Gletsjer
Een gletsjer is een ijsmassa die gevormd wordt op land en dik en groot genoeg is om bergafwaarts te stromen. Gletsjers, inclusief de Antarctische en Groenlandse ijskap, bedekken circa 15 miljoen km² aardoppervlak en bevatten 29 miljoen km³ ijs, ongeveer 87% van alle zoet water op aarde. Ze oefenen door hun enorme gewicht en sterke slijpende werking grote invloed op het land eronder uit. Een gletsjerdal heeft een U-vormige doorsnede, in tegenstelling tot een rivierdal dat meer V-vormig is.
Inhoud |
Ontstaan [bewerken]
Waar in de winter meer sneeuw valt dan er afsmelt in de zomer zal deze zich opstapelen. Een gletsjer wordt gevormd wanneer dikke sneeuwlagen door hun eigen gewicht aan de onderkant tot ijs worden verdicht. Dat gaat in fasen. Sneeuw wordt eerst omgezet tot firn, een korrelige ijsmassa die gevormd wordt doordat sneeuwkristallen onder de toenemende druk van de bovenliggende lagen van vorm veranderen en zich herordenen. Onder invloed van sijpelend smeltwater kan dit proces sneller plaatsvinden.
Later, en dus dieper in het firnveld, vormt firn door de toenemende druk wit gletsjerijs. Tenslotte wordt het verdicht tot blauw gletsjerijs. Het ijs wordt door de enorme druk plastisch en kan onder invloed van de zwaartekracht langzaam bergafwaarts gaan bewegen.
Klimatologische voorwaarden voor het ontstaan van gletsjers zijn voldoende neerslag en voldoende lage temperaturen. Deze omstandigheden doen zich voor in hooggebergten en in de poolgebieden. Voor het hooggebergte geldt dat hoe hoger men komt hoe kouder en hoe meer neerslag.
Soorten gletsjers [bewerken]
Onderverdeling op basis van vorm en helling [bewerken]
Berggletsjers en hanggletsjers. Al gelang de helling en ontwikkeling spreekt men onder berggletsjers van firn, helling-, vallei- of dalgletsjer. Het firnveld blijft beperkt tot een naamloos sneeuwveldje, waarvan de firndikte tientallen meters kan bedragen. De tweede komt tot op het hellende vlak. En de derde vindt zijn weg in de een of andere vallei, terwijl de laatste tot in het hoofddal komt. Valleigletsjers kunnen dus afhankelijk van hun lengte tot in het dal komen. Deze onderscheiden zich door de zachte hellingshoek van 6 graden Aletschgletscher tot 9 graden Hintereisferner, waarbij de Géant een van de firnvelden van de Mer de Glace op 12 graden ligt en de hanggletsjers op een bergflank van meer dan 30 graden.
Onderverdeling op basis van vorm en grootte [bewerken]
Gletsjers kunnen naar vorm en grootte als volgt worden getypeerd.
- Cirquegletsjer. Een cirquegletsjer is een kleine gletsjer (0,1 - 4 km²) die wordt aangetroffen in cirques, bijna cirkelvormige uitsparingen in een berg. Een voorbeeld van een Europese cirquegletsjer is de Glacier de Saint Sorlin in de Franse Alpen.
- Valleigletsjer. De meest karakteristieke onder de berggletsjers is de valleigletsjer. Deze verzamelt doorgaans zijn massa in een gletsjerbekken tussen bergen, waarna het een dal in stroomt. Bekende Europese valleigletsjers zijn de Aletschgletsjer in Zwitserland, de Pasterzegletsjer in Oostenrijk, Mer de Glace in Chamonix in Frankrijk en de Briksdalsbreen in Noorwegen.
- Piedmontgletsjer of laaglandgletsjer. Een piedmontgletsjer is een valleigletsjer die uitstroomt op een laagvlakte, en daardoor 'uitwaaiert' in een cirkelvorm. In Europa zijn geen piedmontgletsjers maar wel op Groenland en in Alaska (de Malaspinagletsjer). De bekendste piedmontgletsjer in de negentiende-eeuw in Europa was de Rhonegletscher in Gletsch Zwitserland.
- IJskappen. IJskappen zijn gletsjers die niet door topografie beperkt worden. Een ijskap ligt op het landschap (zoals Vatnajökull), in plaats van dat hij door het landschap ingeperkt wordt (zoals de Morteratschgletsjer). IJskappen kunnen variëren van relatief klein, zoals de Hardangerjøkul, tot gigantisch groot, zoals de ijskap van Antarctica. In het Engels wordt onderscheid gemaakt tussen ice cap met een grootte tot 50.000 km², en ice sheet met een grootte van meer dan 50.000 km². In het Nederlands bestaat dit onderscheid niet. Op aarde zijn op dit ogenblik twee ijskappen groter dan 50.000 km²: de ijskap op Groenland, die circa 9% van al het ijs op aarde bevat, en de Antarctische ijskap, waar 90% van het ijs op aarde is opgeslagen. Deze ijskappen zijn op sommige plaatsen tot circa 4000 meter dik. In het Nederlands taalgebruik wordt vaak gesproken van de poolkappen, waarmee de Antarctische ijskap en het meerjarige zee-ijs rond de Noordpool wordt bedoeld. De laatstgenoemde is volgens de definitie echter geen ijskap.
- IJsplateau. Een gletsjer die in een fjord of zee stroomt kan gaan drijven. Het drijvende deel noemen we een ijsplaat of ijsplateau. IJs van een ijsplaat komt altijd van een gletsjer, in tegenstelling tot zee-ijs: dat wordt gevormd door bevriezing van zee- of oceaanwater. IJsplaten zijn enkele honderden meters dik; zee-ijs, zoals waarmee het gebied rond de Noordpool is bedekt, slechts enkele meters. De grootste ijsplaten ter wereld zijn te vinden in Antarctica: het Ross-ijsplateau (487.000 km²) en het Filchner-Ronne-ijsplateau (430.000 km²).
- Kalvende gletsjers. Gletsjers die wel in water eindigen maar niet drijven heten kalvende gletsjers, genoemd naar het proces waarbij stukken ijs afkalven en door het water worden afgevoerd. Afgebroken stukken ijs van kalvende gletsjers, maar ook van ijsplaten, noemen we ijsbergen. Deze bevinden zich voor ongeveer 90% onder water. IJsbergen zijn dus altijd afkomstig van gletsjers, wederom in tegenstelling tot zee-ijs of pakijs. Het afbreken van ijs is een natuurlijke proces in het massatransport van een gletsjer, en niet noodzakelijkerwijs een teken van klimaatverandering of versnelde afsmelting. Een zeer bekende kalvende gletsjer is de Perito Morenogletsjer in Argentinië, maar ook de Breiðamerkurjökull op IJsland.
Onderverdeling op basis van thermische eigenschappen [bewerken]
Een andere manier om gletsjers te classificeren is door te kijken naar de temperatuur van het ijs.
- Koude gletsjer. In een koude gletsjer (Engels: cold glacier) is het ijs minimaal kouder dan -3 graden Celsius en kan temperaturen hebben tot -60 graden.
- Warme gletsjer. Een warme gletsjer (Engels: temperate glacier) bestaat echter uit ijs dat van boven tot onder op het smeltpunt ligt (circa 0 °C, afhankelijk van de heersende druk). Dat zelfs in de winter het ijs op het smeltpunt ligt komt door de grote hoeveelheid energie die wordt vrijgelaten als doorsijpelend smeltwater in de gletsjer opnieuw bevriest. Berggletsjers met getemperd of warm gletsjerijs, die tot bijna in het dal komen, zijn dan ook bijzonder gevoelig voor temperatuurwijzigingen omdat hun oppervlaktetemperatuur dicht tegen het vries- en smeltpunt ligt. Daarom zijn veranderingen in de tijd van ijsdikte en gletsjerlengte de duidelijkste signalen van klimaatwijzigingen. Getemperde valleigletsjers leveren door hun wereldwijde spreiding de eerste tekenen van een algemene opwarming of afkoeling.
- Polythermische gletsjers. Tot slot zijn er de polythermische gletsjers, waar het ijs vanaf een zekere diepte op het smeltpunt ligt. Deze gletsjers zijn voornamelijk in Alaska te vinden, maar ook bijvoorbeeld op Spitsbergen.
Anatomie van een gletsjer [bewerken]
Evenwichtslijn [bewerken]
Een gletsjer bestaat uit een accumulatie- en een ablatiegebied. In het hogergelegen accumulatiegebied is de gemiddelde temperatuur lager, waardoor er jaarlijks minder afsmelting plaatsvindt dan er aan sneeuwval bijkomt. Er is sprake van netto accumulatie van massa. In het lagergelegen ablatiegebied is de jaarlijks gemiddelde temperatuur hoger, en vindt er jaarlijks meer afsmelting plaats dan er aan sneeuwval bijkomt. Er is sprake van netto ablatie, verlies van massa. Deze twee gebieden worden gescheiden door de evenwichtslijn of firnlijn. De ligging van de evenwichtslijn komt overeen met de witte sneeuwlijn aan het eind van de zomer de maand oktober, (de waarneembare grens op het gletsjeroppervlak tussen eenjarige verse sneeuw en oud gletsjerijs) .
Massabalans [bewerken]
De massabalans van een gletsjer wordt ieder jaar apart bekeken evenwijdig aan het ijsoppervlak, waarbij de balansratio (a) gedefinieerd is als de netto jaarlijkse verandering van de sneeuwmassa op het oppervlak van de gletsjer. Waar a>0 positief dan spreekt men van de accumulatiezone, waar a<0 negatief dan is sprake van de ablatiezone (smelt). De accumulatiezone en ablatiezone zijn gescheiden door de evenwichtslijn waar a=0. De ligging van de evenwichtslijn tegen het begin van de nieuwe winter varieert in het hooggebergte ieder jaar. Het massaverschil tussen accumulatiezone en ablatiezone bepaalt of de massabalans dat ene jaar negatief of positief is. Bij aanhoudende positieve of negatieve massabalansen dan spreken we - uit het huishoudboekje van de gletsjer - van een voor die gletsjer ophanden zijnde klimaatverandering.
Voorbeeld [bewerken]
Indien de jaartemperatuur 1 graden Celsius warmer is dan het voorafgaande jaar, dan stijgt de evenwichtslijn met 100 meter; indien de neerslag met globaal 30% zou zijn toegenomen dan blijft de evenwichtslijn stabiel. Bij stijgende evenwichtslijnen verliezen gletsjers uiteindelijk hun accumulatiegebied als de evenwichtslijn onwaarneembaar wordt.
Beweging van gletsjers [bewerken]
Het overschot aan ijs dat ontstaat in het accumulatiegebied wordt onder invloed van de zwaartekracht naar het lagergelegen ablatiegebied getransporteerd door stroming van het ijs. We onderscheiden twee vormen van ijsstroming: stroming als gevolg van deformatie en stroming als gevolg van glijden over de bodem. In het eerste geval stroomt ijs omdat het door zijn eigen gewicht wordt gedeformeerd. In het tweede geval glijdt de gletsjer in zijn geheel over de rotsbodem. Deze vorm van ijsstroming kan dominant worden als een gletsjer over los sediment (till) glijdt of als te veel smeltwater een glijlaagje begint te vormen en de hydrostatische waterdruk de gletsjer iets optilt.
De snelheid waarmee gletsjers aan het ijsoppervlak bewegen varieert van enkele meters per jaar tot bijna 30 meter per dag (Jakobshavn Isbræ op Groenland). De snelheid van gletsjers is niet constant door het jaar heen, maar doorgaans kleiner in de zomer dan in de winter. Voornamelijk tijdens de wintermaanden worden - onder een witte winterdeken - de hoge smeltverliezen van de zomermaanden met gletsjerijs vanuit het firnveld aangevuld.
Voorbeeld [bewerken]
In de 'starre' koudetijd van december tot en met mei vindt via de oppervlakte snelheidsbeweging de grote aanvulling van de smeltverliezen plaats. Bij een gemiddelde oppervlaktesnelheid van 100 meter per jaar, op een zekere hoogtelijn, heeft de maand december de laagste snelheid met -20 tot -25% van het jaargemiddelde en eind mei - einde winter - de hoogste snelheid +40 tot +80%, (Aletschgletsjer). Maar naarmate men meer dalwaarts gaat dan wordt in het onderste deel van de gletsjer de winter-zomer verhouding omgedraaid, waar de gletsjer minder dik is en de oppervlaktehelling door het smeltproces is toegenomen.
Gletsjers en geologie [bewerken]
Door de efficiënte manier waarop gletsjers de ondergrond uitslijpen, hebben gletsjers een grote invloed op het landschap. De Noorse fjorden bijvoorbeeld zijn uitgeslepen door grote gletsjers die daar gedurende de ijstijden stroomden. Het Noorse landschap is nog steeds langzaam aan het terugveren van het gewicht van de ijskap die er in de ijstijd op lag, en wel met enige tientallen cm per eeuw.
Het uitgeslepen rotsmateriaal wordt door de gletsjer meegevoerd en vormt aan de randen en aan het uiteinde van de gletsjer zogenaamde morenen. Puin dat over het oppervlak van de gletsjer wordt meegevoerd in langgerekte strepen noemt men een tussenmorene.
Ook in Nederland zijn vele gletsjerresten te vinden die uit de ijstijden stammen, bv. de stuwwallen van de Veluwe, de Hondsrug en de Drentse zwerfstenen.
Gletsjers en klimaat [bewerken]
Lengte en omvang [bewerken]
Doordat de lengte en omvang van een gletsjer bepaald wordt door het plaatselijke klimaat (temperatuur en neerslag), en omdat een gletsjer voornamelijk reageert op langdurige klimaatveranderingen, is de lengte en het volume van een gletsjer een goede en robuuste graadmeter voor veranderingen in het lokale klimaat. In Europa trekken sinds 1850 vrijwel alle gletsjers zich terug, na het einde van de Kleine IJstijd. Het feit dat op dit ogenblik veruit de meeste gletsjers overal op aarde kleiner worden geeft aan dat wereldwijd de gemiddelde temperatuur aan het oppervlak stijgt.
Grote ijsmassa's, zoals de Antarctische en Groenlandse ijskappen, reageren veel trager op klimaatveranderingen dan kleine gletsjers. Veranderingen in hun omvang kunnen ook nog voor een deel 'naweeën' zijn van de laatste ijstijd, zo'n 10.000 jaar geleden. Recent wetenschappelijk onderzoek aan de Groenlandse ijskap lijkt echter te suggereren dat de temperatuurstijgingen van de laatste 50 jaar het ijs aan de randen versneld kan doen afsmelten en sneller doen stromen.
IJskernen [bewerken]
 Zie ijskern voor het hoofdartikel over dit onderwerp. |
Op grote ijskappen stapelen zich jaar na jaar lagen sneeuw op die verdichten tot ijs. Door een lange verticale kolom ijs uit een ijskap te boren kunnen deze jaarlagen bestudeerd worden. Zo'n kolom ijs noemen we een ijskern. De chemische en isotopische samenstelling van het ijs, maar ook de lucht die is ingevangen in kleine bubbeltjes in het ijs, kunnen iets zeggen over de samenstelling van de atmosfeer in het verleden, en dus iets over het klimaat. De langste klimaatreeksen die afgeleid zijn uit ijskernen zijn zo'n 800.000 jaar lang en geboord op Antarctica.
Gletsjers als conservering [bewerken]
In gletsjers worden wel eens lichamen aangetroffen van mensen en dieren die enige tientallen of honderden jaren eerder hoog in de bergen verongelukt zijn en uiteindelijk aan de onderkant door de gletsjer worden 'uitgespuwd'. Een bekende ijsmummie is Ötzi, die aan de Italiaanse kant van de grens tussen Italië en Oostenrijk gevonden is. Ötzi lag echter niet in een bewegende gletsjer, maar op een plaats met permanente ijsbedekking. Het heeft dan ook lang geduurd (zo'n 5000 jaar) voor hij ontdekt werd.
Bekende gletsjers [bewerken]
- Aletschgletsjer in Zwitserland
- Jostedalsbreen in Noorwegen
- Mer de Glace in Chamonix in Frankrijk
- Pasterze-gletsjer van de Großglockner in Oostenrijk
- Rhônegletsjer in Zwitserland
- Vatnajökull op IJsland
Zie ook [bewerken]
- Gletsjerkras
- Lijst van gletsjers in Noorwegen
- Terugtrekking van gletsjers sinds 1850, met lijst van voorbeelden van terugtrekkende gletsjers
- Gletsjerkinematica, Gletsjerdynamica, IJskapdynamica
Literatuur [bewerken]
- (en) Cuffey, K. & Paterson, W., (2010): The physics of glaciers, 4th edition, Elsevier Amsterdam.
- (en) Oerlemans, J., (2001): Glaciers and Climate Change, Balkema Publishers.
- Machatschek, F., (2010): Gletscherkunde., Herdruk van eerste druk uit 1923, Nabu Press.
- Machacet, F., (1902): Gletscherkunde.
Externe links [bewerken]
Panorama [bewerken]
 |
Meer mediabestanden die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden op de pagina Glacier op Wikimedia Commons. |
