Lednik

Lednik (glečer, ledenjak) jeste veliko postojano tijelo od leda. Lednik polahko putuje zbog naprezanja koje izaziva njegova težina. Može se prepoznati po pukotinama koje nastaju zbog njegovog kretanja, prilikom kojeg pokupi sa sobom komade stijenja i prašine, što dovodi do oblika zemljišta kao cirk i morena. Lednik se stvara na mjestima gdje je skupljanje snijega veće od njegovog topljenja i nakon decenija i vijekova zbijeni snijeg pretvara se u led. Lednik se razlikuje od morskog ili jezerskog leda, koji se stvara zaleđivanjem morske ili slatke vode.

Nauka o lednicima ili općenito nauka o ledu i prirodnim pojavama vezanim za led naziva se glaciologija (lat. glacies = led). Lednici su važan dio kriosfere, a to je pojam koji opisuje sva područja na Zemlji gdje je voda pretvorena u kruti oblik, uključujući, osim lednike, i morski led, jezerski led, sniježni pokrivač, ledeni pokrivač te smrznutu zemlju (permafrost).

Na Zemlji, 99% leda iz lednika nalazi se u ledenom pokrivaču u polarnim regijama, ali se lednici mogu naći i na svakom kontinentu, osim Australije. U tropima se lednici mogu naći samo na najvišim planinama.^[1]

Lednici su najveći spremnici slatke vode na Zemlji. Mnogi lednici za vrijeme hladne sezone skupljaju, a u toploj sezoni otpuštaju vodu, koja je vrlo važna za ljude u tim krajevima, životinje i biljke.

Lednici se smatraju najosjetljivijim pokazateljima klimatskih promjena i globalnog zatopljenja. Njihova veličina određuje se ravnotežom masa između ulaza snijega i izlaza otopljenog leda.

Karakteristike

Lednik Aletsch, Švicarska

Lednik Baltoro u Karakorumu, Pakistan. Dug je 62 km i jedan je od najdužih alpskih lednika

Kamenje i ostali naplavni materijal koji lednik pokupi putem pretvaraju se u veliku strugalicu koja dubi stijene u dolinama i odnosi sve pred sobom ostavljajući karakteristični oblik slova U. Lednici koji putuju prema moru na taj način stvaraju fjordove, duboke, duge i uske rukavce. Tokom posljednjeg ledenog doba, koje se završilo prije desetak hiljada godina, područja sjeverne Evrope, sjeverne Evroazije i veliki dio Sjeverne Amerike bila su duboko zakopana pod velikim ledenim pločama, od kojih su neke bile debele čak do 1 km. Upravo na tim područjima danas su najuočljiviji tragovi djelovanja lednika kroz historiju.

Vrste lednika

Lednici se mogu razvrstati na mnogo načina, zavisno od oblika, toplotnim svojstvima ili ponašanju. Alpski ili planinski lednici oblikuju vrhove i padine planina. Veći lednici mogu pokriti cijeli planinski lanac ili vulkan, pa ih zovemo ledenom kapom ili ledenim poljem, kao što je lednik Juneau Icefield. Ledene kape imaju svoje odvode lednika, jezik leda, koji se spušta sve do doline, daleko od glavne ledene gomile.

Ledeni pokrivači ili kontinentalni lednici pokrivaju više od 50.000 km². Na nekim mjestima mogu biti duboki i nekoliko kilometara. Nalaze se na Antarktičkom poluostrvu i Grenlandu. Ta područja sadrže ogromnu količinu slatke vode. Kad bi se sav led sa Grenlanda otopio, nivo mora porastao bi za 6 m. Kad bi se otopio sav led s Antarktika, nivo mora porastao bi za 65 m.^[2] Ledene police su područja plutajućeg leda, obično na granicama ledenog pokrivača. One su nešto manje, imaju vrlo mali nagib i kreću se vrlo sporo. Ledene rijeke kreću se velikim brzinama. Mogu biti duge i nekoliko stotina kilometara. One obično završavaju kao ledene police. Plimni lednici su lednici koji završavaju u moru. Kad stignu do mora, komadi lednika se lome, stvarajući sante. Većina plimnih lednika lomi se iznad nivoa mora, što uzrokuje strahovito prskanje prilikom pada u more. Ova vrsta lednika manje je osjetljiva na klimatske promjene.

Lednik Schlatenkees kod Innergschlößa, Austrija

Oblikovanje

Lednici se stvaraju kad je prikupljanje snijega veće od njegovog odnošenja i topljenja. Kako je količina leda sve veća, dolazi do tačke gdje se počinje kretati, zbog kombinacije nagiba podloge, težine i pritiska snijega i leda na podlogu. Na strmim podlogama to se može dogoditi i pri debljini od 15 m. Snijeg koji stvara umjereni lednik podložan je ponavljanju topljenja i zaleđivanja, što dovodi do stvaranja velikih granula. U dubljem dijelu lednika te granule se pod pritiskom pretvaraju u led. Lednik ima nešto manju gustoću od samog leda jer su i slojevi zraka uhvaćeni unutar lednika, tako da se u ledu mogu vidjeti mjehurići.

Plava boja lednika dolazi od slične pojave kao i kod plave boje mora. Kod molekula vode dolazi do blagog upijanja crvenog dijela spektra svjetlosti, zbog OH dijela molekule koji strši.^[3]

Anatomija lednika

Dio od kojeg lednik potječe naziva se glava lednika. Ona se završava podnožjem ili završetkom lednika. Lednici su podijeljeni u područja, zavisno od toga gdje se snijeg taloži i dijela gdje se topi. Ravnotežna linija dijeli lednik na područje gomilanja i područje odnošenja. Područje suhog snijega je dio gdje se ne javlja topljenje, čak i za najtoplijeg vremena. Područje cijeđenja je dio gdje se lednik topi. Područje mokrog snijega je dio koji dostiže 0 °C.^[4]

Pogled sa broda na plimni lednik u nacionalnom parku Kenai Fjords (Aljaska)

Područje gomilanja obično sadrži 60-70% lednika. Dubina leda u području gomilanja stvara pritisak na podlogu, dovoljno da izazove eroziju zemljišta. Nakon što lednik nestane nastaju ljevkasti oblici poput amfiteatra (geološki – izostatičke depresije), kao što su nastala Velika jezera ili mali planinski bazeni, koji se nazivaju cirkovima.

"Zdravlje" lednika obično se utvrđuje određivanjem ravnoteže ledničke mase. "Zdravi" lednik obično treba imati više od 60% područja gomilanja nakon završetka sezone topljenja.

Nakon završetka Malog ledenog doba oko 1850. lednici na Zemlji znatno su se povukli. Mali period hlađenja (od 1950. do 1985) doveo je do povećanja alpskih lednika. Od 1985. do danas povlačenje lednika sveprisutno je u svijetu.^[5]^[6]^[7]

Kretanje

Lednici se kreću (ili teku) zbog sila gravitacije i unutrašnjih deformacija leda. Led se ponaša kao čvrsta materija, koja se lahko lomi sve dok ne dostigne debljinu od 50 m. S većom debljinom javlja se veći pritisak na led i dolazi do plastičnog tečenja. Na molekularnom nivou led se sastoji od nabijenih slojeva molekula, sa dosta slabom vezom između slojeva. Kad naprezanja postanu veća od veze između slojeva, slojevi se kreću različitim brzinama.^[8]

Sljedeća vrsta kretanja je temeljno klizanje. Lednik kliže po terenu na kojem je nastao, uz podmazivanje tekućom vodom. Kako se povećava pritisak na temelje lednika, tačka topljenja se smanjuje, pa se led više topi. Trenje između leda i stijena također stvara dodatnu toplotu, koja doprinosi bržem topljenju leda. Ovaj način klizanja prevladava kod umjerenih lednika i klizanje je sve veće što je debljina lednika veća. Klizanje je veće i ako je nagib terena veći.^[9]

Opasan prelazak preko pukotine na ledniku Eastonu u SAD-u

Područje loma i pukotine

Gornjih 50 m lednika, koji je pod manjim pritiskom i koji je krući, obično se zove područje loma i uglavnom se kreće kao jedno tijelo, iznad donjeg dijela, u kojem su više plastične deformacije, s manje loma, tako da omogućuju cijelom ledniku da se kreće kao viskozni fluid. Kako se lednik kreće niz padinu, tako i nagib padine oblikuje gornju površinu lednika. Gornji dijelovi lednika više su krhki, pa se u tom području javljaju duboke pukotine.

Pukotine su rijetko veće od 45 m, iako mogu biti duboke i 300 m. Uzdužne pukotine prate kretanje lednika dok granične pukotine nastaju uz rubove lednika, gdje su i brzine manje. Poprečne pukotine obično nastaju kad podloga ima stepenast oblik, pa se donji dio ubrzava.

Pukotine mogu učiniti prelazak vrlo opasnim. Mehki snijeg može zatvoriti pukotine i napraviti sniježne mostove, tako da skrivaju opasnu pukotinu ispod sebe. Pukotine mogu stvoriti i jezerca unutar lednika.^[10]

Brzina

Brzina kretanja lednika djelomično zavisi od trenja između leda i stijena, koje može usporiti donji dio. Kod alpskih lednika trenje stvara i bočne zidove, koji usporavaju središnji dio.

Srednja brzina lednika dosta se razlikuje. U nekim dijelovima može se čak i zaustaviti, pa mogu narasti i drveće, kao što ima slučajeva na Aljasci. U nekim slučajevima brzina može biti 20 do 30 m u danu, kao što je kod lednika Jakobshavn Isbræ na Grenlandu, ili 2 do 3 m dnevno, kao što je kod najvećeg lednika na svijetu, Byrda na Antarktiku. Kod nekih lednika javlja se razlika u brzini; vjerovatno, ako podloga popusti, onda dođe do ubrzanja.

Kod lednika koji se kreću brže od 1 km u godini pojavljuju se lednički zemljotresi. Brojni lednici na Grenlandu izazivaju zemljotrese u julu, augustu i septembru. Jedna studija je pokazala da se broj tih zemljotresa povećao u periodu od 1993. do 2005. Seizmički talasi stvaraju se kod ledničke rijeke Whillans na Antarktiku, velike i brze rijeke leda koja ulazi u more. Dvije erupcije seizmičkih talasa primjećuju se svakog dana, tako da se može zaključiti da nastaju zbog morskih mijena. Oni se mogu snimiti čak i u Australiji, na udaljenosti od 6400 km.^[11]^[12]

Ogive

Ogive su naizmjenične tamne i svijetle trake leda, koje se primjećuju na uskim talasastim vrhovima i udubinama na površini lednika. One se javljaju ispod leda koji se kreće u raznim smjerovima. Vjeruje se da pojedine trake nastaju godišnje, zbog različite brzine leda i novog sloja snijega koji padne.^[13]^[14]

Geografija

Lednik s crnim ledom blizu Aconcague (Argentina)

Lednici se javljaju na svim kontinentima i u otprilike 47 država. Veliki lednici mogu se naći na Antarktiku, u Patagoniji, Kanadi, na Aljasci, Grenlandu i Islandu. Planinski lednici prisutni su na Andima, Himalajima, Stjenjaku, Kavkazu i Alpima. U Australiji danas nema lednika, ali ih ima dosta na Tasmaniji. Novi Zeland ima dosta lednika, dok Nova Gvineja ima mali lednik, koji sve više nestaje.^[15] U Africi postoji lednik na Kilimanjaru, Mt. Kenyji i planinskom lancu Ruwenzori.

Neka područja na Arktiku, kao što su Banksova ostrva, te dolina McMurdo na Antarktiku smatraju se polarnim pustinjama jer primaju izuzetno malo sniježnih padavina. Hladni zrak, za razliku od toplog, ne može nositi puno vode u sebi, pa i nema lednika u tom području. Neke planine u Boliviji, Čileu i Argentini visoke su i hladne, ali nema dovoljno padavina da se stvori lednik, pogotovo zbog blizine pustinje Atacame. U Ekvadoru, na vulkanu Cayambeu, postoji sniježni pokrivač, ali se zbog velikog pada ne može formirati lednik.

Lednička geologija

Stijene i talog postaju dio lednika kroz razne postupke, ali najviše kroz dva: abraziju (brušenje) i čupanje. Kako se lednik kreće iznad stijena, on omekša i podigne blok stijene i nosi ga sa sobom. Dio vode uđe u stijenu i smrzne se, blok stijene ili manji komadi puknu, a kretanje lednika povlači ih za sobom. Mali komadi stijena, koji se smrznu u ledniku, djeluju kao sitan pijesak u brusnom papiru. Kako se lednik kreće, mali komadi stijena u ledu bruse i usitnjavanju stijenu na podlozi, stvarajući "kameno brašno", koje može biti veličine od 0,002 do 0,006 mm. Ponekad je količina kamenog brašna vrlo velika, pa voda koja se topi bude sive boje.

Prikaz čupanja i abrazije (brušenja) stijena ispod lednika
1. čupanje
2. tok leda
3. abrazija

U alpskim krajevima erozija stijena dovodi do njihovog stepenastog izgleda. Ponekad se na stijenama vide žljebovi ako lednik struže blokom stijene. Ako se prate žljebovi na stijenama, može se zaključiti kako se lednik nekad kretao.

Stepen erozije zavisi od više faktora, ali najznačajnijih ima 6:

brzina kretanja lednika
debljina leda
oblik, brojnost i tvrdoća komadića stijena u ledu, na dnu lednika
mehkoća ili tvrdoća stijene po kojoj je lednik klizio
toplotni uvjeti na dnu lednika (podmazivanje)
popustljivost i pritisak vode na podlogu stijena.

Materijal koji je postao sastavni dio lednika odnesen je s lednikom, otprilke kao i područje odnošenja u ledniku. Lednički nanos može se podijeliti na 2 vrste:

Lednička morena iznad jezera Louise u Kanadi

lednička oranica - materijal je direktno nanesen s ledom; oranica uključuje mješavinu različitih veličina materijala, od kamenih blokova do gline, i tipična je za morene
riječni nanos - nanosi su položeni vodom i oni su slojeviti, pa su različite veličine razvrstane po slojevima.

Veliki komadi stijena koji su zaglavljeni u nanos materijala obično ze zovu "ledničkim lutalicama" i ponekad su korisni da se otkrije odakle je lednik došao.

Morena

Ledničke morene nastale su nanosom materijala iz lednika koji se povukao. To se obično vidi po linijskim nasipima, mješavini stijena, šljunka i prašine. Po graničnim nasipima može se zaključiti veličina bivšeg lednika. Prema brazdama se može zaključiti smjer kretanja lednika.

Mali grebeni

Mali grebeni su nesimetrična brdašca u obliku čamca, aerodinamičkog oblika, koji su nastali iz ledničkih brazdi. Mogu biti visoki od 15 do 50 m, a dugi i do 1 km. Ponekad se mogu naći i velika polja s malim grebenovima. Vjeruje se da su nastali od velikih lednika, gdje je pod velikim pritiskom došlo do plastičnog tečenja materijala.

Formiranje cirka

Ledničke doline

Prije formiranja lednika doline imaju obično V-oblik, stvoren erozijom vode prema dolje. Nakon pojave lednika, te doline se proširuju, formirajući U-oblik. Osim toga, doline postaju dosta ravnije zbog erozije. Kod nekih dolina dolazi do produbljivanja tla, pa se formiraju mala lednička jezera.

Veliko udubljenje u dolini koje stvori lednik naziva se cirk. Ima zdjelast oblik, sa strminama na tri strane doline i jedan dio otvoren, gdje se lednik spuštao. Ako su bila dva cirka, između njih obično nastaje planinski prijevoj.

Lednici su također formirali fjordove, sa dubokim uvalama ili izlazima lednika.

Piramidalni vrh

Ravne kreste s oštrim krajevima zovu se prijevoji. Sudarom triju ili više prijevoja nastali su piramidalni vrhovi. Oni s oštrim nagibom nazivaju se rogovima.

Krajolik nastao djelovanjem lednika koji se povukao

Aluvijalna slojevitost

Voda koja je nastajala iz lednika odnosila je erozivni materijal ponekad vrlo daleko. To nanošenje materijala bilo je slojevito, tako da je najsitniji materijal bio na kraju. Tako su nastale aluvijalne doline. Za njih su karakteristični i kotlovi, male udubine nastale usljed zaglavljenih kamenih blokova. Oni mogu biti duboki i do 45 m.^[16]

Nanosi u dodiru s ledom

Kad se lednik na krajevima smanji, njegov tok staje. U isto vrijeme otopljena voda nastavlja teći, pa ponekad na tim mjestima ostavlja stubove, terase ili nakupine. Ta vrsta nanosa zove se nanos u dodiru s ledom.

Nanošenje lesa ili prapora

Sitni nanos ili kameno brašno vjetar je često raznosio na velike udaljenosti. Ponekad taj eolski les ili prapor može biti vrlo dubok, čak i stotinjak metara.

Lednička dolina na Mount Bakeru (SAD) pokazuje karakterističan U-oblik

Izostatični odskok

Rast dijelova prijevoja javlja se zbog izostatičke ravnoteže. Velika masa, kao što je lednik, pritišće Zemljinu koru i razmiče dio Zemljinog plašta ispod. Ulegnuće iznosi oko 1/3 debljine leda. Nakon što se lednik otopi, Zemljin plašt vraća se u početni položaj, gurajući Zemljinu koru prema gore. Taj odskok nakon topljenja lednika trenutno se mjerljivo javlja u Skandinaviji i području Velikih jezera.

Lednici na Marsu

Velike polarne ledene kape na Marsu pokazuju neka lednička svojstva, naročito južna. Lednici na Marsu nastaju zbog njegove tanke atmosfere. Zbog vrlo niskog atmosferskog pritiska, odnošenje materijala dešava se više zbog sublimacije, a ne zbog topljenja. Pretpostavlja se da su lednici, slično kao na Zemlji, pokriveni slojevima stijenja, koji izoliraju led ispod.^[17]^[18]^[19]^[20]^[21]^[22]

Zanimljivosti

Najduži lednici na svijetu

Ledena kapa na sjevernom polu na Marsu

Lambert, Australijska teritorija na Antarktiku; dužina: 402 km, širina: do 64 km
Petermann, sjeverozapadni Grenland; dužina: 200 km
Beardmore, Novozelandska teritorija na Antarktiku; dužina: 200 km
Hispar-Biafo, gorje Karakorum u Pakistanu; dužina: 120 km, širina: do 3,2 km
Hubbard, gorje St. Elias na Aljasci i u Yukonu (Kanada); dužina: 114 km
Humboldt, Grenland; dužina 114 km, širina: 95 km pri kraju lednika
Koettlitz, gorje Royal Society na Novozelandskoj teritoriji na Antarktiku; dužina: 85 km, širina oko 13 km pri kraju lednika

Najpoznatiji svjetski lednici

Reference

^ Post Austin, LaChapelle Edward R: "Glacier ice", 2000.
^ [1] "Sea Level and Climate" 2000.
^ ""What causes the blue color that sometimes appears in snow and ice?"". Arhivirano s originala, 3. 9. 2011. Pristupljeno 20. 7. 2012.
^ Benson, C. S (1961), "Stratigraphic studies in the snow and firn of the Greenland Ice Sheet".
^ "Glacier change and related hazards in Switzerland" Arhivirano 25. 9. 2012. na Wayback Machine, 2009.
^ Frank Paul (2004), Rapid disintegration of Alpine glaciers observed with satellite data Arhivirano 19. 1. 2012. na Wayback Machine.
^ Recent Global Glacier Retreat Overview
^ R. Greve, H. Blatter (2009), "Dynamics of Ice Sheets and Glaciers".
^ T. Hughes: "West Antarctic ice streams. Reviews of Geophysics and Space Physics", 1977.
^ "Moulin 'Blanc'" Arhivirano 4. 11. 2012. na Wayback Machine, NASA.
^ G. Ekström, M. Nettles, V. C. Tsai (2006), "Seasonality and Increasing Frequency of Greenland Glacial Earthquakes" Arhivirano 7. 10. 2008. na Wayback Machine
^ V. C. Tsai, G. Ekström (2007), "Analysis of Glacial Earthquakes" Arhivirano 7. 10. 2008. na Wayback Machine
^ D. J. Easterbrook: "Surface Processes and Landforms", 1999.
^ Glossary of Glacier Terminology "Glossary of Glacier Terminology"
^ Joni L. Klein, Andrew G. Kincaid, "Retreat of the Irian Jaya Glaciers from 2000 to 2002 as measured from IKONOS Satellite Images" Arhivirano 17. 5. 2017. na Wayback Machine, 2004.
^ "Kettle geology", 2009.
^ Martian glaciers: did they originate from the atmosphere?, ESA Mars Express, 2006.
^ J. Head (2005), "Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars", Nature.
^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 5. 12. 2012. Pristupljeno 20. 7. 2012.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
^ [2]
^ J. Plaut (2008), "Radar Evidence for Ice in Lobate Debris Aprons in the Mid-Northern Latitudes of Mars".
^ J. Holt (2008), "Radar Sounding Evidence for Ice within Lobate Debris Aprons near Hellas Basin, Mid-Southern Latitudes of Mars", Lunar and Planetary Science XXXIX, 2441.

Vanjski linkovi

Commons logo

Commons ima datoteke na temu: Lednik

[3]^{[mrtav link]}
[4]^{[mrtav link]} eng.

[1] Post Austin, LaChapelle Edward R: "Glacier ice", 2000.

[2] [1] "Sea Level and Climate" 2000.

[3] ""What causes the blue color that sometimes appears in snow and ice?"". Arhivirano s originala, 3. 9. 2011. Pristupljeno 20. 7. 2012.

[4] Benson, C. S (1961), "Stratigraphic studies in the snow and firn of the Greenland Ice Sheet".

[5] "Glacier change and related hazards in Switzerland" Arhivirano 25. 9. 2012. na Wayback Machine, 2009.

[6] Frank Paul (2004), Rapid disintegration of Alpine glaciers observed with satellite data Arhivirano 19. 1. 2012. na Wayback Machine.

[7] Recent Global Glacier Retreat Overview

[8] R. Greve, H. Blatter (2009), "Dynamics of Ice Sheets and Glaciers".

[9] T. Hughes: "West Antarctic ice streams. Reviews of Geophysics and Space Physics", 1977.

[10] "Moulin 'Blanc'" Arhivirano 4. 11. 2012. na Wayback Machine, NASA.

[11] G. Ekström, M. Nettles, V. C. Tsai (2006), "Seasonality and Increasing Frequency of Greenland Glacial Earthquakes" Arhivirano 7. 10. 2008. na Wayback Machine

[12] V. C. Tsai, G. Ekström (2007), "Analysis of Glacial Earthquakes" Arhivirano 7. 10. 2008. na Wayback Machine

[13] D. J. Easterbrook: "Surface Processes and Landforms", 1999.

[14] Glossary of Glacier Terminology "Glossary of Glacier Terminology"

[15] Joni L. Klein, Andrew G. Kincaid, "Retreat of the Irian Jaya Glaciers from 2000 to 2002 as measured from IKONOS Satellite Images" Arhivirano 17. 5. 2017. na Wayback Machine, 2004.

[16] "Kettle geology", 2009.

[17] Martian glaciers: did they originate from the atmosphere?, ESA Mars Express, 2006.

[18] J. Head (2005), "Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars", Nature.

[19] "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 5. 12. 2012. Pristupljeno 20. 7. 2012.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)

[20] [2]

[21] J. Plaut (2008), "Radar Evidence for Ice in Lobate Debris Aprons in the Mid-Northern Latitudes of Mars".

[22] J. Holt (2008), "Radar Sounding Evidence for Ice within Lobate Debris Aprons near Hellas Basin, Mid-Southern Latitudes of Mars", Lunar and Planetary Science XXXIX, 2441.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]