Vergletscherung ist die Bildung, Bewegung und Rezession von Gletschern. Die Vereisung war in der Vergangenheit viel umfangreicher, als ein Großteil der Welt mit großen kontinentalen Eisschilden bedeckt war. Derzeit bedecken Gletscher etwa 10 Prozent der Landfläche der Welt (14,9 Millionen km2). Der größte Teil dieses Gebiets befindet sich unter zwei Eisschilden in der Nähe der Erdpole — einer in der Nähe der Antarktis und der andere in der Nähe von Grönland. Die verbleibenden Gletscher der Welt bedecken nur etwa 700.000 km2. Ein Großteil der kanadischen Landschaft wurde über Tausende von Jahren von Gletschern geformt. Täler wurden verbreitert, Moränen wurden geformt und Grundgestein wurde geglättet. Die Vereisung hinterließ auch viele Sedimente, einschließlich Kies, was für Kanadas Exportwirtschaft wichtig ist.
Gletschererosionsprozesse
Wenn sich Gletscher ausdehnen und zurückziehen, kann es zu Erosion kommen. Die Erosion durch Gletscher erfolgt hauptsächlich auf zwei Arten: Abrieb und Abbau.
Abrieb tritt auf, wenn sich feine Partikel und Fragmente, die im Eis am oder nahe der Basis eines Gletschers gehalten werden, über das darunter liegende Material bewegen, das allgemein als Grundgestein bezeichnet wird. Der Abriebprozess kann Fragmente im Eis und im darunter liegenden Gestein streifen und polieren sowie längliche, rinnenförmige Kanäle (bekannt als Rillen) im Grundgestein bilden.
Steinbruch ist der Prozess, bei dem Blöcke von Grundgestein durch Überschreiben von Eis entfernt werden. Dies tritt normalerweise an Stellen auf, an denen das Grundgestein leicht gebrochen werden kann, z. B. an Gelenken. Roches Moutonnées sind ein Beispiel für eine durch Steinbrüche verursachte Landbildung. Sie sind groß, asymmetrisch, knaufartige Grundgesteinsmerkmale mit stromlinienförmigen Seiten, die sich nach oben verjüngen – Gletscher, und steil, abrupt gebrochene Seiten nach unten-Gletscher.
Im Allgemeinen findet in Talgletschern, in denen das Eis durch die Topographie begrenzt ist, mehr Erosion und Materialabtrag statt als in Gebieten, die weniger eingeschränkt sind, wie Eiskappen und Eisschilde. Beispiele für Merkmale, die von Talgletschern gebildet werden, sind u-förmige Täler, wie das Bow Valley in den Rocky Mountains. Diese Art der Erosion vertiefte und verbreiterte bereits bestehende Flusstäler.
Ablagerungsmerkmale
Da in einem Bereich Erosion stattfindet, kann es in einem anderen Bereich zu Ablagerungen kommen. Ablagerung ist der Prozess, bei dem Gletscher dem darunter liegenden Grundgestein Sand, Mineralien und andere Materialien hinzufügen. Formen wie Drumlins und bestimmte Arten von Bodenmoränen können sich unter sich bewegendem Eis bilden. Die meisten Gletscherablagerungen finden jedoch statt, wenn sich das Eis zurückzieht.
Einige Beispiele für Ablagerungsmerkmale sind: hügelige Moränen (Hochreliefformen, die aus Hügeln, Graten und Noppen bestehen, von denen einige donutförmig sind); Quertal-, Rippen-, Waschbrett-, De Geer-, Push-, Eisstoß- und Rezessionsmoränen (bogenförmige Grate unterschiedlicher Höhe und Länge); Endmoränen (einzelne, markante Grate, die die Grenze eines Gletschervorschubs markieren); und Bodenmoränen.
Die meisten dieser Merkmale enthalten einen hohen Anteil an Gletschereis, das ungeschichtetes, unsortiertes Material ist, das direkt von einem Gletscher abgelagert wird. Es besteht normalerweise aus einer heterogenen Mischung aus Ton, Schlick, Sand, Kieselsteinen, Kopfsteinpflaster und Felsbrocken. Die genaue Zusammensetzung des Bodens spiegelt im Allgemeinen wider, was sich im lokalen Grundgestein befindet. Eis kann in verschiedene Arten unterteilt werden, abhängig von der Position der Trümmer im Eis und wie es abgelagert wurde.
Schmelzwasser ist eine andere Art von Ablagerung, die von Gletschern hinterlassen wird. Es kann von der Oberfläche, innerhalb oder am Fuß eines Gletschers stammen. Es kann geflochtene Bäche jenseits der Gletschergrenze bilden. Diese Ströme können zu einem zusammenhängenden Netzwerk flacher Kanäle werden, die Kies und Sand transportieren und ablagern.
Kies ist eine wichtige industrielle Ressource in Kanada, und einige der größten Vorkommen stammen aus Gletscherströmen. Ein hervorragendes modernes Beispiel ist der Donjek River im Yukon. Der Donjek-Gletscher im Saint Elias-Gebirge speiste diesen Fluss. Kames (kurze, knorrige Erhebungen) und Eskers (gewundene Grate in Flüssen) resultieren aus der Ablagerung von Sand und Kies durch Gletscherströme.
Seen, die aus Gletscherablagerungen entstanden sind, gibt es in ganz Kanada. Die Seen entstanden, als der Gletscher entweder den See staute oder Ablagerungen hinterließ, die die Entwässerung behinderten. Der Agassiz-See, der den größten Teil von Manitoba und Teile von Saskatchewan und Ontario bedeckt, ist ein herausragendes Beispiel für einen gletschergestauten See. Sediment in Gletscherseen besteht hauptsächlich aus Schlick und Ton. Diese Ablagerungen bilden üblicherweise Varven, Das sind grobe und feine Sedimentschichten, die jährlich abgelagert werden. Strandkämme, bestehend aus Kies und Sand, treten an den Rändern einiger ehemaliger Gletscherseen auf.
Wenn sich die Gletscher zurückziehen, fehlt es in den neu exponierten Gebieten in der Regel an Vegetation und es gibt viel freiliegenden Sand und Schlick. Wenn der Wind in diesen Gebieten Sedimente aufnimmt, können sich Sanddünen und Löss bilden. Dünen entstehen durch die Verschiebung von Sand, der entweder von Wasser oder Wind getragen wird (ein Prozess, der als Saltation bekannt ist) oder durch den Prozess der Traktion (wenn das Sediment entlang einer Oberfläche rollt und an Größe zunimmt). Lössablagerungen bestehen aus feinem Sand und Schlick und stammen aus Schwebstoffen, die möglicherweise Hunderte von Kilometern transportiert wurden (siehe Äolische Landform).
Große Fortschritte und Rückzüge
Die Größe und Abfolge der Gletscherablagerungen gibt auch einen Eindruck von der Geschichte der Gletscher, die sie geschaffen haben, einschließlich der Frage, wie weit und wie oft sich die Gletscher in der Vergangenheit ausgedehnt haben.
Die Vergletscherung fand in der Erdgeschichte mehrmals statt, aber Wissenschaftler wissen am meisten über die Gletscheraktivität der letzten zwei bis drei Millionen Jahre. Während der pleistozänen Eiszeit waren bis zu 30 Prozent der Erdoberfläche von Gletschern bedeckt. Gletscher bildeten und dehnten sich in Bergregionen auf der ganzen Welt aus. In nördlichen Breiten einschließlich Kanada und Nordeuropa entwickelten sich Eiskappen und dehnten sich zu Eisschilden aus. Während dieser Zeit waren etwa 97 Prozent Kanadas mit Eis bedeckt, was erklärt, warum Kanada mehr vergletschertes Gelände enthält als jedes andere Land.
Die Anzahl der großen Vereisungen während der Eiszeit ist fraglich. Traditionell wurden vier Vereisungen erkannt, die jeweils etwa 100.000 Jahre dauerten. Diese Perioden waren durch lange, wärmere Perioden getrennt. Vom ältesten zum jüngsten, Diese Perioden werden in Nordamerika Nebrasker genannt, Kansan, Illinoian und Wisconsinan. Innerhalb dieser großen Vereisungen kam es zu geringfügigen Gletscherrückzügen und -fortschritten. Neue Beweise und Neuinterpretation alter Daten deuten darauf hin, dass sich das Eis viele Male ausdehnte und zurückzog, Aber die Komplexität der Daten ist so, dass es nicht einmal möglich ist, mit Sicherheit zu sagen, dass es tatsächlich vier große Vereisungen gab. Viel ist über die Wisconsinan bekannt, aber die anderen drei Vereisungen sind weit weniger verstanden.
Die Wisconsinan-Vereisung
Da die Wisconsinan die jüngste Vereisung war, sind Beweise wie Moränen relativ gut erhalten. Die Zeit der Wisconsinan Vergletscherung kann durch Radiokohlenstoff geschätzt werden Datierung von organischer Substanz von unten, innerhalb und oberhalb Wisconsinan Gletscherablagerungen. Obwohl die Radiokarbondatierung bei weitem die wichtigste Methode zur Bestimmung der Ausdehnung von Gletschern ist, ist sie nur für Material nützlich, das weniger als etwa 50.000 Jahre alt ist.
Vor dem späten Wisconsinan fanden in Kanada ausgedehntere Vereisungen statt, obwohl es im Westen Kanadas Hinweise darauf gibt, dass Teile des Laurentide-Eisschildes, das den größten Teil Kanadas bedeckte, über frühere Grenzen hinaus flossen. Es ist nicht bekannt, ob das frühere, ausgedehntere Eis während des frühen Wisconsinan stattfand oder ob es eine eigene große Vereisung darstellt, wie die Illinoian.
Es ist jedoch offensichtlich, dass während des Pleistozäns das Eis nie weit über die späten Grenzen Wisconsins hinaus floss. Gletscher erstreckten sich nie in den nördlichen Yukon und Teile der Northwest Territories. Darüber hinaus wurden die höchsten Gipfel Westkanadas und die höheren Hügel in den Prärien (zum Beispiel die Cypress Hills) nie vergletschert. Diese unbedeckten Gipfel werden Nunataks genannt. Obwohl das Klima in dieser Zeit streng genug war, um die Gletscher zu unterstützen, gab es nicht genug Feuchtigkeit, um ihre Expansion zu nähren.
Aus Gletscherablagerungen und radiokarbondatierten organischen Proben sind genügend Informationen verfügbar, um einen vernünftigen Überblick darüber zu geben, wie die wisconsinanischen Gletscher in Kanada aussahen. Irgendwann nach etwa 100.000 Jahren bildeten sich in mehreren Teilen Kanadas Eiskappen und dehnten sich aus. Wichtige Akkumulationsbereiche waren der Keewatin-Sektor, der Labradorianische Sektor und der Foxe-Baffin-Sektor. Kleinere Eiskappen bildeten sich in den atlantischen Provinzen und den arktischen Inseln. Mit der Zeit verschmolzen diese Eiskappen und bildeten den Laurentiden-Eisschild. Etwa zur gleichen Zeit dehnten sich die Talgletscher in den westlichen Bergen aus und bildeten schließlich den Cordilleran-Eisschild.
Es gibt widersprüchliche Hinweise darauf, wie weit sich die Eisschilde anfangs ausgedehnt haben. Mindestens ein Rückzug fand vor dem endgültigen Ansturm statt, der wahrscheinlich vor etwa 25.000 Jahren begann. Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Zeit der maximalen Ausdehnung der Eisschilde von Region zu Region unterschiedlich war. Der Laurentide-Eisschild hatte wahrscheinlich eine maximale Eisdicke von fast 4.000 Metern; das des Cordilleran-Eisschildes könnte fast 2.000 Meter betragen haben.
Als die Eisschilde zurückgingen, bildeten sich die meisten Gletscherlandschaften, die heute in ganz Kanada zu sehen sind. Während des gesamten Rückzugs gab es geringfügige Wiedervorstöße des Eises, aber im Allgemeinen gingen die Gletscher relativ schnell zurück. Der größte Teil des Eises war vor 10.000 Jahren verschwunden. Seit dieser Zeit wurden Gletscher- und andere Landschaftsformen durch verschiedene Mittel wie Wasser und Wind verändert. Diese Veränderungen waren jedoch gering, und die Erhaltung der heutigen Gletscherlandschaft ist für Tausende von Jahren gewährleistet.