Gletsjers hebben enkele van de mooiste landschappen van de aarde uitgehouwen door valleien steiler en dieper te maken door erosie. Denk aan de Schotse Hooglanden, Yosemite National Park in de VS, of de Noorse fjorden. Maar er blijven grote vragen over hoe glaciale erosie werkt.

Een probleem voor wetenschappers die willen begrijpen hoe gletsjers het landschap beïnvloeden, is dat de processen van glaciale erosie erg complex zijn en niet volledig worden begrepen. Voor het grootste deel komt dat omdat deze processen plaatsvinden onder tientallen, honderden of zelfs duizenden meters ijs - we kunnen ze gewoon niet waarnemen.

Een mysterie is waarom gletsjers met verschillende snelheden eroderen. Sommige gletsjers kunnen elk jaar maar een haarbreed gesteente weghalen. Anderen kappen enkele centimeters per jaar, het produceren van enorme hoeveelheden sediment die in smeltwaterstromen worden weggespoeld, meren of de zee.

Weten wat glaciale erosie regelt, is belangrijk omdat het ons helpt menselijke activiteit te beheersen in omgevingen met actieve gletsjers. Bijvoorbeeld, waterkrachtcentrales kunnen dichtslibben door het sediment dat uit gletsjers wordt gespuwd in smeltwaterstromen. Even, de veilige begraving van radioactief afval in landen als Finland, Zweden en Zwitserland moeten rekening houden met de mogelijkheid dat gletsjers in de toekomst kunnen groeien en dergelijk afval opgraven.

Op geologische tijdschalen, glaciale erosie beïnvloedt zelfs het klimaat omdat de kleine stukjes vermalen gesteente die door gletsjers worden gegenereerd, gevoeliger zijn voor chemische verwering. Chemische reacties tussen het glaciale sediment en de lucht verwijderen CO₂ uit de atmosfeer, wat leidt tot afkoeling.

Gletsjer snelheid

Ons laatste onderzoek toont aan dat de snelheid waarmee gletsjers bewegen, en het klimaat waarin gletsjers voorkomen, bepalen hoe snel ze naar beneden in gesteente snijden. We praten vaak over dingen die in een ijzig tempo bewegen als ze langzaam zijn, maar eigenlijk kunnen gletsjers relatief snel zijn. Sommige, zoals de Meserve-gletsjer op Antarctica, zal nauwelijks elk jaar bewegen, maar anderen, zoals Jakobshavn Isbrae in Groenland, zal maar liefst 40m per dag bewegen.

Deze enorme variabiliteit in snelheid kan enorme verschillen in erosie verklaren. Dit is logisch:hoe sneller de gletsjer beweegt, hoe meer het deeltjes over het onderliggende gesteente sleept, dragen en wegscheuren. Maar tot nu toe is er heel weinig bewijs om dit te ondersteunen.

Onze studie heeft dat bewijs geleverd, met een sterke correlatie tussen glijsnelheid en erosiesnelheid voor veel gletsjers. Dit geeft aan dat snelheid een goede voorspeller is van hoeveel erosie een gletsjer kan veroorzaken.

Maar dan is er een grotere vraag of er iets nog fundamentelers is dat gletsjersnelheid en erosie regelt.

Recent onderzoek suggereerde dat temperatuur die onderliggende factor was. Sommige gletsjers (zoals in IJsland of Alaska) zijn eigenlijk behoorlijk warm, met temperaturen die rond het vries-/smeltpunt schommelen. Anderen (zeg, op Antarctica) kunnen temperaturen van enkele tientallen graden onder het vriespunt liggen. Als een gletsjer vastgevroren is aan de bodem, glijdt hij nergens heen en kan hij niet veel erosie veroorzaken. Omgekeerd, als het vrij over de rots kan glijden, zal het veel erosie veroorzaken.

De rol van het klimaat

Tot nu, niemand had gekeken naar het andere echt belangrijke aspect van het klimaat - neerslag - en de invloed ervan op erosie. We verzamelden informatie van gletsjers over de hele wereld en toonden aan dat de meest erosieve gletsjers die zijn in relatief warme klimaten met veel sneeuwval, zoals Alaska. Gletsjers in koudere klimaten met nauwelijks sneeuwval, zoals Antarctica, zeer weinig erosie veroorzaken.

Dit verband tussen klimaat en glaciale erosie heeft langdurige gevolgen. Neem Schotland, een land met spectaculaire, maar contrasterend, landschappen die de afgelopen twee miljoen jaar door meerdere ijskappen en gletsjers zijn uitgehouwen. In het westen liggen de Schotse Hooglanden met diepe en brede door gletsjers uitgehouwen valleien, zoals Glen Coe. In het oosten, daar zijn de Cairngorms, met een brede, hooggelegen plateau met minder erosie. De gletsjers die deze landschappen hebben gevormd, hebben waarschijnlijk verschillende klimaten meegemaakt.

Vandaag, het westen van Schotland is natter omdat de meeste weersystemen in het VK uit het westen komen. In het oosten, het is veel droger (en zonniger). In tijden van ijstijd, de gletsjers in het westen hebben mogelijk een milder klimaat en meer sneeuwval ervaren. Dus deze gletsjers waren dynamischer, sneller, en waren in staat om de prachtige valleien te snijden die we vandaag zien.

In de Cairngorms, het zou veel kouder en droger zijn geweest, dus de ijsbedekking was minder in staat om diepe valleien te snijden. Op veel manieren, Schotland dankt zijn schoonheid aan gletsjers, wisselend klimaat en erosie.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.