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Glazial

Glazial

Das Wort Glazial (lat. glacies Eis) wird verwendet
- für die Kaltzeiten
- für alle geomorphologischen Erscheinungen die während einer Eiszeit entstanden sind. Ein besserer Begriff hierfür ist glazigen
- für geomorphologische Formen, die im Umkreis des Eises auftreten. Hierfür verwendet man heute besser den Begriff glaziär

Phänomene

Material aus Gletscherbächen oder Schmelzwässern des Inlandeises enthält teils glaziale, teils fluviatile Merkmale. Dies heißt glazifluvial oder fluvioglazial. Hierzu gehören die Übergangskegel in Gletschernähe, deren Gerölle im Allgemeinen noch wenig gerundet sind. Die Materialsortierung ist zwar bereits vorhanden aber undeutlich. Mit zunehmender Entfernung vom Gletscher sind die glazifluvialen Ablagerungen zwar rein fluviatil, jedoch ohne den Gletscher nicht zu erklären. Die glaziäolischen Ablagerungen verdanken ihre Bildung dem Wind und dem Gletscher, aus dessen Vorland ihr Material stammt. In Mitteleuropa gehören dazu der Löß sowie Flugsandablagerungen (Düne). Glaziolimnische Ablagerungen werden im Becken eines Sees entweder unmittelbar durch den Gletscher oder durch gröberes Material abgelagert. Material, das durch Gletscher und Gletscherflüsse im Meer abgelagert ist, heißt glazimarin. Siehe auch: Gletscher, Glaziologie, Glazialmorphologie, Glaziale Serie, Os, Periglazial Kategorie:Glaziologie Kategorie:Geologie Kategorie:Geomorphologie Kategorie:Klimatologie

Kaltzeit

Als Eiszeit bezeichnet man eine Periode der Erdgeschichte, die durch Vereisung beider Pole gekennzeichnet ist. Gemäß dieser Definition leben wir seit etwa 2,7 Millionen Jahren in einer Eiszeit. Seit dieser Zeit, vor allem aber seit etwa 1 Million Jahren, ist das Klima der Erde kurzfristigeren Schwankungen unterworfen, den Kaltzeiten (Glaziale) und Warmzeiten (Interglaziale). Oft wird der Begriff Eiszeit auch synonym zu Kaltzeit bzw. Glazial verwendet. Er wurde in diesem Sinn 1837 von Karl Friedrich Schimper eingeführt.

Struktur der Eiszeiten

Eiszeiten sind auf der Erde relativ selten. Die Erde ist generell, betrachtet man ihre gesamte Geschichte, ein völlig eis- und frostfreier Planet, auf dem es jedoch periodisch relativ kurze Kältephasen von ca. 15–20 Millionen Jahren Dauer gibt, in denen eine Eisbedeckung an Polen und in Gebirgen auftritt. Dies sind die Eiszeiten. Unsere jetzige Eiszeit hat vor etwa 2,7 Millionen Jahren begonnen. Wir sind also vermutlich erst am Anfang einer längeren Eiszeitphase. Innerhalb der Eiszeiten gibt es allerdings relativ warme und extrem kalte Zwischenphasen. Die Kältephasen einer Eiszeit (Kaltzeiten bzw. Glaziale) sind gekennzeichnet durch massive Gletschervorstöße von ca. 20 000 Jahren Dauer. Sie sind in der Regel länger als die Wärmephasen (Warmzeiten bzw. Interglaziale), die nur rund 6 000 Jahren dauern. Warmzeiten beginnen häufig recht abrupt, während die Abkühlung eher schleichend erfolgt. Dabei verläuft die Klimaveränderung selten gleichmäßig, sondern oft stoßweise und dazwischen mit kleineren gegenläufigen Entwicklungen. Ein gesamter Zyklus dauert häufig um die 41 000 Jahre und wird mit der etwa gleich langen Periode, mit der die Schiefe der Ekliptik (Stellung der Erdachse) schwankt, in Verbindung gebracht. Daneben gibt es aber auch Phasen, in denen die vorherrschende Dauer eines Zyklus etwa 100 000 Jahre beträgt, wie es auch bei den vergangenen acht Zyklen der Fall war. Unsere heutige Klimaperiode, die seit etwa 11 000 Jahren andauert, ist eine Warmzeit innerhalb einer globalen Eiszeit. In der Wärmephase einer globalen Eiszeit bleibt das Klima im erdgeschichtlichen Vergleich relativ kalt, die Eisbedeckung von Polen und höheren Gebirgen wird durch Dauerfrost erhalten. Gletschervorstöße in mittlere Breiten werden aber zurückgebildet, und es kommt dort zu wesentlich gemäßigterem Klima, insbesondere mit milderen Wintern.

Kaltzeiten der gegenwärtigen Eiszeit

Während der Kaltzeiten breiten sich im Lauf der Zeit die Eismassen von Arktis, Antarktis und den Gebirgen stark aus und bedecken schließlich große Teile Europas, Asiens, Japans und Nordamerikas. Zu den Spuren der Eiszeiten gehören zum Beispiel Trogtäler (bei einigen Gletschern im Gebirge), Moränen, Gletscherschliff, Findlinge und Toteislöcher. Dass die heutigen Gletscher der Alpen oder Skandinaviens Reste dieser letzten Vereisung sind, wird vielfach angenommen, ist aber falsch. Vielmehr waren Europa und Skandinavien auf dem Wärmehöhepunkt der jetzigen Warmphase vor ungefähr 7 000 Jahren völlig eisfrei. Die jetzigen europäischen Gletscher sind also ziemlich jung und höchstens 6 000 Jahre alt, also keine eiszeitlichen Reste; ihr Umfang schwankte in den letzten Jahrtausenden zudem stark. Durch die Bildung kontinentaler Eismassen wurde den Meeren massiv Wasser entzogen, wodurch viele Landbrücken entstanden und Meere wie die Nordsee und das Mittelmeer trocken fielen. Das letzte glaziale Maximum (LGM) war vor etwa 21 000 Jahren; damals gab es bis zu 3 km mächtige Eisschilde, zum Beispiel im heutigen Ostseeraum und beim kanadischen Schild, der Meeresspiegel lag 130 m unter dem heutigen Niveau und die globale Durchschnittstemperatur war 5 bis 6 K niedriger. Aufgrund der Gaseinschlüsse in polarem Eis weiß man, dass die atmosphärische Konzentration der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) nur 70 % und Methan (CH4) nur 50 % des vorindustriellen Wertes betrug (CO2 im LGM: 200 ppmv, vorindustriell: 288 ppmv, heute: 370 ppmv; CH4 im LGM: 350 ppbv, vorindustriell: 750 ppbv, heute: 1750 ppbv). Heute werden etwa 10 % der Erdoberfläche von Eis bedeckt. Am letzten Höhepunkt der Vereisung waren es 32 %, wobei die Veränderung in der Antarktis im Vergleich zur Arktis nicht so dramatisch ist. Man nimmt an, dass dies vor allem darauf zurückzuführen ist, dass der Eisaufbau auf dem Land und flachen Schelfen der Nordhemisphäre effektiver ist als in zirkumantarktischen Ozeangebieten.

Die letzten Kaltzeiten

In Mitteleuropa werden die Kaltzeiten nach Flüssen benannt, die im Allgemeinen die weiteste Ausdehnung der Eisschilde angeben. In Süddeutschland ging die Vereisung von den Alpengletschern aus, in Norddeutschland kam das Eis aus dem baltischen Raum. Deswegen werden im Alpenraum und Norddeutschland unterschiedliche Flüsse zur Namensgebung synchroner Vereisungen verwendet. Dabei ist der Begriff Eiszeit anstelle des heute bevorzugten Kaltzeit nach wie vor gebräuchlich. Alle Kaltzeiten hatten erhebliche Auswirkungen auf die Fauna und Flora ihrer Zeit. Charakteristisch waren etwa Tiere wie Mammuts, Mastodonten, Säbelzahnkatzen, Höhlenlöwen, Höhlenbären und weiteren Formen. Auch lebten der Homo heidelbergensis, der Neandertaler und der Homo sapiens in Europa während der Kaltzeiten.

Frühere Eiszeiten

Auch die ältere Erdgeschichte ist durch das Auftreten bedeutender Vereisungsphasen geprägt. Nach der so genannten »Schneeball Erde«-Theorie war die Erde in ihrer Frühzeit vor etwa 700 bis 600 Millionen Jahren mehrmals fast komplett von Eis bedeckt, was die Entstehung des Lebens weit hinauszögerte. Klimamodelle der frühen Erde unterstützen diese Theorie mittlerweile zunehmend. Die Vermutung einer Eiszeit als Ursache für das Artensterben zu Beginn des Mesozoikums wurde dagegen mittlerweile widerlegt.

Ursachen von Kalt- und Warmzeiten

Die Suche nach den Ursachen für die zyklisch auftretenden Kalt- und Warmzeiten gehört auch heute noch zu den spannendsten Herausforderungen für die Paläoklimatologie. Sie ist eng mit den Namen James Croll und Milutin Milanković verbunden. Beide hatten Ideen des Franzosen Joseph Alphonse Adhémar weiterentwickelt, wonach Veränderungen der Erdbahngeometrie für wiederkehrende Kaltzeiten verantwortlich waren.

Erdbahngeometrie

Die Veränderung der Erdbahngeometrie wiederum wird durch wechselseitige Gravitationskräfte im System Sonne, Erde, Mond hervorgerufen; sie ändern die Form der elliptischen Erdumlaufbahn um die Sonne mit einer Periode von etwa 100 000 Jahren (Exzentrizität), die Neigung der Erdachse zur Umlaufbahn mit einer Periode von etwa 40 000 Jahren (Schiefe der Ekliptik), während die Tag-und-Nacht-Gleiche auf der elliptischen Umlaufbahn etwa nach 20 000 Jahren dieselbe Position auf der Ellipse einnimmt (Präzession). Durch diese so genannten Milanković-Zyklen verändert sich die Verteilung der Sonnenenergie auf der Erde. Angeregt durch den deutschen Meteorologen Wladimir Peter Köppen formulierte Milanković 1941 in seiner Arbeit »Der Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitproblem« die Hypothese, dass eine Kaltzeit immer dann auftritt, wenn die Sommersonneneinstrahlung in hohen nördlichen Breiten minimal wird. Kühle Sommer sind nach Köppen für den Eisaufbau entscheidender als kalte Winter. Milanković suchte also dort nach den Ursachen für Eiszeiten, wo sie am offensichtlichsten sind, in den hohen nördlichen Breiten. In jüngster Zeit gerät die Milanković-Theorie immer mehr in die Kritik. Die Vorstellung von einer wichtigen Rolle der Tropen und der Südhemisphäre bei Kaltzeit-Warmzeit-Wechseln gewinnt seit Ende der 1990er-Jahre zunehmend an Bedeutung. Statt eines Antriebs in hohen nördlichen Breiten allein muss nun von Veränderungen des globalen Strahlungshaushalts ausgegangen werden, unter anderem durch Änderungen der Zusammensetzung der Atmosphäre. Komplexe interne Wechselwirkungen durch ozeanische und atmosphärische Zirkulation – vor allem im Zusammenhang mit dem Golfstrom –, die Wirkung der Treibhausgase und andere Prozesse führen zu einem komplizierteren Mechanismus der Steuerung von Kaltzeit-Warmzeit-Wechseln.

Plattentektonik

Antrieb für die Änderungen in der Wechselwirkung der ozeanischen und atmosphärischen Zirkulation sind die Verschiebungen der kontinentalen Platten. Durch das Zusammen- oder Auseinanderdriften der Kontinente werden Meeresströmungen umgeleitet, die Gebirgsbildung verändert groß- und kleinräumig die Luftsrömungen. So ermöglichte das Wegdriften der Antarktis von Australien im Oligozän die Entwicklung eines Strömungssystems rund um den Südpol, das die ganze Antarktis abkühlte und dadurch die Eisbildung an den Polkappen einleitete. Zuvor war diese Meeresströmung stark zum Äquator hin abgelenkt, so dass sie stärker aufgewärmt wurde, bevor sie wieder zum Pol zurückkam. Die Bildung einer Landbrücke zwischen Nord- und Südamerika vor 4,2 bis 2,4 Millionen Jahren sorgte für die Umlenkung warmer Meeresströmungen und die Entstehung des Golfstroms, wie wir ihn heute kennen. Die Zufuhr von warmem Wasser in den hohen Norden konnte erst die notwendige Feuchtigkeit bereitstellen, um Grönland, den Baltischen Schild und das Nordmeer zu vereisen. Die Entstehung der Faltengebirge, wie z. B. der Alpen, der Rocky Mountains oder des Himalayas, die für die Änderung der Zirkulationsmuster in der Atmosphäre sorgte, brachte ebenfalls die notwendige Feuchtigkeit auf die Kontinente, die zur Vergletscherung weiter Teile beitrug.

Aktivitätszyklen der Sonne

In der letzten Kaltzeit gab es zwei Dutzend krasse Klima-Umschwünge, bei denen innerhalb nur eines Jahrzehnts die Lufttemperatur über dem Nordatlantik um bis zu zwölf Grad Celsius anstieg. Diese [http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/437123/ Dansgaard-Oeschger-Ereignisse] traten meist alle 1470 Jahre auf. Diese Periodizität kann laut mit einer Überlagerung der drei bekannten Aktivitätszyklen der Sonne von elf, 87 und 210 Jahren [http://www.uni-heidelberg.de/presse/news05/2511eisz.html erklärt werden]: Nach 1470 Jahren ist der 210er-Zyklus sieben mal und der 86.5er-Zyklus 17 mal abgelaufen. In der heutigen Warmzeit traten diese Dansgaard-Oeschger-Ereignisse nicht mehr auf, da die schwachen Sonnenschwankungen die stabilen Atlantikströmungen der letzten 10.000 Jahre nicht mehr stören konnten.

Siehe auch


- Klimageschichte
- Kleine Eiszeit
- Periglazial
- Glaziologie
- Glaziale Serie
- Globales Förderband
- Globale Erwärmung
- Ice Age Kategorie:Glaziologie Kategorie:Historische Geologie Kategorie:Klimatologie Kategorie:Zeitbegriff ja:氷河期 ms:Zaman air batu

Geomorphologie

Die Geomorphologie (von griechisch γη, ge = Erde, μορφή, morphé = Gestalt, Form und λόγος, lógos = Wort, Lehre, Vernunft), ein Teilgebiet der Physischen Geographie, untersucht die Formen und formbildenden Prozesse der Oberfläche der Erde, aber auch des Mondes, des Mars und anderer Planeten. Die Geomorphologie untersucht die Zusammenhänge und gegenseitigen Beeinflussungen von Lithosphäre (von griechisch λίθος, líthos = Stein und σφαίρα, sfära = Kugel), Atmosphäre (griechisch ατμός, atmós = Luft, Druck, Dampf), Hydrosphäre (altgriechisch ύδωρ, hýdor = Wasser) und Biosphäre (griechisch βίος, bíos = Leben). Ein entscheidender Faktor für das Verständnis der Geomorphologie ist die Kenntnis des derzeitigen Klimas und seiner Ausprägungen in vergangenen Erdzeitaltern. Die Veränderungen des Formenschatzes in Verknüpfung mit klimatologischen Veränderungen der jüngeren Erdgeschichte werden von der Klimageomorphologie untersucht. Die Geomorphologie umfasst 5 Teilbereiche:
- Geomorphographie
- Geomorphometrie
- Geomorphogenese
- Geomorphodynamik
- Geomorphochronologie beschäftigt sich mit der Altersbestimmung (Datierung) und Einordnung der Formen in erdgeschichtliche Abläufe. Die Untersuchung der feineren Gestaltung der Oberflächenformen durch exogene Prozesse (Abtragungsvorgänge) steht im Vordergrund, die Geologie liefert wichtiges Hintergrundwissen vor allem für die endogene Formbildung (Tektonik, Seismik, Vulkanismus).

Literaturhinweise


- F. Machatschek, Geomorphologie, B.G. Teubner, Stuttgart 1973, ISBN 3-443-07136-8
- H. Wilhelmy, Geomorphologie in Stichworten Bd. I-III, Hirt's Stichwortbücher, Verlag Ferdinand Hirt
- F. Ahnert, Einführung in die Geomorphologie, 3. Aufl., Ulmer, Stuttgart 2003

Siehe auch

Senke (Geomorphologie), Auswaschung

Weblinks


- [http://www.wissen.swr.de/sf/begleit/bg0011/gm00a.htm SWR Schulfernsehen Geomorphologie]
- http://www.supplement.de/geographie/geomor/index.htm Kategorie:Geographischer Begriff Kategorie:Geologie Kategorie:Topografie !

Eis

Eis ist gefrorenes Wasser (eines seiner drei Aggregatzustände) und damit ein transparenter, kristalliner Festkörper. Es tritt in den verschiedensten Erscheinungsformen auf, vom Hagelkorn über den Eiswürfel bis zum Gletscher. Zudem spielt es eine wichtige Rolle bei zahlreichen meteorologischen Phänomenen. Die Eiskappen der Polarregionen sind von großer Bedeutung für das globale Klima und speziell den Wasserkreislauf, wobei hierin auch die entscheidende Bedeutung des Wassers für die Biosphäre eine Rolle spielt. Das Eis hat bemerkenswerte physikalische Eigenschaften, die noch nicht abschließend erforscht sind.

Entstehung und Vorkommen

Die Wissenschaft von den irdischen Eisvorkommen und deren Eigenschaften nennt man Glaziologie.

Wetterphänomene

Reif und Raureif entstehen bei kaltem Wetter und hoher Luftfeuchtigkeit durch Resublimation (direkter Übergang vom gasförmigen in den kristallinen Zustand) des atmosphärischen Wasserdampfs. Graupel und Hagel besteht aus rundlichen Eiskörnern. Sie bilden sich in Gewitterwolken aus Wassertröpfchen, welche in tiefen Wolkenschichten kondensieren und dann durch Aufwinde in höhere und kältere Luftschichten transportiert werden, wo sie dann gefrieren. Größere Hagelkörner sind oft Zusammenballungen kleinerer Eispartikel und durchlaufen in ihrer Entstehungsgeschichte mehrmals den Prozess des Aufstiegs durch Winde und des Absinkens durch ihre Gewichtskraft. Schnee besteht aus mehr oder weniger filigran verästelten Eiskristallen. Schneeflocken bilden sich durch langsames Anlagern und Gefrieren von feinsten Wassertröpfchen an einen Kristallisationskeim (z.B. Staubteilchen).

Gletscher

Eine frische Schneedecke („Neuschnee“) ist sehr locker geschichtet und hat einen Luftanteil von bis zu 95%. Durch Temperaturschwankungen und Druckbelastung werden die Eiskristalle im Laufe der Zeit abgerundet und dichter gepackt. Wächst die Schneedecke über Jahre hinweg weiter an, entsteht ein Gletscher: Die unteren Schneeschichten werden durch den zunehmenden Druck mehr und mehr verdichtet und die einzelnen Kristalle verklumpen zusehends. Schließlich kann der Druck so groß werden, dass das Eis plastisch fließen kann. Gletscher sind im Hochgebirge und in arktischen Regionen zu finden. Der antarktische Kontinent ist fast völlig von Gletschern bedeckt.

Schelfeis, Eisberge und Meereis

antarktische Eis schwimmt im Wasser an der Oberfläche, ohne unterzugehen. Dies liegt an der geringeren Dichte, die es gegenüber flüssigem Wasser besitzt. Dauerhaft mit dem Festland verbundene Eisflächen werden Schelfeis genannt. Die Schelfeisflächen werden meist durch fließende Gletscher gespeist. Eisberge sind von Gletschern abgebrochene (gekalbte) Eismassen. Bei der Kristallisation von Meerwasser entsteht so genanntes Meereis; dabei wird das Salz an das Meer abgegeben oder sammelt sich in Sole(Salz)-Einschlüssen (Eis selbst ist immer festes Süßwasser). Je nach Größe und Zusammenballung des Eises unterscheidet man Nadeleis, Grieseis, Pfannkucheneis, Eisschollen und Packeis. Eine natürliche eisfreie Fläche, die jedoch vollständig von Packeis umgeben ist, heißt Polynya. Künstliche, in das Eis geschlagene Rinnen und Löcher werden Wuhnen genannt. Eis, welches sich ausnahmsweise wegen seiner Entstehungsgeschichte am Boden eines Gewässers befindet, wird Grundeis genannt. Die Eisverhältnisse auf Meeresgebieten werden mit einem internationalen Ice Code bezeichnet: :0: No ice; kein Eis, eisfrei :1: Slush or young ice; Schlamm- oder Neueis (junges Eis) :2: Fast ice; Festeis :3: Drift ice; Treibeis, Eisstoß :4: Packed slush or strips of hummocked ice; zusammengepacktes Schlammeis oder Höckereisstreifen (Eishöckerstreifen) :5: Open lead near shore; offene Eisrinne (durchgehende Fahrrinne im Eis) nahe der Küste :6: Heavy fast ice; starkes Festeis :7: Heavy drift ice; starkes Treibeis :8: Hummocked ice; Höckereis, Eishöcker (über das glatte Eis sich erhebende Eispyramiden), aufgepresstes Eis :9: Ice jamming; Eisblockierung

Vorkommen im Sonnensystem

Eisvorkommen wurden in unserem Sonnensystem nachgewiesen in Kometen, auf dem Mars und auf einigen Monden der äußeren Planeten. Von zahlreichen Kometen ist bekannt, dass sie zu einem Großteil aus Wassereis bestehen, weshalb sie auch hin und wieder als „Schmutzige Schneebälle“ tituliert werden. Es wird spekuliert, dass ein Großteil der irdischen Wasservorkommen auf ein lang anhaltendes Bombardement der noch jungen Erde durch Kometen zurückgeht. Außer der Erde ist der Mars der einzige Planet, auf dem Eisvorkommen nachgewiesen sind. Neben den Polkappen, die zweifelsfrei zu einem Teil aus gefrorenem Wasser bestehen, gibt es möglicherweise auch in anderen Regionen Eisvorkommen, und zwar als Permafrost in tieferen Bodenschichten. Hinweise auf das Vorhandensein von Eis in Meteoritenkratern in Polnähe gibt es sogar bei Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Von einigen Monden der äußeren Planeten ist bekannt oder wird vermutet, dass sie von einer Eiskruste bedeckt sind. Beispiele sind die Jupitermonde Europa, Ganymed und Kallisto, der Neptunmond Triton, sowie Charon, der einzige bekannte Mond Plutos. Es ist möglich, dass auf dem Erdenmond in den Polregionen am Grund tiefer Krater Eisvorkommen als Relikte von Kometeneinschlägen überlebt haben. Solche Vorkommen wären wichtige Wasser- und Sauerstoffquellen für künftige Mondbasen.

Physikalische Eigenschaften

Modifikationen

Erdenmond Natürliches Eis bildet hexagonale Kristalle, das heißt sechs Wassermoleküle schließen sich jeweils zu einem Ring zusammen und dieser Ring hängt auf allen Seiten wieder mit Sechserringen zusammen. Die Struktur kann man bei der Betrachtung einer Schneeflocke erkennen. Es wird mit Eis Ih bezeichnet. Unter -22 °C und über 207,5 MPa bilden sich jedoch noch andere, zum Beispiel kubische Eisformen aus. Bisher sind 13 kristalline und 5 amorphe Formen bekannt (Stand Januar 2004). Letztere sind Formen ohne Kristallstruktur. Die 13 kristallinen heißen Ih, Ic, sowie II bis XII.

Erstarrungsvorgang

Die Bildung von Eis wird durch Kristallisationskeime erleichtert, also Verunreinigungen, Staubpartikel und ähnliches, an denen sich die kristallisierenden Wassermoleküle anlagern können. Fehlen diese, ist das Wasser also sehr rein und sind die Mengen klein, so kann es bis zu -23 °C abgekühlt werden, ohne fest zu werden. Dieser Vorgang heißt allgemein Unterkühlung und ist eine der vielen Anomalien des Wassers. In unterkühltem Wasser besitzen die Moleküle eine vom Normalfall abweichende Nahordnung, und es bilden sich Ikosaederstrukturen aus („(H2O)280“).

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt (und damit auch der Gefrierpunkt) von normalerweise Null Grad kann durch bestreuen mit Salzen (Streusalz) herabgesetzt werden. Dies ist eine kolligative Eigenschaft. Das bedeutet, dass der Effekt unabhängig vom gelösten Stoff ist, es könnte also zum Beispiel auch Zucker verwendet werden. Zusätzlich kann auch die Lösungswärme eines Stoffes das Eis zum Schmelzen bringen, was jedoch eher ein zweitrangiger Effekt ist. Entscheidend hierfür ist, dass der hinzu gegebene Stoff im festen Lösungsmittel unlöslich ist. Erreicht wird dieser Effekt durch die Erniedrigung des chemischen Potenzials der Flüssigphase. Dieser Effekt erzeugt gleichzeitig eine Siedepunkterhöhung des Wassers.

Farbe

Eis ändert seine Farbe mit dem Luftgehalt und kann so auch in unterschiedliche Gruppen eingeteilt werden. Eis, das viel Luft enthält, ist weiß, solches, das wenig Luft enthält, ist durchsichtig und blau oder grün. Eis und Schnee reflektieren das Sonnenlicht. Innerhalb der Erdatmosphäre verursachen Eispartikel damit Lichtsäulen. (Die verwandten Halos entstehen dagegen durch Brechung des Lichts in Eiskristallen!). Astronomisch und geophysikalisch sind Eis und Schnee häufig Verursacher einer hohen Rückstrahlung eines Gegenstandes.

Anomalien

Wasser weist zahlreiche Anomalien auf. Das sind Eigenschaften, die vom erwarteten Regelfall abweichen. Einige Anomalien sind für seinen festen Zustand, als Eis, von Bedeutung:
- Eis ist weniger dicht, also leichter als Wasser, damit schwimmt es auf dem Wasser. Zu dieser Dichteanomalie kommt es, da die Wassermoleküle im hexagonalen Gitter einen größeren Abstand zueinander haben als im flüssigen, ungeordneten Zustand.
- Im Phasendiagramm hat Wasser mehr feste Modifikationen als jeder andere Stoff: 13 kristalline, 5 amorphe sowie 1 flüssiger, 1 superkritischer und 1 gasförmiger. Das Phasendiagramm enthält 11 Tripelpunkte – ein weiterer nicht nachweisbarer Tripelpunkt bei 0 K kann vermutet werden – und 2 kritische Punkte.
- Wasser ermöglicht in höherem Maße Unterkühlung als andere Stoffe: Auch unter natürlichen Bedingungen kann es bis -23 °C flüssig bleiben.
- Wasser hat einen zweiten kritischen Punkt bei -91 °C.
- Unterkühltes Wasser hat zwei Phasen (ES und CS) und existiert unter künstlichen Bedingungen (sehr hohe Drücke) auch bei Temperaturen von bis zu -149 °C.
- Als Wasserglas wird ein Zustand bezeichnet, in dem festes glasiges Wasser wie eine Flüssigkeit erscheint, nur können sich die Moleküle darin nicht gegeneinander verschieben. Physiker in Kanada entdeckten dies etwa 1985, als sie bei minus 200 Grad auf einen Eisklotz drückten. Mittlerweile sind drei Glaswässer bekannt, zwei sehr dichte und eines, das auf flüssigem Wasser schwimmt.
- Heißes Wasser gefriert schneller als kaltes Wasser (Mpemba-Effekt)
- Erhöhter Druck setzt den Schmelzpunkt von Wasser herab, anstatt ihn heraufzusetzen (siehe Phasendiagramm). Pro Bar Druckanstieg sinkt der Schmelzpunkt um ca. 0,0077 K. Dies wird auch als Druckaufschmelzung bezeichnet.
- am 25. Mai 2005 wurde die Beobachtung gemeldet, dass Magnetfelder – wenn auch nur in sehr geringem Maß – den Schmelzpunkt verändern. Vermutet wird, dass das Magnetfeld indirekt die Wasserstoffbrücken der Wassermoleküle stärkt. So steige bei einem Magnetfeld von sechs Tesla der Schmelzpunkt bei Wasser um 5,6 Tausendstel Grad und bei schwerem Wasser um 21,8 Tausendstel Grad. [http://www.welt.de/data/2005/01/08/385031.html]

Nutzung und Behinderung

Druckaufschmelzung Schon die Römer nutzten Gletschereis zur Kühlung von Speisen und zur Herstellung von Erfrischungsgetränken. Diese Nutzung war allerdings den Reichen vorbehalten. Im 19. Jahrhundert begann in Nordamerika die kommerzielle Nutzung von Wintereis, zunächst als Luxusgut für Menschen in tropischen Ländern, später auch als Massengut für den Hausbedarf. "Eismänner" brachte Eisblöcke, mittels derer verderbliche Nahrungsmittel länger frisch gehalten werden konnten. Mit der Elektrifizierung und Einführung des Kühlschranks fand dieses Gewerbe sein Ende. Heute wird fast das gesamte vom Menschen zu Speisezwecken genutzte Eis von Kältemaschinen oder in Kühlschränken hergestellt. Speiseeis ist dagegen eine aus Fruchtsäften oder Milchmixgetränken hergestellte Schneemasse oder Eisschlamm, da kompaktes Eis zu Erfrierungen der Zunge führen würde. Da die Oberflächen von Eis und Schnee eine Schicht nur schwach gebundener Wassermoleküle besitzen, ist die Reibung auf einer Eis- oder Schneefläche gering. Dadurch sind Wintersport (Eislauf, Skifahren, Schlittenfahren) oder Schlitten als Transportmittel erst möglich.
Zugefrorene Wasserflächen können einerseits die Schifffahrt behindern, andererseits aber auch Transportwege verkürzen, indem Land-Transporte direkt über die Wasserfläche geführt werden können, zum Beispiel auf dem Baikalsee. Behindernd wirken Eisvorkommen vor allem auf den Verkehr in Form von Packeis für die Schifffahrt (siehe auch Eisbrecher), als glatter Eisfilm auf Straßen (siehe auch Schneeketten), Fußwegen oder an Flugzeugen, sowie als Schneewehen bei allen Land-Verkehrsträgern. Eisblumen an Fensterscheiben behindern die Sicht. Auch Bauvorhaben können durch Verfestigungen des Bodens durch Eis behindert werden.

Siehe auch


- Eiszeit

Weblinks


- [http://www.lsbu.ac.uk/water Ausführliche Informationen auf Englisch]
- [http://www.gov.mb.ca/tgs/hwyinfo/winterroads/ice_test_info.pdf Ice Testing Information (engl.; pdf) Formeln zur Berechnung der Tragfähigkeit einer Eisfläche]
- [http://zeus.zeit.de/text/2003/49/N-Wasser_Wissenschaft Artikel in der Zeit zum Thema Wasser und Wasserglas]
- [http://www.wissenschaft.de/wissen/news/256745.html www.wissenschaft.de: Forscher lassen Wasser bei Zimmertemperatur gefrieren]
- [http://heindl.de/eiszapfen/index.html Bauanleitung für einen Eiszapfen] Kategorie:Wasser Kategorie:Glaziologie Kategorie:Kristallographie Kategorie:Thermodynamik als:Eis ja:氷 simple:Ice

Gletscher

]] Ein Gletscher ist eine bis zu mehrere hundert Meter dicke Eismasse, die sich durch das Eigengewicht in langsamem Fluss talwärts bewegt.

Etymologie

Das Wort Gletscher ist entlehnt aus Westalpen-romanisch glatscharju „Gletscher, [eigentlich:] Eisbehälter“. Dieses wiederum ist abgeleitet aus dem lateinischen glacies („Eis“). In den Ostalpen ist vom Oberinntal bis zum Zillertal (Zamser Grund) die Bezeichnung Ferner (vgl. Firn) üblich; damit wurde also zunächst der Schnee von fern, d. h. aus dem letzten Jahr bezeichnet. Östlich des Zillertals (Venedigergruppe, Hohe Tauern) verwendet man die Bezeichnung Kees, die wahrscheinlich aus einer prä-indogermanischen Sprache stammt.

Gletscherentstehung

Ein Gletscher entsteht durch die Ansammlung von Schnee, der nicht schmilzt, sondern sich immer weiter ansammelt. Frisch gefallener Neuschnee bildet eine Schicht aus nur leicht verdichteten Schneekristallen und mit Luft gefüllten Hohlräumen. Fällt erneut Schnee, so legt er sich über diese bereits existierende Schicht und drückt die mit Luft gefüllten Hohlräume so zusammen, dass sie kleiner werden. Dieses Eis ist halb durchsichtig blau oder grün gefärbt. Gletschereis hat eine Dichte von bis zu 0,918 g/cm³, während die Dichte von Pulverschnee nur 0,06 g/cm³ beträgt. Der Luftgehalt von Pulverschnee beträgt also 90%, der von Gletschereis nur noch 2%. Der Luftgehalt von Firn bzw. Firneis, die Zwischenstufen im Entstehungsprozess von Gletschereis, beträgt 60 respektive 30%. Es tritt daher im Verlauf der Gletschereisbildung eine sehr starke Verdichtung auf. Verdichtung Je nach Entstehungsweise und Entwicklungsstadium unterscheidet man heute im Allgemeinen folgende Arten von Gletschern:
- Hanggletscher
- Talgletscher: Eismassen, die ein deutlich begrenztes Einzugsgebiet besitzen und sich unter dem Einfluss der Schwerkraft in einem Tal abwärts bewegen. Sowohl der Umfang des Schmelzwassers als auch die Fließgeschwindigkeit des Gletschers variieren im Jahresverlauf mit einem Maximum im jeweiligen Sommer. Obwohl Talgletscher nur etwa 1% der vergletscherten Gebiete der Erde ausmachen, sind sie wegen ihres imposanten Aussehens der bekannteste Gletschertyp (z.B. Aletschgletscher).
- Inlandeis oder Eisschild: Die größten Gletscher überhaupt. Eismassen, die so mächtig werden, dass sie das vorhandene Relief fast vollständig überdecken und sich auch weitgehend unabhängig von diesem bewegen. Einige Wissenschaftler unterscheiden jedoch zwischen den kleineren Gletschern und den großen Inlandeismassen, die sie deshalb nicht als Gletscher bezeichnen.
- Auslassgletscher:
- Plateaugletscher: Ein "kleines" Inlandeis, begrenzt auf Hochplateaus.
- Eisstromnetz: Wachsen Talgletscher so stark an, dass das Gletschereis die Talscheiden überfließen kann, spricht man von einem Eisstromnetz. Die Bewegung des Eises wird aber dennoch vor allem vom vorhandenen Relief gesteuert. Die Alpen bildeten auf dem Höhepunkt der jüngsten Vereisung solch ein Netz.
- Pultgletscher
- Kargletscher: Eismassen geringer Größe, die sich in einer Mulde, dem sogenannten Kar, befinden. Kargletscher besitzen keine deutlich ausgebildete Gletscherzunge. Bei Kargletschern handelt es sich um Überreste von Talgletschern, die ihre Zunge verloren haben.

Nährgebiete und Zehrgebiete

Talgletschern]] Auf einem Gletscher gibt es immer ein Nährgebiet und ein Zehrgebiet. Im Nährgebiet bleibt der Schnee auch während der warmen Jahreszeit erhalten, so dass er sich durch Temperaturwechsel und Druck im Lauf mehrerer Jahre zu Gletschereis umformt, was in den Alpen etwa zehn Jahre in Anspruch nimmt. Durch das Fließen des Eises gelangt es mit der Zeit in tiefere und für die Sonnenstrahlung exponiertere Regionen, in denen das Gletschereis zu schmelzen beginnt und in Form von Gletscherabflüssen, meist Sturzbächen, talwärts abfließt. Diese Region wird als Zehrgebiet (Gletscherzunge) bezeichnet. Die Größe des Nähr- und Zehrgebietes variiert jedes Jahr in Abhängigkeit der Schneemenge im Winter und des sommerlichen Witterungsverlaufs. Dadurch wird der Gesamthaushalt des Gletschers bestimmt, sprich ob er sich vergrößert oder verkleinert.

Gletscher und Klima

Obwohl Gletscher nur einen geringen Teil der Erdoberfläche ausmachen, ist weitgehend unumstritten, dass sie das lokale wie weltweite Klima sehr stark beeinflussen. Dabei sind zwei physikalische Eigenschhaften von Bedeutung:
- Die Albedo der Erdoberfläche erhöht sich massiv. Das heißt, eintreffendes Sonnenlicht wird zu nahezu 90% zurück gespiegelt, wodurch es seinen wärmenden Energieeintrag in die Biosphäre nicht entfalten kann. Ein einmal ausgedehnter Gletscher hat daher die Tendenz, weiter abzukühlen und durch das über ihm entstehende Hochdruckgebiet in Verbindung mit tiefen Temperaturen sich weiter auszudehnen.
- Der Gletscher wirkt als Massespeicher. Wasser wird in Form von Eis in den Gletschern gespeichert und so dem Wasserreservoir vorübergehend entzogen. Dadurch werden Wassermassen oberhalb in fester Form gehalten, die sonst weltweit zu einem Ansteigen des Meeresspiegels führen würden. Dies gilt im Besonderen für den süd-polaren Bereich. (Das Nordpoleis schwimmt und ragt nur soweit aus dem Wasser, wie es seiner Verdrängung entspricht. Durch das Abschmelzen des Nordpolareises kann also der Wasserspiegel der Meere nicht ansteigen.) Die Wirkung des vermehrten Eintrags von Schmelzwasser auf die Meeresströmungen, insbesondere auf das Golfstromsystem, ist derzeit Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Heute schmelzen viele Gletscher in den Gebirgen aufgrund der Globalen Erwärmung. Sie sind ein Indikator für das Langzeitklima.

Gletscher als Landschaftsformer

Langzeitklima]] Gletscher sind bedeutende Landschaftsformer; insbesondere während der Eiszeiten wurden viele Gebirge umgeformt und das abgetragene Gestein an anderer Stelle als Moränen wieder aufgehäuft. Gletscher stellen auch eine sichere Wasserversorgung vieler Flüsse in der niederschlagsarmen Sommerzeit dar. In den Polargebieten münden viele Gletscher direkt ins Meer. Das von ihnen abbrechende Eis (Kalben des Gletschers) wird zu Eisbergen. Tafeleisberge haben einen anderen Entstehungsmechanismus. 10 % (15.000.000 km²) der Erdoberfläche werden zurzeit von Gletschereis bedeckt, während der letzten Eiszeit waren es 32 %. In Gletschern wird 75 % des Süßwassers gespeichert. Bei einem Abschmelzen des gesamten Gletschereises würde sich der Meeresspiegel weltweit um 70 m anheben. Das Eis in der Antarktis ist zum Teil über 40 Millionen Jahre alt. Ohne den schweren Eispanzer würden sich Teile der Antarktis aufgrund der Isostasie um bis zu 2.500 Meter anheben. Wird das Eis durch den Eigendruck stark komprimiert, verkleinern sich die Lufteinschlüsse in der Kristallstruktur. Dadurch werden alle Farben absorbiert, lediglich der blaue Anteil wird reflektiert: das Eis schimmert bläulich. Das letzte markante Gletscherwachstum fand während der „kleinen Eiszeit“ statt und endete vor etwa 150 Jahren. Seitdem verkleinert sich die Gletschermasse kontinuierlich, mit einem jedoch stark erhöhten Abschmelzen in den letzten Jahrzehnten. Die Vorstellung, dass Gletscher die Landschaften dieser Erde wesentlich geformt haben, ist jedoch noch nicht sehr alt: Bis weit ins 19. Jahrhundert hinein hielten die meisten Gelehrten daran fest, dass die Sintflut die Gestalt der Erde prägte. Die Schweizerische Naturforschende Gesellschaft schrieb jedoch 1817 einen Preis für ein Thesenpapier zu dem Thema aus "Ist es wahr, dass unsere höheren Alpen seit einer Reihe von Jahren verwildern?" Und spezifizierte weiterhin, dass " eine unpartheyische Zusammenstellung mehrjähriger Beobachtungen über das teilweise Vorrücken und Zurücktreten der Glescher in den Quertälern, über das Ansetzen und Verschwinden derselben auf den Höhen; Aufsuchung und Bestimmung der hier und da durch die vorgeschobenen Felstrümmer kenntlichen ehemaligen tiefern Grenzen verschiedener Gletscher" gesucht sei. Ausgezeichnet wurde 1822 eine Arbeit von Ignaz Venetz, der auf Grund der Verteilung von Findlingen und Moränen schloss, dass einst weite Teile Europas vergletschert waren. Seine These fand jedoch nur Gehör bei Jean de Charpentier, der wiederum 1834 diese These in Luzern vortrug und dem es gelang, Louis Agassiz davon zu überzeugen. Dem rhetorisch begabten Agassiz, der in den nachfolgenden Jahren intensive Studien zur Gletscherkunde betrieb, gelang es schließlich diese Auffassung als allgemeine Lehrmeinung durchzusetzen.

Gefahren durch Gletscher

Die von Gletschern ausgehenden Gefahren werden nach der Ursache in 3 Kategorien eingeteilt: Gefahren durch Längen- und Geometrieänderungen, Gefahren durch Gletscherhochwasser, Gefahren durch Gletscher- und Eisstürze. Durch Geometrieänderungen können Bauwerke, die sich unmittelbar am Gletscherrand befinden, gefährdet sein. Nach Gletscherrückgang freigelegte Moränen und Felswände können instabil werden, so dass es zu Rutschungen und Hangabstürzen kommt. Gletscherhochwasser sind nicht niederschlagsbedingte Hochwasserereignisse, die durch plötzliche Entleerung von durch den Gletscher aufgestaute Seen oder im Gletscher gespeicherten, verborgenen Wassertaschen entstehen. Diese Ausbrüche verursachen oft verheerende Flutwellen, die zu großen Schäden im Tal führen. Bei Hängegletschern kommt es regelmäßig zu großen Eisabbrüchen. Dadurch ausgelöste Eislawinen können eine Gefahr für Siedlungen und Verkehrswege darstellen.

Rekorde und andere Infos

Louis Agassiz Größe:
- der größte Gletscher der Erde (ohne Inlandeis) ist der Lambert-Gletscher (Antarktis)
- der größte außerpolare Gebirgsgletscher der Erde ist mit 4.275 km² Fläche der Malaspina (Alaska)
- der größte europäische Gletscher ist mit 8.200 km² Fläche der Austfonna (Svalbard/Norwegen)
- der größte europäische Festlandgletscher ist mit ca. 500 km² Fläche der Jostedalsbreen (Norwegen)
- der größte und längste Alpen-Gletscher ist der Aletschgletscher (117,6 km² / 23,6 km)
- der größte Gletscher in Deutschland ist der Schneeferner an der Zugspitze
- der größte Gletscher in Österreich ist die Pasterze am Großglockner
- der größte Gletscher Südamerikas ist das Campo de Hielo Sur in Chile Talhöhe:
- der in den Alpen am tiefsten in ein Tal reichende Gletscher ist mit bis etwa 1.400 m ü. NN der Glacier des Bossons am Mont Blanc Äquatornähe:
- die äquatornächsten Gletscher befinden sich auf dem Mount-Kenya-Massiv (Afrika)
- der äquatornächste Gletscher, der sogar ins Meer kalbt, ist der Ventisquero San Rafael, ein Teil des Campo de Hielo Norte (Chile) nahe des 45. südlichen Breitengrads (entspricht auf der Nordhalbkugel etwa der Lage von Mailand) Fließgeschwindigkeit:
- der am schnellsten fließende Gletscher der Erde ist der Kutiah Gletscher (Pakistan); 1953 wurde eine Fließgeschwindigkeit von 12 km in drei Monaten gemessen, das entspricht im Durchschnitt 112 m pro Tag.
- Alpen-Gletscher bewegen sich mit 30 bis 150 m pro Jahr
- Himalaya-Gletscher fließen mit 500 bis 1.500 m im Jahr, also 2 bis 4 m am Tag
- Grönland-Gletscher bewegen sie sich 3 bis 10 km pro Jahr bzw. zirka 10 bis 30 m am Tag

Literatur


- Erich Obst, Josef Schmithüsen, Friedrich Wilhelm: Lehrbuch der Allgemeinen Geographie, Bd.3/3, Schneekunde und Gletscherkunde; Gruyter Verlag; 1974; ISBN 3110049058

Siehe auch


- Gletscherschmelze - Das durch den Klimawandel verursachte Abschmelzen der Gletscher
- Exaration - Prozes der Gletschererosion
- Glazialmorphologie - Aufbau der Gletscher
- Gletschermilch - Endmoräne - Mittelmoräne - Gletscherzunge - Gletscherspalte - Bergschrund - Randkluft - Toteis - Nunatak - Glaziale Serie
- Gletscherforscher: Louis Agassiz
- Verschiedene Gletscher (siehe Kategorie Gletscher): Wildspitze - Schneeferner - Malaspinagletscher - Liste der Schweizer Gletscher

Weblinks


- [http://www.awi-bremerhaven.de/GPH/eLEARN/Gletscher.html Glaziologie für Anfänger beim Alfred Wegener Institut]
- [http://www.glaciers-online.net/ Glaciers-online: Grosser Gletscherkunde-Site, derzeit nur auf Englisch]
- [http://www.gletscherarchiv.de/ Dokumentation des Gletscherrückgangs] ! ! Kategorie:Geologie Kategorie:Geomorphologie Kategorie:Physische Geographie

Löß

Löß (auch Löss) ist ein Gestein, das durch die Zerstörung anderer Gesteine (klastisches Gestein) entstanden ist und anschließend abgelagert wurde.

Beschreibung

Löß ist ein terrestrisches äolisches Schluffsediment, das zum größten Teil (50 bis 80 %) aus Quarzkörnern besteht. Bedingt durch den Windtransport besteht Löß aus gleichkörnigem, äußerst feinem Quarzstaub mit 8 bis 20 % Kalkigen-Bruchstücken. Verfestigt wird er durch ein toniges Bindemittel, das durch Eisenhydroxide gelblich eingefärbt ist. Zudem ist Löß mit wechselnden Mengen Feinsand durchmischt, sein Anteil am Gemenge kann bis zu 20 % ausmachen. Löß ist primär ein äolisches Sediment, seine Bestandteile wurden durch Wind ausgeblasen und transportiert, daher rühren seine charakteristisch gute Sortierung und die vorherrschend eckige Form der Körner. Auffallend ist die hohe Standfestigkeit von Lößwänden an Berghängen und in Hohlwegen. Das durch den Wind angeblasene Sediment ist gewöhnlich ungeschichtet, unverfestigt und sehr porös, kann jedoch bei späterer Umlagerung durch Wasser eine Schichtung erhalten (Schwemmlöß). Bei Überanspruchung durch landwirtschaftliche Nutzung oder sonstiger Verdichtung kann es zu einer schnell fortschreitenden Verwitterung der Lößböden kommen. Der damit einhergehende Verlust an Bindungskraft kann insbesondere bei starken Niederschlägen zum Auftreten von Bodenrutschen, Grabenbildung und ähnlichen Phänomenen führen. Außerdem entstanden so die berühmten Lößhohlwege im Süden Deutschlands.

Verbreitung

Lößhohlweg In Westeuropa tritt Löß sehr verbreitet auf mit Mächtigkeiten von bis zu 40 m.
- Lößgebiete werden in Süddeutschland auch als Gäulandschaften, in Norddeutschland als Börden bezeichnet. Volkstümliche Bezeichnungen für Löß in Südwestdeutschland (Ortenau, Kaiserstuhl) sind u. A. auch Leimen oder Mergel. Geologisch gesehen ist Mergel jedoch etwas anderes.
- Bekannte Lößgebiete sind
  - die Hildesheimer Börde in Niedersachsen
  - der Kaiserstuhl (Baden)
  - der Kraichgau im Südwesten der Bundesrepublik Deutschland
  - das Gäu in Baden-Württemberg, bestehend aus Korn-, Schlehen-, Hecken- und Strohgäu
  - das Mainzer Becken bzw. Rheinhessen in Rheinland-Pfalz Südwestdeutschland
  - der Gäuboden (oder Dungau) in Niederbayern
  - die Wetterau in Hessen
  - die Magdeburger Börde in Sachsen-Anhalt
  - die Soester Börde in Nordrhein-Westfalen
  - die Jülicher Börde und die Zülpicher Börde der Niederrheinischen Bucht in Nordrhein-Westfalen
  - das Ravensberger Hügelland in Nordrhein-Westfalen
  - die Leipziger Tieflandsbucht
  - die Oberlausitz
  - und die Lommatzscher Pflege in Sachsen, in Polen setzt sich diese aus Deutschland hinüber reichende Zone in Schlesien und Kleinpolen fort. Hier schließen sich die Schwarzerdegebiete der Ukraine an.
- In Österreich ist die größte Verbreitung des Sediments im Weinviertel im nordöstlichen Niederösterreich zu finden. In Oberösterreich wurde im letzten Glazial entlang von Donau und Inn ebenfalls Löss abgelagert. Der in der südöstlichen Steiermark abgelagerte Staublehm wird zu den lössähnlichen Sedimenten gezählt.
- Die mächtigsten Lößdecken findet man in Ostasien, insbesondere in China. Entlang des Huang He (= Gelber Fluss) steht Löß in Decken von bis zu 400m an.

Heutige Bedeutung

Lößgebiete sind meist sehr fruchtbar und gehören meist auch zum Altsiedelland. Die Fruchtbarkeit entsteht aufgrund der kleinen Korngröße und dem damit verbundenen leicht zugänglichen Mineralreichtum. Die gute Durchlüftung, die guten Eigenschaften als Wasserspeicher und der Porenreichtum des Lößes erleichtern die Bodenbildung. Auf Löß entstehen tiefgründige, leicht bearbeitbare und enorm leistungsfähige Braunerden, Parabraunerden und Schwarzerden. Diese Böden und die entsprechenden Verbreitungsgebiete sind agrarwirtschaftlich besonders wichtig.

Medizinische Anwendung

In der Natur-Medizin wird Löß als Heilerde zur inneren und äußeren Anwendung verwendet. Gründe dafür sind die seiner geringen Korngröße zu verdankende hohe Oberfläche und sein hoher Gehalt an Mineralien.

Siehe auch


- Klei
- Mergel; Geschiebemergel
- Bodenwertzahl
- Eiszeit; Glazial

Weblinks


- [http://www.geomanie.de/fileadmin/content/downloads/referate/physische/Loess.pdf PDF Lößentstehung, Verbreitung, auch Karten, Erforscher Ferdinand Freiherr von Richthofen]
- [http://www.karl-heinz-hentschel.net/loess.html Lößkindel] Kategorie:Bodenkunde Kategorie:Geologie Kategorie:Historische Geologie

Düne

] Eine Düne ist ein Sandhügel, der durch Windeinwirkung entsteht. Dünen können beträchtliche Größen annehmen und - wenn sie nicht durch Vegetation ausreichend verankert werden - "wandern" (Wanderdünen). Auf der Oberfläche jeder Düne finden sich sogenannte Rippel, ein Rippenprofil welches durch den Wind geformt wird. Der Wind formt die Düne so, dass die Düne einen günstigen CW-Wert erhält. Durch das Abrutschen des Sandes können unter bestimmten Umständen Geräusche entstehen. Dünen, bei denen dies wiederholt geschieht, werden oft als Singende Dünen bezeichnet. Auf bei Ebbe trockenfallenden Sandbänken kann es zur Bildung von Dünen kommen, die unter günstigen Umständen zu dauerhaften Düneninsel anwachsen können.

Dünentypen

In der Geomorphologie unterscheidet man zwischen verschiedenen Dünentypen, die durch jeweils unterschiedliche Windrichtungen und -geschwindigkeiten entstehen:
- die Sicheldüne (auch als Barchan bezeichnet) ist die am weitesten verbreitete Dünenform. Sie wird durch Wirbelbildung im Inneren bestimmt. Auf der Luvseite steigt die Düne mit geringem Gefälle an und fällt auf der Leeseite steil ab. Die höchste Stelle befindet sich in der Mitte. Zu den beiden Seiten, den Sichelenden, fällt die Düne ab. Sie sind schmaler und niedriger, da der Wind hier heftiger weht. Sicheldünen entstehen durch konstante Winde aus einer Hauptwindrichtung und "wandern" leewärts. Dabei wandern die Sichelenden schneller als der Hauptkamm.
- die Reihendünen oder Transversaldünen entstehen, wenn sich Barchane vergittern. Dies geschieht bei wechselnden Windrichtungen. Die Sicheldünen verketteln sich so immer mehr. Dieser Prozess wird durch die Bildung von Salztonflächen am Fuße der Dünen begünstigt. Da Salze Feuchtigkeit speichern, werden die Dünen in ihrer Bewegung noch gehemmter. Irgendwann sind Luv- und Leeseiten der Dünen nicht mehr erkennbar.
- die Parabeldüne oder Paraboldüne ist der Sicheldüne ähnlich, ist jedoch schmaler und hat eine entgegengesetzte Krümmung. Die konvexe Seite zeigt leewärts. Die Untergrundfeuchte und auch die Rauhigkeit des Bodens nehmen auf die Dünenbildung entscheidenden Einfluss. Der Mittelteil der Düne zieht daher schneller voran als die Sichelenden, die dem Hauptkamm hinterher hinken.
- die Längsdünen oder Longitudinaldünen sind kilometerlange Sandwälle, die vor allem in der westlichen Sahara auftreten, in Folge der starken, konstant in eine Richtung laufenden Passatwinde. Sie gehen oft auf Parabeldünen zurück, deren Hauptkamm infolge der lang anhaltenden Winde durchbrochen wurde.
- die Kreuz- oder Sterndünen entstehen durch jahreszeitlich sich verändernde Hauptwindrichtungen. Die Sterndünen können unter Umständen mehrere 100 Meter hoch werden (wie zum Beispiel in der Sahara). Die Düne wandert nicht, vielmehr wird der Sand immer wieder umgeschichtet.
- die Küstendünen sind die einzigen Dünen, die in humiden Gebieten auftreten. Der Sand für diesen Dünentyp wird durch Flüsse herantransportiert und stammt ursprünglich aus den Sanderflächen, die in Folge der Gletschervereisung entstanden sind. Wird der Sand nicht durch Vegetation (zum Beispiel Strandhafer) festgehalten, wird er durch den Wind erodiert.

Erwähnenswerte Dünen

erodiert Die höchsten Dünen der Welt gibt es in der Namib-Wüste mit über 300 m Höhe. Hierzu gehören auch die roten Dünen im Sossusvlei. Die Riesendünen wurden auch zu Touristenattraktionen. Die zweitgrößten Sanddünen gibt es in der Sahara in Algerien und Libyen. Die größte Wanderdüne Europas (Dune du Pyla) ist z.Zt. 117 m hoch und befindet sich in Frankreich bei Arcachon. Große Wanderdünen gibt es auch in Litauen bei Nida (Nidden) sowie im Slowinzischen Nationalpark (Lontzkedüne, 42 m) bei Leba in Polen. Auch in Dänemark gibt es eine Wanderdüne, die Råbjerg Mile. Eine der letzten aktiven Wanderdünen im deutschen Binnenland gibt es im Naturpark Nuthe-Nieplitz in Brandenburg. Auf einem ehemaligen Truppenübungsplatz, dem heute gesperrten Naturschutzgebiet Forst Zinna Jüterbog-Keilberg, blieb die Flugsanddüne über Jahrzehnte von menschlichen Eingriffen verschont. Auch der untere Dossenwald östlich von Mannheim-Rheinau liegt auf einer Sanddüne.

Singende Dünen

Singende Dünen finden sich in nahezu allen Wüsten der Erde und darüber hinaus auch in Gebieten mit großen Stranddünen. Als Singen werden dabei die durch an den Dünen abrutschenden Sand erzeugten tiefen und lauten Brummtöne bezeichnet, die teilweise über mehr als 10 km hörbar sind und bis zu 15 Minuten anhalten. Die entstehenden Geräusche werden oft mit „Brummen, Stöhnen, Trommeln, Donner, Nebelhörnern oder tief fliegenden Propellerflugzeugen“ verglichen. Durch diese große Bandbreite und die lange unerklärliche Herkunft der Töne haben die Singenden Dünen Eingang in Legenden und Literatur gefunden. Schon Marco Polo berichtete aus der Gobi von bösen Wüstengeistern, die „manchmal die Luft mit den Klängen der verschiedensten Musikinstrumente füllten, manchmal aber auch mit Trommeln oder Waffenlärm“. Neuere Erwähnung finden sich in so unterschiedlichen Texten wie Charles Darwins „Voyages of the Beagle“ (1889) und Frank Herberts „Der Wüstenplanet“ (1984). Die von den Dünen erzeugten Töne liegen meistens bei 100 Hz und können eine Lautstärke von bis zu 100 dB erreichen, es sind aber auch Frequenzen von bis zu 770 Hz dokumentiert. Obwohl das Phänomen der Singenden Dünen also schon lange bekannt ist und wissenschaftlich untersucht wurde, wurden die wesentlichen Wirkmechanismen erst in den letzten Jahren erforscht. Erzeugt werden die Geräusche durch das Abrutschen von Sandlawinen, in denen sich die Sandkörner abwärts bewegen. Durch diese Bewegung wird die angrenzende Luft in Schwingungen versetzt, so dass eine kleine Druckwelle und damit auch Schallwelle entsteht. Da die abrutschende Sandschicht aus bis zu 500 Sandkornschichten besteht, summieren sich die einzelnen Töne bei synchroner Bewegung der Sandkörner zu den lauten Brummtönen. Ungeklärt ist bisher noch der Mechanismus, mit dem die Sandkörner ihre Bewegung synchronisieren. Singende Dünen finden sich in fast allen Trockenwüsten der Erde, unter anderem in
- der Namib bei Terrace Bay (Skeleton Coast Park)
- der Sahara
- der Gobi
- der Arabischen Wüste
- am Sand Mountain in Nevada
- und auf Hawaii. Ein verwandtes Phänomen ist der quietschende Sand.

Weblinks

Dünen allgemein


- [http://www.webgeo.de/beispiele/rahmen.php?string=1;g_010;1 WebGeo Modul zu den Dünenformen]

Singende Dünen


- [http://idw-online.de/pages/de/news58135 Der Gesang der Dünen]
- [http://www.pmmh.espci.fr/~andreotti/SongOfDunes.html The song of dunes as a wave-particle mode locking] mit Tonbeispielen
- [http://www.personal.engin.umich.edu/~nori/booming_sand.html Sound-Producing Sand Avalanches] - umfangreiche amerikanische Dokumentation mit weiteren Tonbeispielen
- [http://www.wissenschaft.de/wissen/news/257682.html www.wissenschaft.de: Wenn Dünen singen] - Französische Physiker lösen das berühmte Geheimnis Kategorie:Biotop Kategorie:Geomorphologie Kategorie:Wüste ja:砂丘

Meer

Unter Meer (von lateinisch mare: Meer oder althochdeutsch meri: Sumpf, stehendes Gewässer, verwandt mit Moor) versteht man im Hochdeutschen die miteinander verbundenen Gewässer der Erde, die die Kontinente umgeben, im Gegensatz zu den auf Landflächen liegenden Binnengewässern. Im Niederdeutschen (und ebenso im Niederländischen) sind demgegenüber die Wortbedeutungen von "Meer" und "See" vertauscht: die an Norddeutschland angrenzenden Meere heißen Nordsee und Ostsee (die See); im Landesinneren liegen dagegen das Steinhuder Meer, das Zwischenahner Meer; in den Niederlanden wurde die Zuiderzee nach ihrer Eindeichung in IJsselmeer umbenannt. Das Meer ist eine zusammenhängende, reich gegliederte Wassermasse, die rund 71% der Erdoberfläche bedeckt. 31,7% des Weltmeeres sind 4000 - 5000 m tief. Die Meeresflora produziert ungefähr 70% des Sauerstoffes, den die Menschen einatmen. Die Kontinente gliedern es in drei Ozeane: den Atlantischen, den Indischen und den Pazifischen Ozean. Insgesamt hat das Meer ein Volumen von 1,338 Mrd. km³ und damit einen Anteil von 96,5% am Weltwasservorkommen. Meerwasser ist wegen des hohen Salzgehaltes von rund 3,5% für den Gebrauch als Trink- und Bewässerungswasser nicht direkt geeignet. Nur 3,5% des gesamten Wasservorrates auf der Erde ist Süßwasser. Man unterscheidet die Ozeane (Pazifischer Ozean, Atlantischer Ozean, Indischer Ozean) und deren Nebenmeere. Zu diesen gehören unter anderem :Chinesisches Meer :Japanisches Meer :Karibisches Meer :Nordsee :Ostsee (umrandet von Skandinavien und Deutschland, Polen und Baltikum) :Mittelmeer (zwischen Europa, Afrika und Asien) :Schwarzes Meer (umrandet von Bulgarien, Rumänien, Ukraine, Russland, Kaukasus, Türkei) :Rotes Meer (zwischen Asien und Afrika) :Gelbes Meer (zwischen Korea und der Volksrepublik China) Weil das Kaspische Meer und das Tote Meer auf einem Kontinent liegen; zählen sie weder zu den Meeren noch zu den Binnenseen; sie gelten als Seen. Alle Meere unterliegen den Gezeitenkräften. Durch die Anziehung des Mondes entstehen Ebbe und Flut - auch Tide genannt. Den bei Ebbe freiliegenden Meeresboden nennt man Watt.

Meeresgrund

Vor der Erfindung des Echolots stellte man sich den Meeresboden als eine weitestgehend ebene Fläche vor. Später erkannte man, dass der Meeresgrund mindestens genauso gebirgig ist wie die Erdoberfläche. Unter der Wasseroberfläche gibt es Riffe, Gebirge, Erdspalten, Graben und Rinnen. Durch die Verschiebung der Erdplatten (Tektonik) kommt es zu untermeerischen Vulkanausbrüchen und Seebeben.

Salzgehalt (Salinität)

Meerwasser zeichnet sich durch einen relativ einheitlichen Salzgehalt aus, der durchschnittlich 3,5% beträgt. Erhöht ist er dort, wo die Verdunstung sehr hoch ist, wodurch relativ gesehen die Wassermenge weniger wird, während der Salzgehalt steigt. Zusätzlich steigt er, wenn wenige Zuflüsse bestehen, die das Meer mit dem Süßwasser verdünnen.

Wirtschaftliche Bedeutung

Meere sind seit jeher eine der Nahrungsquellen. Seit Jahrtausenden leben viele Menschen an den Küsten, ja ganze Inselvölker vom Fischfang im Meer. Meere sind weiterhin für den internationalen Verkehr und Warenaustausch von größter Bedeutung. Die maritimen Branchen erreichen pro Jahr einen Weltmarktumsatz von 1 200 Milliarden Euro bei stark steigender Perspektive. Vor der Erfindung des Flugzeugs war der Transport durch Schiffe über die Meere die einzige Möglichkeit, von Europa nach Amerika oder nach Australien zu gelangen. Auch die meisten in den Ozeanen gelegenen Inseln, wie z.B. Madagaskar, und Inselgruppen, wie z.B. die Kanarischen Inseln, waren nur auf dem Meerweg zu erreichen. Da der Transport per Luftfracht viel teurer ist als per Schiff, ist der Warentransport über die Meere für Massengüter nach wie vor die erste Wahl. Nach dem Gewicht werden weiterhin 92% aller Güter im Welthandel - 5,7 Milliarden Tonnen jährlich - über den Seeweg transportiert. In den letzten Jahrzehnten wurden Ideen zur Erzeugung elektrischen Stromes in den Meeren entwickelt und in den letzten Jahren auch vermehrt umgesetzt. (Windkraft, Gezeitenkraftwerk, Osmosekraftwerk ...)

Gefahren des Meeres

Das Meer hält für den Schiffsverkehr und für die Küstenstaaten einige Gefahren bereit. So können z. B. Untiefen, Riffe und Klippen, aber auch Sturmfluten für Schiffe gefährlich werden. Wattwanderer und Badende sollten auf Ebbe und Flut sowie auf starke Strömungen achten. Küstenländer können von Sturmfluten und Springfluten bedroht sein. Seebeben und Meteoriteneinschläge können riesige Schwerewellen auslösen, die Tsunamis.

Verwandte Themen

Wasserhalbkugel, Salinität, Liste der Meere

Siehe auch


- Meeresboden
- Meereskunde
- Meerestief
- Meerestiefe
- Nebenmeer (= Oberbegriff für):
  - Binnenmeer
  - Binnensee
  - Mittelmeer
  - Randmeer
- Ozean
- Ozeanografie
- Tiefseebecken
- Tiefseerinne
- Schwelle
- Weltmeer
- [http://www.meercam.com/ Webcams am Meer] Kategorie:Ozeanologie ja:海 ko:바다 ms:Laut simple:Sea zh-min-nan:Hái

Gletscher

]] Ein Gletscher ist eine bis zu mehrere hundert Meter dicke Eismasse, die sich durch das Eigengewicht in langsamem Fluss talwärts bewegt.

Etymologie

Das Wort Gletscher ist entlehnt aus Westalpen-romanisch glatscharju „Gletscher, [eigentlich:] Eisbehälter“. Dieses wiederum ist abgeleitet aus dem lateinischen glacies („Eis“). In den Ostalpen ist vom Oberinntal bis zum Zillertal (Zamser Grund) die Bezeichnung Ferner (vgl. Firn) üblich; damit wurde also zunächst der Schnee von fern, d. h. aus dem letzten Jahr bezeichnet. Östlich des Zillertals (Venedigergruppe, Hohe Tauern) verwendet man die Bezeichnung Kees, die wahrscheinlich aus einer prä-indogermanischen Sprache stammt.

Gletscherentstehung

Ein Gletscher entsteht durch die Ansammlung von Schnee, der nicht schmilzt, sondern sich immer weiter ansammelt. Frisch gefallener Neuschnee bildet eine Schicht aus nur leicht verdichteten Schneekristallen und mit Luft gefüllten Hohlräumen. Fällt erneut Schnee, so legt er sich über diese bereits existierende Schicht und drückt die mit Luft gefüllten Hohlräume so zusammen, dass sie kleiner werden. Dieses Eis ist halb durchsichtig blau oder grün gefärbt. Gletschereis hat eine Dichte von bis zu 0,918 g/cm³, während die Dichte von Pulverschnee nur 0,06 g/cm³ beträgt. Der Luftgehalt von Pulverschnee beträgt also 90%, der von Gletschereis nur noch 2%. Der Luftgehalt von Firn bzw. Firneis, die Zwischenstufen im Entstehungsprozess von Gletschereis, beträgt 60 respektive 30%. Es tritt daher im Verlauf der Gletschereisbildung eine sehr starke Verdichtung auf. Verdichtung Je nach Entstehungsweise und Entwicklungsstadium unterscheidet man heute im Allgemeinen folgende Arten von Gletschern:
- Hanggletscher
- Talgletscher: Eismassen, die ein deutlich begrenztes Einzugsgebiet besitzen und sich unter dem Einfluss der Schwerkraft in einem Tal abwärts bewegen. Sowohl der Umfang des Schmelzwassers als auch die Fließgeschwindigkeit des Gletschers variieren im Jahresverlauf mit einem Maximum im jeweiligen Sommer. Obwohl Talgletscher nur etwa 1% der vergletscherten Gebiete der Erde ausmachen, sind sie wegen ihres imposanten Aussehens der bekannteste Gletschertyp (z.B. Aletschgletscher).
- Inlandeis oder Eisschild: Die größten Gletscher überhaupt. Eismassen, die so mächtig werden, dass sie das vorhandene Relief fast vollständig überdecken und sich auch weitgehend unabhängig von diesem bewegen. Einige Wissenschaftler unterscheiden jedoch zwischen den kleineren Gletschern und den großen Inlandeismassen, die sie deshalb nicht als Gletscher bezeichnen.
- Auslassgletscher:
- Plateaugletscher: Ein "kleines" Inlandeis, begrenzt auf Hochplateaus.
- Eisstromnetz: Wachsen Talgletscher so stark an, dass das Gletschereis die Talscheiden überfließen kann, spricht man von einem Eisstromnetz. Die Bewegung des Eises wird aber dennoch vor allem vom vorhandenen Relief gesteuert. Die Alpen bildeten auf dem Höhepunkt der jüngsten Vereisung solch ein Netz.
- Pultgletscher
- Kargletscher: Eismassen geringer Größe, die sich in einer Mulde, dem sogenannten Kar, befinden. Kargletscher besitzen keine deutlich ausgebildete Gletscherzunge. Bei Kargletschern handelt es sich um Überreste von Talgletschern, die ihre Zunge verloren haben.

Nährgebiete und Zehrgebiete

Talgletschern]] Auf einem Gletscher gibt es immer ein Nährgebiet und ein Zehrgebiet. Im Nährgebiet bleibt der Schnee auch während der warmen Jahreszeit erhalten, so dass er sich durch Temperaturwechsel und Druck im Lauf mehrerer Jahre zu Gletschereis umformt, was in den Alpen etwa zehn Jahre in Anspruch nimmt. Durch das Fließen des Eises gelangt es mit der Zeit in tiefere und für die Sonnenstrahlung exponiertere Regionen, in denen das Gletschereis zu schmelzen beginnt und in Form von Gletscherabflüssen, meist Sturzbächen, talwärts abfließt. Diese Region wird als Zehrgebiet (Gletscherzunge) bezeichnet. Die Größe des Nähr- und Zehrgebietes variiert jedes Jahr in Abhängigkeit der Schneemenge im Winter und des sommerlichen Witterungsverlaufs. Dadurch wird der Gesamthaushalt des Gletschers bestimmt, sprich ob er sich vergrößert oder verkleinert.

Gletscher und Klima

Obwohl Gletscher nur einen geringen Teil der Erdoberfläche ausmachen, ist weitgehend unumstritten, dass sie das lokale wie weltweite Klima sehr stark beeinflussen. Dabei sind zwei physikalische Eigenschhaften von Bedeutung:
- Die Albedo der Erdoberfläche erhöht sich massiv. Das heißt, eintreffendes Sonnenlicht wird zu nahezu 90% zurück gespiegelt, wodurch es seinen wärmenden Energieeintrag in die Biosphäre nicht entfalten kann. Ein einmal ausgedehnter Gletscher hat daher die Tendenz, weiter abzukühlen und durch das über ihm entstehende Hochdruckgebiet in Verbindung mit tiefen Temperaturen sich weiter auszudehnen.
- Der Gletscher wirkt als Massespeicher. Wasser wird in Form von Eis in den Gletschern gespeichert und so dem Wasserreservoir vorübergehend entzogen. Dadurch werden Wassermassen oberhalb in fester Form gehalten, die sonst weltweit zu einem Ansteigen des Meeresspiegels führen würden. Dies gilt im Besonderen für den süd-polaren Bereich. (Das Nordpoleis schwimmt und ragt nur soweit aus dem Wasser, wie es seiner Verdrängung entspricht. Durch das Abschmelzen des Nordpolareises kann also der Wasserspiegel der Meere nicht ansteigen.) Die Wirkung des vermehrten Eintrags von Schmelzwasser auf die Meeresströmungen, insbesondere auf das Golfstromsystem, ist derzeit Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Heute schmelzen viele Gletscher in den Gebirgen aufgrund der Globalen Erwärmung. Sie sind ein Indikator für das Langzeitklima.

Gletscher als Landschaftsformer

Langzeitklima]] Gletscher sind bedeutende Landschaftsformer; insbesondere während der Eiszeiten wurden viele Gebirge umgeformt und das abgetragene Gestein an anderer Stelle als Moränen wieder aufgehäuft. Gletscher stellen auch eine sichere Wasserversorgung vieler Flüsse in der niederschlagsarmen Sommerzeit dar. In den Polargebieten münden viele Gletscher direkt ins Meer. Das von ihnen abbrechende Eis (Kalben des Gletschers) wird zu Eisbergen. Tafeleisberge haben einen anderen Entstehungsmechanismus. 10 % (15.000.000 km²) der Erdoberfläche werden zurzeit von Gletschereis bedeckt, während der letzten Eiszeit waren es 32 %. In Gletschern wird 75 % des Süßwassers gespeichert. Bei einem Abschmelzen des gesamten Gletschereises würde sich der Meeresspiegel weltweit um 70 m anheben. Das Eis in der Antarktis ist zum Teil über 40 Millionen Jahre alt. Ohne den schweren Eispanzer würden sich Teile der Antarktis aufgrund der Isostasie um bis zu 2.500 Meter anheben. Wird das Eis durch den Eigendruck stark komprimiert, verkleinern sich die Lufteinschlüsse in der Kristallstruktur. Dadurch werden alle Farben absorbiert, lediglich der blaue Anteil wird reflektiert: das Eis schimmert bläulich. Das letzte markante Gletscherwachstum fand während der „kleinen Eiszeit“ statt und endete vor etwa 150 Jahren. Seitdem verkleinert sich die Gletschermasse kontinuierlich, mit einem jedoch stark erhöhten Abschmelzen in den letzten Jahrzehnten. Die Vorstellung, dass Gletscher die Landschaften dieser Erde wesentlich geformt haben, ist jedoch noch nicht sehr alt: Bis weit ins 19. Jahrhundert hinein hielten die meisten Gelehrten daran fest, dass die Sintflut die Gestalt der Erde prägte. Die Schweizerische Naturforschende Gesellschaft schrieb jedoch 1817 einen Preis für ein Thesenpapier zu dem Thema aus "Ist es wahr, dass unsere höheren Alpen seit einer Reihe von Jahren verwildern?" Und spezifizierte weiterhin, dass " eine unpartheyische Zusammenstellung mehrjähriger Beobachtungen über das teilweise Vorrücken und Zurücktreten der Glescher in den Quertälern, über das Ansetzen und Verschwinden derselben auf den Höhen; Aufsuchung und Bestimmung der hier und da durch die vorgeschobenen Felstrümmer kenntlichen ehemaligen tiefern Grenzen verschiedener Gletscher" gesucht sei. Ausgezeichnet wurde 1822 eine Arbeit von Ignaz Venetz, der auf Grund der Verteilung von Findlingen und Moränen schloss, dass einst weite Teile Europas vergletschert waren. Seine These fand jedoch nur Gehör bei Jean de Charpentier, der wiederum 1834 diese These in Luzern vortrug und dem es gelang, Louis Agassiz davon zu überzeugen. Dem rhetorisch begabten Agassiz, der in den nachfolgenden Jahren intensive Studien zur Gletscherkunde betrieb, gelang es schließlich diese Auffassung als allgemeine Lehrmeinung durchzusetzen.

Gefahren durch Gletscher

Die von Gletschern ausgehenden Gefahren werden nach der Ursache in 3 Kategorien eingeteilt: Gefahren durch Längen- und Geometrieänderungen, Gefahren durch Gletscherhochwasser, Gefahren durch Gletscher- und Eisstürze. Durch Geometrieänderungen können Bauwerke, die sich unmittelbar am Gletscherrand befinden, gefährdet sein. Nach Gletscherrückgang freigelegte Moränen und Felswände können instabil werden, so dass es zu Rutschungen und Hangabstürzen kommt. Gletscherhochwasser sind nicht niederschlagsbedingte Hochwasserereignisse, die durch plötzliche Entleerung von durch den Gletscher aufgestaute Seen oder im Gletscher gespeicherten, verborgenen Wassertaschen entstehen. Diese Ausbrüche verursachen oft verheerende Flutwellen, die zu großen Schäden im Tal führen. Bei Hängegletschern kommt es regelmäßig zu großen Eisabbrüchen. Dadurch ausgelöste Eislawinen können eine Gefahr für Siedlungen und Verkehrswege darstellen.

Rekorde und andere Infos

Louis Agassiz Größe:
- der größte Gletscher der Erde (ohne Inlandeis) ist der Lambert-Gletscher (Antarktis)
- der größte außerpolare Gebirgsgletscher der Erde ist mit 4.275 km² Fläche der Malaspina (Alaska)
- der größte europäische Gletscher ist mit 8.200 km² Fläche der Austfonna (Svalbard/Norwegen)
- der größte europäische Festlandgletscher ist mit ca. 500 km² Fläche der Jostedalsbreen (Norwegen)
- der größte und längste Alpen-Gletscher ist der Aletschgletscher (117,6 km² / 23,6 km)
- der größte Gletscher in Deutschland ist der Schneeferner an der Zugspitze
- der größte Gletscher in Österreich ist die Pasterze am Großglockner
- der größte Gletscher Südamerikas ist das Campo de Hielo Sur in Chile Talhöhe:
- der in den Alpen am tiefsten in ein Tal reichende Gletscher ist mit bis etwa 1.400 m ü. NN der Glacier des Bossons am Mont Blanc Äquatornähe:
- die äquatornächsten Gletscher befinden sich auf dem Mount-Kenya-Massiv (Afrika)
- der äquatornächste Gletscher, der sogar ins Meer kalbt, ist der Ventisquero San Rafael, ein Teil des Campo de Hielo Norte (Chile) nahe des 45. südlichen Breitengrads (entspricht auf der Nordhalbkugel etwa der Lage von Mailand) Fließgeschwindigkeit:
- der am schnellsten fließende Gletscher der Erde ist der Kutiah Gletscher (Pakistan); 1953 wurde eine Fließgeschwindigkeit von 12 km in drei Monaten gemessen, das entspricht im Durchschnitt 112 m pro Tag.
- Alpen-Gletscher bewegen sich mit 30 bis 150 m pro Jahr
- Himalaya-Gletscher fließen mit 500 bis 1.500 m im Jahr, also 2 bis 4 m am Tag
- Grönland-Gletscher bewegen sie sich 3 bis 10 km pro Jahr bzw. zirka 10 bis 30 m am Tag

Literatur


- Erich Obst, Josef Schmithüsen, Friedrich Wilhelm: Lehrbuch der Allgemeinen Geographie, Bd.3/3, Schneekunde und Gletscherkunde; Gruyter Verlag; 1974; ISBN 3110049058

Siehe auch


- Gletscherschmelze - Das durch den Klimawandel verursachte Abschmelzen der Gletscher
- Exaration - Prozes der Gletschererosion
- Glazialmorphologie - Aufbau der Gletscher
- Gletschermilch - Endmoräne - Mittelmoräne - Gletscherzunge - Gletscherspalte - Bergschrund - Randkluft - Toteis - Nunatak - Glaziale Serie
- Gletscherforscher: Louis Agassiz
- Verschiedene Gletscher (siehe Kategorie Gletscher): Wildspitze - Schneeferner - Malaspinagletscher - Liste der Schweizer Gletscher

Weblinks


- [http://www.awi-bremerhaven.de/GPH/eLEARN/Gletscher.html Glaziologie für Anfänger beim Alfred Wegener Institut]
- [http://www.glaciers-online.net/ Glaciers-online: Grosser Gletscherkunde-Site, derzeit nur auf Englisch]
- [http://www.gletscherarchiv.de/ Dokumentation des Gletscherrückgangs] ! ! Kategorie:Geologie Kategorie:Geomorphologie Kategorie:Physische Geographie

Glazialmorphologie

Die Glazialmorphologie beschreibt und erklärt den Aufbau eines Gletschers. Gletscher bestehen grundsätzlich aus einem Nährgebiet (= Akkumulationsgebiet) und einem Zehrgebiet (= Ablationsgebiet), wobei ersteres in Höhenlagen liegt, in denen Schnee fällt, der sich in einer so genannten Firnmulde verdichtet bis Gletschereis entsteht. Der Gletscher endet unterhalb der Schnee- oder Firnlinie als Gletscherzunge im Zehrgebiet, wo das Eis schmilzt (= Ablation). Gletschereis entsteht, wenn oberhalb der Firnlinie Schnee fällt, der durch oftmaliges Auftauen und Gefrieren (=Regelation) eine körnige Struktur annimmt, die Firn genannt wird. Diese Schneeform enthält schon viel weniger Luft und Kristalle als frischer Schnee, nämlich nur mehr etwa 50 % (im frischen Schnee sind mehr als 90 % Luft enthalten). Der Vorgang setzt sich mit der Bildung von Firneis fort, das unter dem Druck neuer Schneemassen entsteht und nur noch 20 - 30 % Luft enthält. Wird dieses noch weiter verdichtet, entsteht schließlich das Gletschereis mit der typischen blauen oder grünlichen Färbung, in dem durch oft jahrtausendelange Prozesse der Luftanteil auf unter 2 % reduziert wird. Gletscheroberflächen sind meist durch zahlreiche Spalten zerrissen, die durch die Bewegung des Gletschers entstehen, die wiederum durch die Regelation ermöglicht wird. Querspalten finden sich dort, wo der Gletscher über Hindernisse wie beispielsweise riesige Felsblöcke, die unter dem Eis begraben sind, fließt oder wenn der Untergrund steiler wird, das Gletschereis fließt dann an der Oberfläche schneller und reißt auf. Randspalten finden sich dort, wo der Gletscher in der Mitte schneller fließt als am Rand und so das Eis dort aufreißt, ähnlich den Wasserverwirbelungen, die bei Flüssen am Rand auftreten, Randkluften hingegen entstehen, wenn das Gletschereis bedingt durch die Aufheizung des umliegenden Gesteins am Rande des Gletschers verstärkt abschmilzt. Längsspalten befinden sich meist an der Stirnseite des Gletschers, im Bereich der Gletscherzunge, wo er breiter wird und das Eis mehr Platz hat sich nach links und rechts auszubreiten und sich somit auffächert. Gletscher transportieren viel Gestein mit sich und vor sich her (und lagern es auch ab), das man Moränen nennt. Im Unterschied zu den Ablagerungen des Wassers sind die Gesteinsmaterialien in Moränen ungeschichtet, das heißt, man findet auch plattige Bestandteile in beliebiger Lage, auch senkrecht vor. Gemäß der Lage zum Gletscher unterscheidet man eine ganze Reihe von Moränen. Oberflächen- und Innenmoränen sind beweglich, da sie vom Eise getragen werden. Sie entstehen durch Anlagerung von niederstürzendem Schuttmaterial auf die Gletscheroberfläche und in Spalten oder durch Ansammlung von einzelnen mitgeführten Gesteinstrümmern beim Abtauen der Gletscher. Ihre Existenz endet mit dem Abschmelzen der Gletscher. Der Gesteinsschutt fällt dann zu Boden, wird anderen Moränen zugeordnet oder vom Schmelzwasser abtransportiert. Oberflächen- und Innenmoränen gibt es nur bei Talgletschern, weil nur von den überragenden Berggipfeln beziehungsweise Talflanken Steinschlag niedergehen kann. Die anderen Moränen werden zum Teil auch transportiert, überdauern aber den Gletscher und sind ein Indiz für das Vorhandensein einstiger Eisströme. Seitenmoränen begleiten schon im oberen Teil eines Trogtales den Gletscher. Er lagert das auf ihn niederstürzende Gestein seitlich ab und schiebt es talwärts. Dabei ordnet sich der Schutt zu Wellen an, die das strömende Eis flankieren. Beim Zusammenfluss von Gletscherzungen werden die am inneren Rand liegenden Seitenmoränen zur Mittelmoräne vereinigt. Sie trennt die aus den verschiedenen Ursprungsgebieten stammenden Eisströme voneinander und bleibt als Schuttwall im Gletscher erhalten. Während sich bei einem Fluss die einmündenden Wasser sehr schnell vermischen, fließt das Gletschereis bei den sogenannten zusammengesetzten Gletschern nebeneinander her. Die Endmoräne (=Stirnmoräne) ist ein Schuttwall am Ende des Gletschers, halbkreisförmig die Gletscherzunge umgebend. Voraussetzung für die Bildung einer solchen Moräne ist jedoch, dass der Gletscher über längere Zeit am gleichen Platz hält, dass er stationär ist. Stößt der Gletscher immer wieder vor, wird die Endmoräne gestaucht und zusammengeschoben (Stauchmoräne). Der dem Gletscher zugekehrte Hang ist hier steiler als die Außenseite des Moränenwalls. Zieht sich der Gletscher zurück, können mehrere Moränenwälle entstehen, wenn längere Haltephasen eingeschaltet sind. Endmoränen wirken wie Staudämme (sie sind oft bis zu 200 m hoch), viele Seen des Alpenvorlandes und der Alpen sind zusammen mit der ausschürfenden Kraft der Gletscher entstanden, weil sich die Becken mit Wasser gefüllt haben. Die Grundmoräne (Untermoräne) findet man an der Unterseite eines Gletscherstroms, wo besonders viel Gesteinsmaterial transportiert wird. Der Schutt stammt von der Oberfläche des Gletschers, wo er durch allmähliches Hinuntersinken den Grund des Eisstromes erreicht oder direkt von dem Material, das der Gletscher aus dem Untergrund herausschrammt. Die Gesteinsstücke der Grundmoräne sind intensiver kantengerundet als die aus anderen Moränen, auch ist der Anteil an feinen Körnergrößen höher, jedoch finden sich auch große Felsbrocken (Findlinge). Aus dem vom Gletscher selbst fein zerriebenen Gesteinsstaub und durch äolische Verfrachtung entsteht aus dem Moränenmaterial oft Löss, ein staubartiger, fein zerriebener Sand. Schmelzwasser bildet im Gletscher Systeme von Kanälen, Rinnen und Schächten unter dem Eis, es vereinigt sich am Grund des Gletschers und tritt dann am Gletschertor wieder zu Tage. Meist ist es mit Luft vermischt, sodass es eine weiße Farbe besitzt und schäumt, es wird daher Gletschermilch genannt. Außer durch Schmelzen kann der Gletscher auch durch Abbrechen von Eisbrocken an Substanz verlieren, dies geschieht, wenn der Gletscher in einen See oder ins Meer mündet. Man nennt diesen Vorgang Kalben. Ein Gletscher wächst, wenn im Nährgebiet mehr Wasser in Form von Schnee fällt als im Zehrgebiet Eis schmilzt, der Gletscher dringt vor. Überwiegt die Ablation, geht der Gletscher zurück, er wird zuerst dünner, schließlich weicht auch das Gletscherende zurück. Durch das Dünnerwerden verlieren manchmal Eisteile den Zusammenhang mit der Gletscherzunge, man nennt diese dann Toteis. Siehe auch: Firnfeld, Os, Kame Kategorie:Glaziologie Kategorie:Gletscher Kategorie:Geomorphologie

Os (Landschaft)

Ein Os (Wallberg oder Esker) ist eine bahndammähnliche Aufschüttung von Schmelzwassersanden und -kiesen in der Landschaft, das während der Eiszeit gebildet wurde. Es unterscheidet sich von den auf den ersten Blick ähnlichen Drumlins durch seine unterschiedliche Entstehungsgeschichte. Oser entstanden durch subglaziale Schmelzwässer und sind Bestandteil der Grundmoränenlandschaft. Das Inlandeis enthält wie jeder Gletscher auch Moränenmaterial (feiner Ton bis grobe Blöcke). Die Schmelzbäche auf dem Eis, die nach mehr oder minder kurzer Laufstrecke sich einen Weg an die Gletscherbasis suchen (Wasser hat eine höhere Dichte als Eis) nehmen das Moränenmaterial auf und lagern es entlang ihres subglazialen (unter dem Gletscher) Laufes wieder ab. Daher sind Oser glazifluviale Formen. Da die Schmelzwässer parallel zur Eisbewegungsrichtung fließen, verlaufen Oszüge in Norddeutschland meist von Nord nach Süd. Die Entstehung bzw. Erhaltung der Oser ist mit dem Stillstand bzw. dem Abschmelzen des Inlandeises während der Eiszeiten verbunden. Drumlins entstanden dagegen während des aktiven Fließens des Eises unter dem Gletscher und zeigen deshalb eine stromlinienförmige Gestalt. Oser erheben sich wie Bahndämme in der Landschaft, da sie links und rechts von Eismassen umgeben waren. Sie erreichen in Norddeutschland selten mehr als 20 m Höhe, können aber mehrere dutzend Kilometer lang sein. Kategorie:Geologie Kategorie:Geomorphologie

Periglazial

Als (ein) Periglazial bezeichnet man einerseits eine erdgeschichtliche Epoche, analog zu „Glazial“ = Eiszeit. Zeitlich sind beide entweder deckungsgleich (sofern jeweils dieselbe Eiszeit gemeint ist) und beziehen sich dann auf unterschiedliche Regionen, oder das Periglazial beschreibt die Übergangsphase zwischen einer Eis- und einer Warmzeit bzw. umgekehrt in demselben Gebiet. In jedem Fall stehen dabei geomorphologische Erscheinungen im Vordergrund, die in einem nicht direkt von der Vergletscherung erfassten, aber davon beeinflussten Bereich auftreten. In erster Linie wird der Begriff daher räumlich-klimatisch verwendet: Unter periglazialen Landschaften versteht man Gebiete im Umfeld, der Peripherie eines Gletschers bzw. ganze Großlandschaften, entweder in heutigen polaren Breiten (= Tundra) oder im mittelbaren klimatischen Einflussbereich eiszeitlich vergletscherter Räume. Eine periglaziale Landschaft kann man sich als Kältesteppe vorstellen. Morphoklimatisches Kennzeichen ist eine mittlere Jahrestemperatur von <0°C (= Permafrost in den unteren Bodenschichten), wobei aber die Schneeschmelze im Sommer eine Gletscherbildung verhindert. Zu morphogenetischen Phänomenen im Periglazial gehören Solifluktion über Frostboden, Denudation und Erosion durch verschiedene Kräfte (Wind, Schmelzwasser u. a.). Das Vorkommen der Periglazialgebiete