De gletsjers die Yosemite Valley hebben uitgehouwen, hebben zeer gepolijste oppervlakken achtergelaten op veel van de rotsformaties in de regio. Deze gladde, glanzende oppervlakken, bekend als glaciaal polijstmiddel, komen veel voor in de Sierra Nevada en andere gletsjerlandschappen.

Geologen van UC Santa Cruz hebben nu de structuur en chemie van gletsjerpoets nauwkeurig bekeken en ontdekt dat het bestaat uit een dunne laag die op de rots is uitgesmeerd terwijl de gletsjer eroverheen bewoog. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het novembernummer van Geologie , laten zien dat de glans niet alleen het resultaat is van schuren en gladmaken door de gletsjer, zoals eerder werd gedacht. In plaats daarvan, het is een afzonderlijke laag die is afgezet op het oppervlak van de rots aan de voet van de gletsjer.

Deze gladde laag die de rots aan de voet van gletsjers bedekt, kan van invloed zijn op hoe snel de gletsjers glijden. Het helpt ook verklaren waarom gletsjerpoetsmiddel zo resistent is tegen weersinvloeden, lang nadat de gletsjers die het hebben veroorzaakt, verdwenen zijn.

Volgens coauteur Emily Brodsky, hoogleraar Aard- en planeetwetenschappen aan UC Santa Cruz, deze ultradunne coating kan glaciologen helpen de mechanica van hoe gletsjers bewegen beter te begrijpen, en het biedt een potentieel archief om te dateren wanneer het materiaal op de rots werd geplakt.

"Dit is nu ongelooflijk belangrijk, als we nadenken over de stabiliteit van ijskappen, "Zei Brodsky. "Het is vrij moeilijk om bij de voet van een gletsjer te komen om te zien wat daar gebeurt, maar de gletsjerpoets kan ons vertellen over de samenstelling van de smurrie op de bodem van gletsjers en wanneer de glans is gevormd."

Hoofdauteur Shalev Siman-Tov, een postdoctoraal onderzoeker aan UC Santa Cruz, had eerder de hooggepolijste oppervlakken bestudeerd die op sommige aardbevingsfouten werden gevonden. Om gletsjerpoets te onderzoeken, hij werkte samen met Greg Stock, die zijn Ph.D. bij UC Santa Cruz en is nu de parkgeoloog in Yosemite National Park.

"Ik wilde wat we weten van breukzones en aardbevingen toepassen op glaciologie, " zei Siman-Tov. "Ik was niet bekend met gletsjerlandschappen, en ik was erg geïnteresseerd om een ​​belangrijk veldonderzoek uit te voeren buiten mijn thuisland Israël."

Hij en Stock trokken naar Yosemite National Park om kleine monsters van gletsjerpoets te verzamelen op tientallen locaties. Ze kozen monsters van drie locaties voor gedetailleerde analyses. Eén site (Daff Dome nabij Tuolomne Meadows) kwam aan het einde van de laatste ijstijd rond 15 onder de gletsjers vandaan, 000 jaar geleden. De andere twee locaties bevinden zich in Lyell Canyon in de buurt van kleine moderne gletsjers die ongeveer 300 jaar geleden tijdens de Kleine IJstijd zijn gevormd. Lyell Glacier is niet langer actief, maar McClure Glacier is nog steeds in beweging en heeft een ijsgrot aan zijn teen die de onderzoekers in staat stelde om vers polijstmiddel te verzamelen uit een gebied van actief glijden en schuren.

De onderzoekers gebruikten een ionenstraal om dunne delen van de monsters af te snijden, en ze gebruikten elektronenmicroscopietechnieken om de monsters in beeld te brengen en elementaire analyses uit te voeren. De resultaten toonden aan dat de kleine fragmenten in de coating een mengsel waren van alle mineralen die worden aangetroffen in granodiorietgesteente. Dit suggereert een proces waarbij de gletsjer materiaal van de rotsen schraapt en het tot een fijne pasta maalt, verspreidt het vervolgens over het rotsoppervlak om een ​​zeer dunne laag te vormen van slechts enkele microns dik.

"Abrasieve slijtage verwijdert materiaal en maakt het oppervlak gladder, terwijl tegelijkertijd de slijtageproducten worden geproduceerd die het constructiemateriaal voor de coatinglaag worden, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Siman-Tov wil nu de laag dateren en de tijd bevestigen waarop de gletsjer het rotsoppervlak heeft uitgehold. Hij voert ook laboratoriumexperimenten uit om te proberen dezelfde structuren als in de coatinglaag na te bootsen. De onderzoekers zullen blijven samenwerken met Stock in Yosemite om de chemische verwering van glaciale polijstoppervlakken te bestuderen in vergelijking met gewone, blootgestelde granodioriet.