu u trenu mogu uništiti strašni muljovi.

Niz slika koje prikazuju intenzivno povlačenje nepalskog ledenjaka AX010, regija Shürong (27 ° 42 "N, 86 ° 34" E). (a) 30. svibnja 1978., (b) 2. studenoga. 1989., (c) 27. listopada. 1998., (d) 21. kolovoza. 2004. (Fotografije Y. Ageta, T. Kadota, K. Fujita, T. Aoki ljubaznošću Laboratorija za istraživanje kriosfere, Graduate School of Environmental Studies, Sveučilište Nagoya)

Druga vrsta ledenjačke katastrofe su lahari, koji su posljedica vulkanskih erupcija prekrivenih ledenim kapama. Susret leda i lave dovodi do divovskih vulkanogenih muljnih tokova, tipičnih za zemlju "vatre i leda" Island, za Kamčatku, Aljasku, pa čak i na Elbrusu. Lahari mogu doseći monstruozne veličine, najveći među svim vrstama muljnih tokova: njihova duljina može doseći 300 km, a volumen je 500 milijuna m 3.

U noći 13. studenog 1985., stanovnici kolumbijskog grada Armera probudili su se iz lude buke: vulkanski mulj je prošao kroz njihov grad i odnio sve kuće i građevine na svom putu - njegova kipuća mulja odnijela je živote 30 tisuća narod. Još jedan tragični incident dogodio se kobne božićne večeri 1953. na Novom Zelandu - proboj jezera iz ledenog kratera vulkana izazvao je lahar, koji je odnio željeznički most doslovno ispred vlaka. Lokomotiva i pet vagona sa 151 putnikom zaronili su i zauvijek nestali u naletom potoku.

Osim toga, vulkani mogu jednostavno uništiti ledenjake - na primjer, monstruozna erupcija sjevernoameričkog vulkana Saint Helens odnijela je 400 metara visine planine zajedno sa 70% volumena ledenjaka.

Ledeni ljudi

Teški uvjeti u kojima glaciolozi moraju raditi možda su neki od najtežih s kojima se susreću moderni znanstvenici. Većina terenskih promatranja uključuje rad u hladnim, teško dostupnim i udaljenim dijelovima zemaljske kugle, s jakim sunčevim zračenjem i nedostatkom kisika. Osim toga, glaciologija često kombinira planinarenje sa znanošću, čineći time profesiju smrtonosnom.

Bazni logor ekspedicije na glečer Fedčenko, Pamir; nadmorska visina od oko 5000 m nadmorske visine; oko 900 m leda pod šatorima (fotografija autora, 2009.)

Ozebline su poznate mnogim glaciolozima, zbog čega su, primjerice, bivšem profesoru mog instituta amputirani prsti na rukama i nogama. Čak i u udobnom laboratoriju, temperature mogu pasti do –50 ° C. U polarnim krajevima terenska vozila i motorne sanke ponekad padaju u pukotine od 30-40 metara, najteže mećave često pretvaraju visokoplaninske radne dane istraživača u pravi pakao i odnesu više od jednog života svake godine. Ovo je posao za snažne i izdržljive ljude, iskreno predane svom poslu i beskrajnoj ljepoti planina i polova.

Književnost:

• Adhemar J. A., 1842. Revolucije mora. Deluges Periodiques, Pariz.
• Bailey R. H. 1982. Ledenjak. Planet Zemlja. Time-Life Books, Alexandria, Virginia, SAD, 176 str.
• Clark S., 2007. Kraljevi Sunce: Neočekivana tragedija Richarda Carringtona i priča o tome kako je započela moderna astronomija. Princeton University Press, 224 str.
• Dansgaard W., 2004. Smrznuti anali - Istraživanje ledenih ploča Grenlanda. Institut Niels Bohr, Sveučilište u Kopenhagenu, 124 str.
• Članovi zajednice EPICA, 2004. Osam glacijalnih ciklusa iz antarktičke ledene jezgre. Priroda, 429 (10. lipnja 2004.), 623-628.
• Fujita, K., i O. Abe. 2006. Stabilni izotopi u dnevnim oborinama u Dome Fuji, East Antarctica, Geophys. Rez. Lett., 33, L18503, doi: 10.1029 / 2006GL026936.
• GRACE (Gravitacijski oporavak i klimatski eksperiment).
• Hambrey M. i Alean J., 2004., Glaciers (2. izdanje), Cambridge University Press, UK, 376 str.
• Heki, K. 2008. Zemlja koja se mijenja prema gravitaciji (PDF, 221 KB). Littera Populi - časopis za odnose s javnošću Sveučilišta Hokkaido, lipanj 2008., 34, 26–27.
• Glacijalni tempo se povećava // In the Field (blog novinara The Nature s konferencija i događaja).
• Imbrie J. i Imbrie K. P. 1986. Ledena doba: rješavanje misterija. Cambridge, Harvard University Press, 224 str.
• IPCC, 2007: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Doprinos Radne skupine I Četvrtom izvješću o procjeni Međuvladinog panela o klimatskim promjenama. Cambridge University Press, Cambridge, Ujedinjeno Kraljevstvo i New York, NY, SAD, 996 str.
• Kaufman S. i Libby W. L., 1954. The Natural Distribution of Tritium // Physical Review, 93, No. 6, (15. ožujka 1954.), str. 1337-1344 (prikaz, stručni).
• Komori, J. 2008. Nedavna proširenja glacijalnih jezera u butanskoj Himalaji. Quaternary International, 184, 177-186.
• Lynas M., 2008. Šest stupnjeva: naša budućnost na toplijem planetu // National Geographic, 336 str.
• Mitrovica, J. X., Gomez, N. i P. U. Clark, 2009. The Sea-Level Fingerprint of West Antarctic Collapse // Science. Vol. 323. br. 5915 (6. veljače 2009.) str. 753. DOI: 10.1126 / znanost.1166510.
• Pfeffer W. T., Harper J. T., O'Neel S., 2008. Kinematska ograničenja doprinosa ledenjaka porastu razine mora u 21. stoljeću. Znanost, 321 (5. rujna 2008.), str. 1340-1343 (prikaz, stručni).
• Prockter L. M. 2005. Led u Sunčevom sustavu. Johns Hopkins APL Technical Digest. Svezak 26. Broj 2 (2005), str. 175-178 (prikaz, stručni).
• Rampino M. R., Self S., Fairbridge R. W., 1979. Mogu li brze klimatske promjene uzrokovati vulkanske erupcije? // Znanost, 206 (16. studenog 1979.), br. 4420, str. 826-829 (prikaz, stručni).
• Rapp, D. 2009. Ledena doba i interglacijali. Mjerenja, interpretacija i modeli. Springer, UK, 263 str.
• Svensson, A., S. W. Nielsen, S. Kipfstuhl, S. J. Johnsen, J. P. Steffensen, M. Bigler, U. Ruth i R. Röthlisberger. 2005. Vizualna stratigrafija ledene jezgre Sjevernog Grenlanda (NorthGRIP) tijekom posljednjeg glacijalnog razdoblja, J. Geophys. Res., 110, D02108, doi: 10.1029 / 2004JD005134.
• Velicogna I. i Wahr J., 2006. Ubrzanje gubitka ledene mase Grenlanda u proljeće 2004. // Nature, 443 (21. rujna 2006.), str. 329-331 (prikaz, stručni).
• Velicogna I. i Wahr J., 2006. Mjerenja gravitacije promjenjive u vremenu pokazuju gubitak mase na Antarktiku // Science, 311 (24. ožujka 2006.), br. 5768, str. 1754-1756.
• Zotikov I. A., 2006. Antarktičko subglacijalno jezero Vostok. Glaciologija, biologija i planetologija. Springer – Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 144 str.
• Voitkovsky KF, 1999. Temelji glaciologije. Nauka, Moskva, 255 str.
• Glaciološki rječnik. Ed. V. M. Kotlyakova. L., GIMIZ, 1984., 528 str.
• Zhigarev VA, 1997. Oceanski permafrost. Moskva, Moskovsko državno sveučilište, 318 str.
• Kalesnik S. V., 1963. Ogledi o glaciologiji. Državna izdavačka kuća geografske književnosti, Moskva, 551 str.
• Kechina K. I., 2004. Dolina koja je postala ledeni grob // BBC. Fotoreportaža: 21.09.2004.
• Kotlyakov VM, 1968. Snježni pokrivač Zemlje i ledenjaci. L., GIMIZ, 1968., 480 str.
• Podolskiy EA, 2008. Neočekivana perspektiva. Jean Louis Rodolphe Agassiz, Elementi, 14. ožujka 2008. (21 str., revidirana verzija).
• Popov A.I., Rosenbaum G.E., Tumel N.V., 1985. Kriolitologija. Izdavačka kuća Moskovskog sveučilišta, 239 str.

Svake zime prozirni, tvrdi led koji se igra na sunčevim zrakama okova naše rijeke i jezera, smrzava se na grebenima krovova dugim ledenicama, pretvara jesenske lokve u glatka, skliska klizališta za djecu.


Led se može kuhati u zamrzivaču u hladnjaku čak i u jeku vrućeg ljeta. Može izgledati kao prozirno staklo i mutna bijela plastika. Gotovo svi znaju što je led i kako nastaje – to je samo smrznuta voda. Ali što zapravo znamo o ovoj nevjerojatnoj tvari?

Što je led?

Prije svega, treba reći da izjava da led nastaje iz vode nije sasvim točna. Osim vodenog leda, tu su i amonijak, metan, a također i takozvani "suhi" led koji nastaje smrzavanjem ugljičnog dioksida. Nazvana je suhom jer ne stvara lokve kad se topi: ugljični dioksid odmah isparava izravno iz smrznutog stanja.

No, govorit ćemo samo o ledu koji nastaje iz vode. Njegove kristale karakterizira takozvani heksagonalni sustav, kada su sve molekule vode raspoređene u pravilnu volumetrijsku rešetku, a jedna je molekula povezana s četiri najbliže. Ova struktura je karakteristična za mnoge drago kamenje i minerale - dijamant, kvarc, turmalin, korund, beril itd. Kristalna rešetka drži molekule na međusobnoj udaljenosti, pa je gustoća leda manja od gustoće vode od koje je nastao. Komadići leda plutaju na površini vode umjesto da tonu na dno.

Prema istraživanjima, naš planet sada ima oko 30 milijuna četvornih kilometara leda. Najveći dio koncentriran je na polarne kape - gdje debljina sloja leda na nekim mjestima doseže 4 kilometra.

Kako nastaje led?

Dobivanje leda je vrlo jednostavno: samo trebate sniziti temperaturu vode, spuštajući je ispod nula stupnjeva. Istodobno, proces kristalizacije počinje u vodi: njezine se molekule poredaju u uređenu strukturu zvanu kristalna rešetka. Taj se proces odvija na isti način u zamrzivaču, u lokvi i u oceanu.

Zamrzavanje uvijek počinje od gornjeg sloja vode. U početku se u njemu formiraju mikroskopske ledene iglice koje se zatim smrzavaju među sobom, tvoreći svojevrsni film na površini vodenog stupca. U velikim vodenim tijelima vjetar vibrira površinu vode, stvarajući na njoj valove, pa smrzavanje traje dulje nego kod stacionarne vode.

Ako se uzbuđenje nastavi, filmovi se skupljaju u ledene palačinke promjera do 30 centimetara, koje se zatim smrzavaju u jedan sloj debljine najmanje 10 centimetara. Na tom sloju, zvanom mlada riba, novi led se naknadno smrzava odozdo, a ponekad i odozgo, tvoreći dovoljno jak i debeo pokrivač.


Snaga leda ovisi o njegovoj vrsti: prozirni je jedan i pol puta jači od mutno bijelog. Vjeruje se da sloj leda od 5 centimetara već može izdržati težinu osobe, a sloj od 10 centimetara - težinu osobnog automobila. Ali još uvijek je nepoželjno izlaziti na led rezervoara dok njegova debljina ne dosegne 12-15 centimetara.

Svojstva leda

Najpoznatije i najvažnije svojstvo leda za nas je sposobnost relativno lakog topljenja, pretvarajući se u vodu na nulti temperaturi. Sa stajališta znanosti, on ima i druge kvalitete:

— transparentnost, sposobnost dobrog prijenosa svjetlosti;

— bezbojnost- led sam po sebi nema boju, ali se može bojati aditivima u boji;

— tvrdoća, sposobnost održavanja oblika bez vanjske ljuske;

— fluidnost- ali ovo svojstvo mu je svojstveno samo u nekim modifikacijama;

— krhkost- komadić leda lomi se i uz lagani napor;

— rascjepka, tj. sposobnost cijepanja duž kristalografskih linija.

Sastav leda odlikuje se visokim stupnjem čistoće, budući da u kristalnoj rešetki nema mjesta za strane molekule. Smrzavanje, voda istiskuje nečistoće koje su bile otopljene u njoj. No mnoge tvari otopljene u vodi sprječavaju smrzavanje – na primjer, u morskoj vodi led se formira na nižoj temperaturi nego inače, dok se sol istiskuje iz vode tijekom smrzavanja, tvoreći male kristale soli. Kad se tope, ponovno se otapaju u vodi. Zapravo, proces godišnjeg zamrzavanja vode održava njezino samopročišćavanje od raznih nečistoća milijunima godina zaredom.

Gdje se u prirodi javlja led?

Na našem planetu led se može naći svugdje gdje temperatura okoline padne ispod nula stupnjeva (Celzija):

- u atmosferi u obliku malih kristala - snijega ili mraza, kao i većih granula -;

- na površini planeta u obliku glečera - stoljetnih nakupina smještenih na sjevernom i južnom polu, kao i na vrhovima najviših planinskih lanaca;

- pod zemljom u obliku permafrosta - u gornjem sloju zemljine kore uokolo.


Osim toga, prema istraživanjima astronoma, led, t.j. smrznuta voda, koja se nalazi na mnogim planetima u Sunčevom sustavu. Nalazi se u malim količinama na Marsu i na nizu patuljastih planeta, kao i na mjesecima Jupitera i Saturna.

Ekologija

Mnoga od ovih prirodnih čuda mogu vidjeti samo znanstvenici, jer se nalaze u hladnim, rijetko naseljenim područjima našeg planeta.

Ovdje 10 najljepših ledenih formacija priroda u rasponu od ledenjaka, smrznutih vodopada do ledenih špilja i santi leda.

1. Plava rijeka, Grenlandski glečeri

Ova nevjerojatna plava rijeka nastala je topljenjem Petermanov glečer na Grenlandu, koji je ispunio nizinska područja plavom vodom. Mjesta ispunjena vodom mijenjaju se sezonski, što svaki put mijenja oblik rijeke. Svijetloplava boja dolazi od glacijalnog mulja.

2. Glacijalni slapovi, arhipelag Svalbard (Svalbard)

Svalbard, ili kako ga još nazivaju Spitsbergen, jest arhipelagu na Arktiku nalazi se u sjevernom dijelu Kraljevine Norveške. Usprkos svojoj blizini Sjevernom polu, Svalbard je relativno toplo mjesto zbog utjecaja Golfske struje. Ovo je veliki teritorij otoka koji 60 posto prekriveno ledenjacima.

Neki od ovih glečera formiraju male slapove od otapajućeg snijega i leda koji se mogu vidjeti tijekom toplijih mjeseci. Ogroman Ledenjak Brosvelbrine koji se nalazi na drugom najvećem otoku - sjeveroistoku Zemlje, dug 200 km, prekriven je stotinama takvih slapova koji se otapaju.

3. Ledena špilja, Islandski otok

Ova nevjerojatna špilja Lagune Svínafellsjökull na Islandu nastala je ledenom kapom vulkana Vatnajökull u nacionalnom parku Skaftafel... Prekrasna plava boja nastala je kao rezultat zbijanja leda tijekom mnogih stoljeća, istiskujući sav zrak. Zbog nedostatka zraka u ledu upija puno svjetla, a špilja je dobila jedinstvenu teksturu i boju.

Najsigurnije posjetiti ledenu špilju zimi, a za bolju vidljivost - nakon kišne sezone. Mnogi od onih koji su imali sreću da budu u špilji čuli su zvukove pucketanja. Međutim, ovi zvukovi nisu zbog činjenice da bi se ledenjak mogao srušiti, već zato što se neprestano kreće.

4. Ledenjak Briksdalsbreen, Norveška

Brixdalsbreen- jedan od većine poznati krakovi glečeri Justedalsbreena- najveći ledenjak koji se nalazi u Norveškoj.

Završava malim ledenjačkim jezerom koje se nalazi na 346 metara nadmorske visine.

Turisti iz cijelog svijeta dolaze da se dive ledenjaku Brixdalsbreen, smještenom među vodopadima i visokim planinama.

5. Ledeni kanjon, Grenland

Ovaj ledeni kanjon na Grenlandu dubine 45 metara nastala je otopljenom vodom kao rezultatom globalnog zatopljenja. Uz rub kanjona vide se linije koje pokazuju slojeve leda i snijega koji su se stvarali godinama.

Tamne naslage na dnu ovog kanala su kriokonitis, prašnjavi materijal koji je posljedica vremenskih uvjeta. Taloži se na snijegu, glečerima i ledenim kapama.

6. Ledenjak Elephant's Paw, Grenland

Ovaj ogromni ledenjak pod nazivom "Slonova šapa" nalazi se u sjevernom dijelu Grenlanda. Sivo područje na dnu ledenjaka je zona topljenja koja je nastala od otopljene vode iz kanala. Gotovo savršen okrugli oblik ledenjak ima promjera oko 5 kilometara.

7. Zaleđeni val, ledene plohe Antarktika

Iako vam se na prvi pogled može činiti da pred sobom imate ogroman val koji je zaleđen, nije nastao od vala vode.

Zapravo i jest ledeno plava koji nastaje kada se izbacuju mjehurići komprimiranog zraka. Led izgleda plavo jer kada svjetlost prođe kroz njegov debeli sloj, plava svjetlost se reflektira, a crvena se apsorbira.

Led se s vremenom formirao, a opetovano otapanje i smrzavanje dalo je formaciji gladak izgled.

8. Prugaste sante leda, Južni ocean

Ovaj fenomen najčešće se viđa u Južnom oceanu. Prugaste sante leda mogu imati plave, zelene i smeđe pruge a nastaju kada se veliki komadi leda odlome s ledenih polica i padnu u ocean.

Na primjer, plave pruge nastale su kada je ledena ploča bila ispunjena otopljenom vodom i smrznula se tako brzo da mjehurići nisu imali vremena za stvaranje. Slana morska voda koja sadrži alge može uzrokovati zelene pruge. Druge boje se obično pojavljuju kada oborine pokupi sloj leda kada padne u vodu.

9. Ledeni tornjevi vulkana Erebus, Antarktik

Uvijek aktivni vulkan Erebus vjerojatno je jedino mjesto na Antarktiku gdje se susreću led i vatra. Ovdje, na nadmorskoj visini od 3800 metara, možete pronaći stotine ledeni tornjevi koji dosežu i do 20 metara visine... Često ispuštaju paru, od kojih se neke smrzavaju unutar tornjeva, šireći ih i produžujući ih.

10. Zaleđeni vodopad

Tako se, na primjer, Fang Falls u gradu Vail u SAD-u pretvara u ogroman ledeni stup u posebno hladnim zimama, koji doseže Visok 50 metara i širok 8 metara.

Dan zaleđenih slapova Niagare

Tijekom dugih zimskih mrazeva na pojedinim dijelovima slapova može se stvoriti kora leda. Prije nekoliko godina na internetu su se pojavile fotografije koje su zabilježile smrznuti slapovi Niagare, izrađena vjerojatno 1911. godine.

Zapravo, slike su najvjerojatnije snimljene u ožujku 1848. kada protok vode je stao zbog zastoja leda na nekoliko sati. Cijeli slap nije potpuno zaleđen, a neki potoci vode još su izbijali. Niagarini slapovi su se drugi put u povijesti zaledili 1936. zbog jakih mrazova.

11. "Pokajnički snijeg", Ande

Kalgaspory ili kako ih još zovu "pokajnički snjegovi" ili "redovnici pokornici" nevjerojatna su ledena trnja koja nastaju na ravnicama u visoravnima, na primjer u planinama Anda, koje se nalaze na nadmorskoj visini od 4000 metara.

Kalgaspore mogu doseći visinu od nekoliko centimetara, nalik na smrznutu travu, pa do 5 metara, ostavljajući dojam ledene šume.

Vjeruje se da su nastali zbog jakog vjetra na tom području i sunčeve svjetlosti, što uzrokuje neravnomjerno otapanje leda i dovodi do pojave čudnih oblika.

12. Ledena pećina Kungur, Rusija

Kungur ledena špilja - jedna od najvećih špilja na svijetu i najnevjerojatnija čuda Urala, koji se nalazi na periferiji grada Kungura u regiji Perm. Vjeruje se da je špilja stara više od 10 tisuća godina.

Sveukupno duljina doseže 5700 metara, unutar špilje 48 špilja i 70 podzemnih jezera, do 2 metra dubine. Temperatura unutar ledene špilje varira od -10 do -2 stupnja Celzijusa.

Ledena špilja Kungur postala je popularna među turistima zbog svojih ledenih formacija, stalaktita, stalagmita, ledenih kristala i ledenih stupova. Najpoznatije špilje: Dijamant, polarni, meteor, div, ruševine, križ.

Komentar od Foxin

p.s. ako vam se ne sviđaju moje gluposti, slobodno stavite minus, pošto je sve ovo ovdje potpuno neprikladno, pišem jednostavno na emocijama iz jedne od mojih omiljenih serija igrica, all Peace ;)

Komentar od Foxin

Komentar od Foxin