Glaziale Erosions- und Akkumulationsformen
Zusammenfassung
Die Voraussetzungen, die Entstehungsmechanismen sowie die Ausbildungsformen glazialer Erosions- und Akkumulationsformen sind das Thema der vorliegenden Arbeit, genauso wie deren Einbindung in den gesamten formschaffenden Kreislauf der Erdoberfläche.
Nach einer kurzen Einführung in das Thema, die sich aus Begriffserklärung und Abgrenzung zusammensetzt, wird zunächst auf die Gletscherbewegung eingegangen, da diese als Grundvoraussetzung für das Auftreten glazialer Erscheinungsformen angesehen werden kann. Anschließend werden, nach der Einbindung des Themas in den gesamten oberflächenformenden „Kreislauf der Gesteine“, die einzelnen glazialen Erscheinungsformen und die dazugehörigen Prozesse in chronologischer Reihenfolge näher erläutert.
Aufgrund des begrenzten Rahmens dieser Arbeit sowie zugunsten der Verständlichkeit beziehe ich mich bei der Ausarbeitung dieser Kapitel ausschließlich auf die Gletscher des alpinen Raumes. Weiterhin werden – abgesehen vom letzten Kapitel – nur glaziale Oberflächenformen behandelt.
Das letzte Kapitel beschäftigt sich mit dem Konzept der glazialen Serie – und zwar im Speziellen – mit seiner Anwendung im alpinen Vorland, da die vorhergehenden Kapitel dieser Arbeit ebenfalls auf die Gletschertypen dieses Raumes beschränkt sind. Angesichts der festen Bestandteile dieses Konzeptes werden hier zum Teil auch glazifluviale Oberflächenformen besprochen.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 „Glazial“ - Bedeutung und Abgrenzung
3 Gletscherbewegung
4 Glaziale morphodynamische Wirkungskette
4.1 Glaziale Erosionsprozesse und formen.
4.1.1 Kar
4.1.2 Trogtal
4.1.3 Rundhöcker
4.2 Glazialer Transport
4.3 Glaziale Akkumulationsprozesse und formen
4.3.1 Moräne
4.3.2 Toteishohlform
4.3.3 Drumlin
5 Glaziale Serie im Alpenraum
6 Fazit
Literaturverzeichnis
1 Einleitung
Glaziale Erosions- und Akkumulationsformen prägen einen großen Teil der heutigen Erdoberfläche. Ein Grund dafür sind zum einen, die in der Erdgeschichte immer wieder auftretenden, Eiszeiten und zum anderen, die enorm ausgeprägte oberflächenformende Wirkung des Gletschereises. Vor allem vor dem Hintergrund der aktuell fortschreitenden Klimaerwärmung und dem damit einhergehenden Gletscherrückzug, ist davon auszugehen, dass der Anteil der glazial geprägten Erdoberfläche zunehmen wird.
Die Voraussetzungen, die Entstehungsmechanismen sowie die Ausbildungsformen glazialer Erosions- und Akkumulationsformen sind das Thema der vorliegenden Arbeit, genauso wie deren Einbindung in den gesamten formschaffenden Kreislauf der Erdoberfläche. Nach einer kurzen Einführung in das Thema, die sich aus Begriffserklärung und Abgrenzung zusammensetzt, wird zunächst auf die Gletscherbewegung eingegangen, da diese als Grundvoraussetzung für das Auftreten glazialer Erscheinungsformen angesehen werden kann. Anschließend werden, nach der Einbindung des Themas in den gesamten oberflächenformenden „Kreislauf der Gesteine“, die einzelnen glazialen Erscheinungsformen und die dazugehörigen Prozesse, in chronologischer Reihenfolge, näher erläutert.
Aufgrund des begrenzten Rahmens dieser Arbeit sowie zugunsten der Verständlichkeit, bezie- he ich mich bei der Ausarbeitung dieser Kapitel ausschließlich auf die Gletscher des alpinen Raumes. Weiterhin werden- abgesehen vom letzten Kapitel- nur glaziale Oberflächenformen behandelt.
Das letzte Kapitel beschäftigt sich mit dem Konzept der glazialen Serie - und zwar im Speziellen - mit seiner Anwendung im alpinen Vorland, da die vorhergehenden Kapitel dieser Arbeit eben- falls auf die Gletschertypen dieses Raumes beschränkt sind. Angesichts der festen Bestandteile dieses Konzeptes werden hier zum Teil auch glazifluviale Oberflächenformen besprochen.
2 „Glazial“ - Bedeutung und Abgrenzung
Das Wort Glazial wird in der Fachliteratur mehrdeutig verwendet, zum einen beschreibt es Kalt- zeiten der Eiszeitalter, zum anderen wird der Begriff klimatisch und räumlich verwendet (Leser 19988:142-143). Nach Schreiner (1992:3) werden alle Formen und Prozesse - die im Zusam- menhang mit Gletschern stehen - unter dem Begriff Glazial zusammengefasst. Die Verbreitung glazialer Erosions- und Akkumulationsformen ist an die gegenwärtige oder historische Existenz von Gletschereis gebunden. Räumlich und klimatisch grenzen sich die glazialen Erosions- und Akkumulationsformen von den periglazialen Oberflächenformen ab, die durch glazifluviae Pro- zesse gebildet werden (Leser 19988:142-143).
3 Gletscherbewegung
Voraussetzung für die Ausbildung glazialer Erosions- und Akkumulationsformen ist die Glet- scherbewegung, d.h. Material wird an einer Stelle durch Eis erodiert und an anderer Stelle wie- der akkumuliert (Wilhelm 1975:343). In glazialen Gebieten wandelt sich locker geschichteter Neuschnee im Zuge der Metamorphose durch den Prozess der Sublimation erst in Firn und letztendlich in Gletschereis um. Bei der Sublimation schmelzen die Schneekristalle, das ent- standene Wasser sickert in die bereits bestehenden Eisschichten und gefriert wieder, was zu einer zunehmenden Verdichtung führt (Bahlburg/Breitkreuz 20042:58-59). Durch diese fortwäh- rende Verdichtung des Neuschnees erreicht das Gletschereis große Mächtigkeiten und es be- ginnt sich, bei vorhandenem Relief, hangabwärts zu bewegen (Strahler/Strahler 1999:469-470). Der Mechanismus, der für die aktive Eisbewegung verantwortlich ist wird als Deformationsflie- ßen bezeichnet. Dabei werden die Eiskristalle durch interne Gleitprozesse sowie durch Bewe- gungen zwischen den einzelnen Kristallen deformiert. Das Deformationsfließen setzt ab einer Schubkraft von 50kPa ein. Hervorgerufen wird diese durch Druck der überlagernden Eismäch- tigkeit und der reliefbedingten Schwerkraft. Durch dieses plastische Verhalten des Eisen fließt der Gletscher (Winker 2009:22-23).
4 Glaziale morphodynamische Prozesskette
Die Erdoberfläche wird durch das Zusammenspiel von endogenen Kräften, die überwiegend relieferhöhend wirken und den reliefmindernden exogenen Kräften gestaltet (Fraedrich 1996:48). Zusammengefasst wird diese wechselseitige Beeinflussung der Kräfte im Kreislauf der Gesteine (Georgi 1972:7-8). Die exogenen Kräfte bilden einen Teilausschnitt dieses Ge- steinskreislaufes und werden durch verschiedene Faktoren der Atmosphäre gesteuert. Sie ent- halten die Prozesse Verwitterung, Abtragung, Transport und Ablagerung von Material. Fraedrichs (1996:49) Auffassung nach laufen diese Prozesse, in genannter Reihenfolge, in ei- nem fortwährenden Kreislauf ab, weshalb er in diesem Zusammenhang von einem „morphodynamischen Kreislauf“ spricht.
Eine der exogenen Kräfte ist das Eis, das bedeutet, dass die Prozesse der Verwitterung, der Abtragung, des Transports und der Ablagerung durch das Medium Eis hervorgerufen werden (Freadrich 1996:52-53). Wird nun die exogene Kraft des Eises auf den morphodynamischen Kreislauf bezogen, kann von einer glazialen morphodynamischen Prozesskette gesprochen werden. Der Begriff des Kreislaufes wird hier bewusst durch die Prozesskette ersetzt, da z.B. nicht alle glazial geformten Ablagerungsformen auch durch glaziale Erosion abgebaut werden.
4.1 Glaziale Erosionsprozesse- und formen
„Ein Talgletscher von nur wenigen hundert Metern Breite kann in einem einzigen Jahr mehrere Millionen Tonnen Gestein vom Untergrund losreißen und zerkleinern.“ (Press/Siever 20085:21). Wie dieses Zitat bereits deutlich macht verfügen Gletscher über eine sehr große Erosionskraft. Die Erosionstätigkeit von Gletschern setzt sich aus drei Einzelprozessen zusammen, die eng mit dessen Transportvermögen verknüpft ist (Press/Siever 20085:586) (Price 1973:59). Gletscher nehmen im Zuge der Hangabwärtsbewegung Lockermaterial auf, was durch ver- schiedene Verwitterungsvorgänge entstanden ist. Dies ist der Prozess der Exaration, er bildet die Grundlage für einen weiteren Erosionsprozess, die Detersion. Die Detersion beschreibt die schleifende, schrammende und kratzende Wirkung der, durch die Exaration, im Gletschereis aufgenommenen Partikel auf den Untergrund. Sie wirkt besonders auf die, dem Gletscher zu- gewandten, Stoßseite von Gesteinsformationen. Im Gegensatz dazu werden durch den Erosi- onsprozess der Detraktion an der Gletscherbasis festgefrorene Gesteinskomplexe herausge- brochen und mit dem Eis abtransportiert (Ahnert 20094:308) (Press/Siever 20085:586-587). Das Ergebnis der unterschiedlichen erosiven Vorgänge sind glaziale Erosionserscheinungen verschiedener Form und Größenordnung (Embleton/King 19752:181). Die unterschiedlich aus- geprägten glazialen Erosionsformen sind auf Unterschiede von Gletschereigenschaften, Dauer der Vergletscherung, wie auch auf die Struktur und Topographie des Gebirges zurückzuführen (Sugden/John 1976:168). Der Großteil des glazilen Formenschatzes gelangt erst nach dem Abschmelzen des formschaffenden Eises an die Erdoberfläche (Leser 19988:146).
4.1.1 Kare
Eine typische Erosionsform glazialer Gebirgsbereiche ist das Kar (Fraedrich 1996:54). Sie bil- den die Ursprungsbereich von Gletschern, was ihnen die Funktion als Anzeiger der Höhenlage der klimatischen Schneegrenze zur Zeit ihrer Entstehung zukommen lässt (Leser 19988:146) (Ahnert 20094:310).
Kare sind in Bergwände befindliche Hohlformen mit flachem Boden und steilen, zerklüfteten Hängen, wobei die Form ihrer Grundrisse variieren kann. Die Karschwelle, aus anstehendem Gestein oder akkumuliertem Gesteinsmaterial, trennt die Hohlform vom restlichen Gebirge (Le- ser 19988:146-147). Kare entstehen indem sich in einer bereits vorgeprägten Vertiefung im Ge- birge Schnee akkumuliert. Mit der fortschreitenden Akkumulation und Verdichtung des Schnees bildet sich an dieser Stelle ein Kargletscher, der nun mit seiner erosiven Tätigkeit beginnen kann. Durch die Erosionsvorgänge der Exaration, Detersion und Detraktion, sowie durch miteinhergehenden Verwitterungsprozesse wird die Mulde des Kargletschers vertieft und erweitert. Es entsteht schließlich, die für Kare charakteristische, steilwändige Hangnische, die nach dem Rückzug des Gletschers zum Vorschein tritt.
Karlinge, auch Hörner genannt, entstehen, wenn mehrere Grate pyramidenartig an einem Berggipfel zusammentreffen. Ein bekanntes Beispiel dieser glazialen Erosionsform ist das Matterhorn (Goudie 20024:123-124).
4.1.2 Trogtäler
Abbildung 1: Schematischer Querschnitt durch ein Trogtal
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Quelle: (Zepp 20115:197)
Eine weitere Form mit glazialen Übertiefungen stellen, neben den Karen, die Trogtäler dar (Willhelm 1975:345). Fließt ein Gletscher aus einem Kar heraus, bergab in Richtung Haupttal bzw. Vorland des Gebirges, bildet sich jenseits der Karschwelle ein Trogtal (Leser 19988:149). Bei seiner Hangabwärtsbewegung folgt der Gletscher meist dem Verlauf perglazial geformter Kerbtäler. Wie in der Abbildung 1 angedeutet besitzen Kerbtäler einen V-förmigen Querschnitt und bilden sich durch die erodierende Wirkung fließenden Wassers (Bahlburg/Breitkreuz 20042:68). Während der Hangabwärtsbewegung erweitert der Gletscher das Kerbtal sowohl durch Tiefenerosion an seiner Basis, als auch durch Seitenerosion an den Hängen. Die Tiefen- und Seitenerosion setzen sich hauptsächlich aus den glazialen Erosionsmechanismen der Detersion und Detraktion zusammen. Die anhaltende Erweiterung endet in einer Umformung des V-förmigen Kerbtals zu einem U-förmigen Trogtal, mit übersteilten Talhängen und einer flachen Sohle (Fraedrich 1996:54-55).
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