Jak lodowce i lądolody przekształcają powierzchnię Ziemi?

Zdecydowana większość terenu dzisiejszej Polski przeszła przynajmniej jedno zlodowacenie. Oznacza to, że na niemal całym obszarze naszego kraju na powierzchni ziemi spoczywała warstwa lodu grubości dziesiątek, setek, a nawet tysięcy metrów. Czy taka masa lodu mogła zostawić jakieś ślady?

Już wiesz

• jak Ziemia jest oświetlona przez Słońce;

• jaki jest rozkład klimatów na Ziemi;

• jak przebiegały geologiczne dzieje Ziemi.

Nauczysz się

• opisywać warunki, w jakich tworzą się lodowce i lądolody;

• wyjaśniać, jak lodowce kształtują podłoże skalne;

• wymieniać przyczyny aktualnego rozmieszczenia lodowców na Ziemi;

• przedstawiać konsekwencje zlodowaceń.

1. W jakich warunkach powstają lodowce i lądolody?

W miejscach, gdzie średnia roczna temperatura powietrza jest niższa od 0°C, występują opady śniegu i jednocześnie powierzchnia terenu jest niemal płaska lub wręcz wklęsła, tworzą się lodowce lub lądolody. Umowną linię, powyżej której opad śniegu w ciągu roku jest wyższy niż jego ubytek w wyniku topnienia i parowania, a więc w której panują warunki sprzyjające powstaniu lodowców, nazywamy granicą wiecznego (wieloletniego) śniegu.

Na obszarach znajdujących się ponad tą granicą pokrywa śnieżna zalega latem, a zimą jest zasilana nowymi opadami. Z roku na rok pokrywa śnieżna staje się więc coraz grubsza. Warstwa śniegu pod własnym ciężarem ulega sprasowaniu i zmienia się stopniowo w ziarnisty lód, czyli firn, a w końcu w lód lodowcowy. Obszar, gdzie proces ten zachodzi, nazywamy polem firnowym. Najczęściej pole firnowe tworzy się w górnych odcinkach dolin lub u podnóża szczytów górskich. Gdy lodu jest już bardzo dużo, to pod ciśnieniem wyższych warstw staje się on częściowo plastyczny i zaczyna spływać poniżej granicy wiecznego śniegu w postaci jęzorów lodowcowych. Pole firnowe i wypływający z niego jęzor to lodowiec górski.

W odpowiednich warunkach klimatycznych (niska temperatura, przewaga opadu śniegu w ciągu roku nad jego ubytkiem w wyniku topnienia i parowania) i na obszarze o sprzyjającym ukształtowaniu terenu (wklęsłym lub równinnym) może dojść do połączenia wielu lodowców w olbrzymi masyw zwany lądolodem. Lądolody mogą pokrywać niemal cały kontynent lub znaczną jego część. W plejstocenie (2,6 mln‑11,7 tys. lat temu) ogromne obszary półkuli północnej były wielokrotnie pokrywane lądolodami.

Obecnie granica wiecznego śniegu na terenach polarnych przebiega na wysokości ok. 200–1000 m n.p.m., tylko na Grenlandii i Antarktydzie schodzi do poziomu morza, w strefie umiarkowanej występuje na wysokości ok. 800–3200 m n.p.m., w strefie zwrotnikowej i w Himalajach 5000–6000 m n.p.m., zaś na równiku obniża się do ok. 4500–5000 m n.p.m.

Polecenie 1

Na podstawie zamieszczonego powyżej wykresu wyjaśnij współczesny przebieg granicy wiecznego śniegu na Ziemi.

Polecenie 2

Najwyższe szczyty Tatr mają średnią roczną temperaturę powietrza poniżej 0°C (np. Kasprowy Wierch – 0,7°). Często występują tam opady śniegu. Jednak obecnie w Tatrach nie spotyka się lodowców. Wyjaśnij, jaki warunek konieczny do powstania lodowca nie jest tam spełniony.

Ciekawostka

W czasie zlodowaceń plejstoceńskich w polskich górach powstawały lodowce górskie. Ich ślady można zaobserwować zarówno w Tatrach, jak i w Karkonoszach. Jednym z takich śladów są doliny górskie w kształcie litery „U” i cyrki lodowcowe, które po ustąpieniu lodowca zostają zwykle zajęte przez górskie jeziora cyrkowe, np. w Tatrach to Morskie Oko i Czarny Staw. Formy terenu będące efektem rzeźbotwórczego działania lodowców górskich szerzej opisano w następnym rozdziale.

Ważne!

W plejstocenie wielokrotnie powtarzał się cykl olbrzymich zmian klimatu. Na półkuli północnej rozrastały się ogromne lądolody obejmujące znaczną część Europy, Azji i Ameryki Północnej. Zlodowacenia były przerywane okresami cieplejszymi (interglacjałami), podczas których lądolody topniały. Badania naukowe pozwalają przypuszczać, że obecnie kończy się właśnie taki interglacjał i za kilka tysięcy lat może rozpocząć się kolejne zlodowacenie.

2. Gdzie współcześnie występują lodowce i lądolody?

Współcześnie istnieją na Ziemi dwa wielkie lądolody. Pokrywają one niemal całą Antarktydę i większą część Grenlandii – największej wyspy kuli ziemskiej. Lodowce górskie występują powyżej granicy wiecznego śniegu w górach wszystkich kontynentów z wyjątkiem kontynentalnej Australii (ale są na sąsiednich wyspach Nowej Zelandii, a nawet na Nowej Gwinei leżącej bardzo blisko równika).

W wyniku działalności lodowców i lądolodów, które w przeszłości zajmowały znacznie większy obszar, powstało bardzo wiele różnorodnych form terenu. Spływający lodowiec eroduje podłoże. Proces ten nazywamy egzaracją. Gdy jęzor lodowca wkracza w dolinę górską, utworzoną przez erozję rzeczną, to dolina ma początkowo kształt litery „V”, ale po przejściu lodowca zostaje poszerzona, jej dno zaokrąglone, a ściany stają się niemal pionowe i w efekcie przybiera kształt litery „U”. W miejscu pola firnowego powstaje tzw. cyrk lodowcowy – zagłębienie otoczone z trzech stron ścianami skalnymi, zamknięte przez próg (rygiel) skalny znajdujący się w miejscu, w którym lód z pola firnowego przechodził w jęzor lodowcowy. Materiał skalny wleczony w dnie lodowca szlifuje, wygładza i niszczy dno doliny. Transport materiału skalnego odbywa się w całej objętości lodu. Materiał wynoszony przez lodowiec jest akumulowany przed czołem lub po bokach lodowca w postaci wielkich zwałów przemieszanych głazów, okruchów skalnych, piasku i iłu, nazywanych gliną morenowąlub gliną zwałową. Wzniesienia powstające na skutek akumulacji lodowcowej to moreny. Wyróżnia się wiele ich odmian. Pomiędzy morenami powstają jeziora polodowcowe

Na przedpole topniejącego lądolodu wypłukiwane są piaski i żwiry, które tworzą rozległe stożki napływowe, tzw. sandry. Zespoły sandrów formują równiny sandrowe.

W zależności od warunków powstawania, kształtu obiektów i materiału, z jakiego są zbudowane, wyróżnia się ponadto dziesiątki różnych innych polodowcowych form krajobrazu. Szerzej zostaną one omówione na lekcji „Wpływ zlodowaceń na rzeźbę Polski”.

Polecenie 3

Na mapach poszczególnych kontynentów odszukaj lodowce górskie.

Ciekawostka

Poza istniejącymi obecnie lądolodami Antarktydy i Grenlandii istnieją też zdecydowanie mniejsze, ale dosyć rozległe pokrywy lodowe, które trudno uznać za klasyczne lodowce górskie, więc uważa się je za pozostałości dawnych lądolodów. Występują one w Norwegii, na Islandii, na wielu wyspach Arktyki oraz w Patagonii (Ameryka Południowa).

Podsumowanie

• Linia, powyżej której panują warunki do powstania lodowców, nazywana jest granicą wiecznego lub wieloletniego śniegu.

• Znaczne obszary półkuli północnej wielokrotnie ulegały zlodowaceniu.

• Obecnie na Ziemi istnieją dwa wielkie lądolody i setki lodowców górskich.

• Lodowce niszczą podłoże skalne, transportują i akumulują materiał skalny.

• Po ustąpieniu lądolodu lub lodowca na powierzchni pozostają bardzo różnorodne formy jego niszczącej i budującej działalności, m.in. cyrki lodowcowe, u‑kształtne doliny polodowcowe, wzgórza morenowe, sandry i równiny sandrowe, jeziora polodowcowe.