Geomorphologie

Gletscher := "Masse aus Firn und Eis, die sich aus festem NS entwickelt hat und eine Fließbewegung aufweist."

Gletscherbildung dort, wo jährliche Menge fester Niederschläge (C) größer ist als Verlust durch Abschmelze (A).

Man unterscheidet:

• Akkumulationsgebiet (C > A)
• Ablationsgebiet (C < A)
• Dazwischen liegt die Gleichgewichtslinie (C = A)

Umwandlung von Schnee in Eis (= Metamorphose):

• Abbauende Metamorphose:
  • mechanische Zerstörung der Schneekristalle durch den Auflastdruck der darüberliegenden Schneemassen
  • Schmelzen der Schneemassen und dadurch Verdichtung der Schneemassen.
• Aufbauende Metamorphose:
  Großer Temperaturunterschied führen bei Wärmen zum verdunsten von Schmelzwasser oder auch sublimieren von Eis, beim Abkühlen fiert der Wasserdampf oder das Schmelzwasser wieder an.
• Firnifikation:
  Umwandlung des Schnees durch Auftauen und Wiedergefrieren, an der Schneeoberfläche => mm-dünne Eisoberfläche. v.A. im Frühjahr

So entsteht folgende Kette Neuschneedecke -> Altschneedecke -> Firn bzw. Firneis -> Gletschereis.

Unterscheidungskriterien:  

•  Größe
• Form
• Temperaturverteilung

reliefabhängige Gletscher

• Gletschertypen
  • Talgletscher: Gletscher bewegt sich in ehemaligem Flusstal => Ausbildung von Trogtälern
  • Kargletscher: Bilden sich in Mulden, u.U. wir die Mächtigkeit so groß, dass es zum Überlaufen talwärts kommt.
  • Wandgletscher:
  • Eisstromnetze
     
• Warme Klimate:
  • auf höchsten Berggipfeln
  • lang und schmal
  • fließen in ehemaligen Flusstälern
• Kalte Klimate:
  • großflächige Erstreckung
  • Vorlandgletscher

reliefunabhängige Gletscher

Eisschilde, Plateaugletscher=Eiskappen, Inlandeis

• Kommen nur in den arktischen und polaren Zonen vor.
• Bedecken gesamte Landoberfläche mit km-dicker Eisdecke
• Gletschertypen:
  • Nunatakker: aus Eisoberfläche herausragende Gipfel, nicht von Gletschern überfahren werden.
  • Eiskappen: inlandeisähnliche mächtige Deckgletscher auf kleinerer Fläche, kommen nur auf hochgelegten Gebirgsflächen oder Plateaus vor
  • Plateaugletscher kleinste Dimension der Gletscher; überdecken wellige Hochflächen; Ränder sind durch kleine Gletscherzungen gekennzeichnet

klate Gletscher
Mit Untergrund verfroren => bewegen sich langsam

warme Gletscher
Nicht mit Untergrund verfroren => bewegen sich schnell

siehe Abb

Allgemein kann man sich die Schneegrenze als die Grenze des "ewigen Schnees" vorstellen.

klimatische Schneegrenze
jene Grenze, bei der die Temperatur nicht mehr ausreicht, um den im Durchschnitt der Jahre gefallenen Schnee zu schmelzen.
abhängig von:

• Geographische Breite
• Niederschlagsmenge
• Luftfeuchtigkeit
• Exposition der Gebirge
• thermischer Einfluss von Massenerhebungen

orographische=lokale=reale Schneegrenze
tatsächliche Schneegrenze, die sich unter Einbeziehung des Reliefs und der Exposition ergibt

• Kryokonitlöcher (Mittagslöcher): entstehen durch Einsinken leicht erwärmbarer Fremdkörper (dunkle Farbe).
• Gletschertische bei großen Gesteinen wird darunter liegendes Eis vorm Schmelzen geschützt. 
• Gletschertor höhlenartige Austrittsstelle des subglazialen Schmelzwassers am Gletscherende, weil Schmelzwasser warm.

Kinematik basiert auf zwei wesentlichen Vorgängen:

• Interne Verformung infolge der strukturviskosen (plastischen) Eiseigenschaften (schnell)
• Basale Gleiten auf dem Untergrund (langsam)

 
Geschwindigkeit (30-150 m/a Alpengletscher, 2-10 km/a Inlandeis) abhängig von:

• Mächtigkeit
• Gefälle
• Eistemperatur

Sonderform: Glacier surges
Es kommt kurzfristig zu sehr hohe Schmelzwasserabfluss und er Gletscher schwimmt auf dem Eigenen Schmelzwasser auf und legt dementsprechend in kurzer Zeit viel Strecke zurück.

V-Spalten: oberflächennahe Querspalten

A-Spalten: Entstehen im inneren des Gletschers durch Stauchung

Glazialerosion

• Detersion (zerreiben): abschleifende Wirkung des Gletschereises auf den Untergrund Glättung und Schrammung der Gletscherssohle; Eisschurf auch als Korrasion bezeichnet
• Detraktion (entziehen): Herausbrechen und Herausreißen von Gesteinen aus Felsunterlage
• Exaration (auspflügen, ausschürfen): ausräumende Wirkung (besonders bei Schwächezonen und Lockersedimenten)

Glazialakkumulation
Ablagerung der mitgeführten Sedimente

Natürlich gibt es auch einen Transport der mitgeführten Sedimente.

Rundhöcker und Rundbuckeln:  

• Zurundung durch Detersion Wirkung;  
• Angriffseite (Luvseite) der Rundhöcker wegen Detersion flacher
• Leeseite wegen Detraktion rauer;  
• dazwischen glaziale Wannen (durch Exaration),  

 
Kare

• sind vom Eis frei gegebene Ursprungsmulden von Gletschern und bilden eine "lehnsesselartige" Hohlform mit steilen Rücken- und Seitenwänden
• bei mehreren Kargletschern an verschiedenen Seiten kommt es zur Ausprägung pyramidenartiger Gipfel

Trogtal

• ebenso wie Kare charakteristisch für ehemals vergletscherte Hochgebirge; im Querschnitt Form eines U
• Muldenförmiger Talboden => steile Trogwände sanfter ansteigende Hänge nach der Trogkante, die als Schliffbord, bzw. Verebnungen, die als Trogschulter bezeichnet werden; darüber nicht glazial überformte Bereiche (= Nunatakker)
• Im Längsschnitt Aufgliederung von Schwellen (Riegeln) und Wannen (Becken) erkennbar;  
• Konfluenzstufen: Beim Zusammenfluss zweier Gletscher kommt es zu einer plötzlichen Zunahme der fließenden Eismasse => erhöhte Detersion => Gefälleknick nach unten.
• Hängetäler durch Zusammenfluss eines Nebengletschers mit einem größeren Hauptgletscher

Fjorde

• sind eine Besonderheit glazialer Trogtäler;  
• wurden bei tiefer liegendem Meeresspiegel während des Pleistozäns angelegt und sind meist stark übertieft
• nach Eisrückgang wurden diese Täler überflutet
• bilden heutige Küstenformen (z.B. Norwegen, Kanada)

Zungenbecken

• weite, wannenartige Hohlformen in weichem Gestein bzw. vorgeschütteten Ablagerungen (oft durch einen Wall von Endmoränen verstärkt)
• entstanden durch Exaration, nach dem Rückzug oft Auffüllung der Zungenbecken mit Wasser  
• Entstehung von Seen im Vorland von Gebirgen (vgl. Alpenvorland, z.B. Attersee, Traunsee)

Moränen

• ungeschichtetes, unsortiertes Lockermaterial aus kantigen bis kantengerundeten, gekritzten Gesteinsblöcken unterschiedlicher Größe
• Je geringer die Entfernung zum Herkunftsort, desto kantiger die Blöcke
• Unterscheidung
  • Obermoräne
  • Innenmoräne
  • Untermoräne (bewegte Moränen)
  • Seitenmoräne: Genährt durch Hangeintrag
  • (evt.Mittelmoräne): Durch Zusammenfluss zweier Seitenmoränen
  • Grundmoräne: Erst nach Rückzug des Gletschers sichtbar
  • Endmoräne (abgelagerte Moränen): Mächtige Wälle
• Beim Rückzug eines Gletschers auch Bildung von Rückzugsmoränen

Moränenstauseen

• Bilden sich beim Gletscherrückzug in den frei gewordenen Zungenbecken, wenn sie wasserundurchlässige Unterschicht haben.

Drumlins

• Sonderform der kuppigen Grundmoränenlandschaft
• stromlinienförmige Akkumulation von Lockersediment subglazialer Genese (längliche, meist mehrere 100 m lange Hügel)
• die Akkumulationen älterer Eisvorstöße sind und noch einmal von jüngerem Eis überfahren wurden

Toteis := stillstehendes Gletschereis

Toteislöcher
    •    Vom Gletscher isolierte Eismassen, durch Moräne geschützt daher langsameres Abschmelzen.  
    •    Nach vollständigem Abschmelzen bleiben an der Geländeoberfläche kesselartige Einsenkungen zurück, die als Toteiskessel, Toteislöcher oder Sölle bezeichnet werden.

Schmelzwasser durchbricht Moränen und es folgt Sedimentation entsprechend der Korngröße => Sortierung nach Korngröße (Unterschied zur Moräne)

• Fluvioglaziale Schwemmkegel vor der Endmoräne (i.d. Alpen: Übergangskegel), waren Hauptliefergebiete des Löss; in diese Flächen haben sich junge Erosionsformen eingeschnitten (Trompetentälchen := junger Schmelzwasserbach schneidet sich in alten Schwemmkegel, Einschnitt wird nach unten breiter => Trompete)
• Urstromtäler: Im Pleistozän erstreckte sich ein gewaltiger Eisschild bis Norddeutschland. Die Flüsse, die entalng dessen Schwemmkegel flossen und gewaltige Abflussregime hatten, bildeten Urstromtäler, die seitlich abgelenkt wurden, weil sich südlich die deutschen Gebirge in den Weg stellten.
• Kames: Das sind isolierte Schotterkörper die nach dem Abschmelzen des Gletschers übergeblieben sind. Oft war es der Inhalt von Mittel- oder Innenmoränen, kann aber auch von fluvialen Akkumulationen unter dem Gletschereis stammen.
• Kameterrassen: Ein Nebenbach wird durch den Gletscher in die Seitenmoräne abgelenkt, durch die er dann fließt => Es entsteht eine geschichtet Sortierung.
• Oser: Im inneren des Gletschers ist der Schmelzwasserkanal vollständig mit Schotter, Kies und Sand gefüllt (Sortierung), Gletscher schmilzt => Schotterstreifen bleibt als erhabene Form übrig = Os

• Die glaziale Serie fasst die regelhafte Abfolge eiszeitlicher Aufschüttungsformen zusammen:

1. Grundmoräne
2. Zungenbecken
3. Endmoräne
4. fluvioglaziales Schotterfeld
5. Urstromtal

• Im Alpenvorland keine Urstromtäler, da hier Ablaufen des Schmelzwassers entlang existierender Täler nach Norden möglich
• Formen der glazialen Serie meist nur in Jungmoränenlandschaft erkennbar, da in Altmoränenlandschaften periglaziale Überprägungen stattgefunden haben.

• Wo: Periglazial heißt „Das Eis umgebend“. Mit Eis sind dabei die arktischen und antarktischen Eismassen und die Hochgebirgsgletscher gemeint. Diese sind von „periglazialen“ Landschaftsgürteln mit kaltem Klima umgeben, in denen Frost und Bodeneis eine große Rolle spielen.  
   
• Frostverwitterung und das Vorhandensein von Bodeneis führen zu ganz spezifischen Formungsprozessen und Oberflächenformen, welche unter dem Begriff „Periglazialformen“ zusammengefasst werden
   
• Periglaziale Formungsprozesse sind jedoch nicht auf die unmittelbare Eisumgebung beschränkt – tatsächlich wirken sie – unter bestimmten Voraussetzungen – auch in großer Entfernung (manchmal über 1000 km) von den Gletschern

siehe Abb

3 Schichten sollten unterschieden werden können:

• Auftauschicht := Taut im Sommer (in warmen PF auch täglich) auf und kann in dieser Zeit auch gleiten. Aufgetaut ist er wassergesättigt, während es beim Gefrieren durch Volumenausdehnung zu Spannungen kommt.
• Permafrostschicht := ganzjährig gefrorene Schicht (bis max 400m wegn Erdwärme). Oberster Bereich der Permafrostschicht schwankt von Jahr zu Jahr und ist Hauptverwitterungsbereich (Eisrinde), wo die global intensivsten Formen von Frostverwitterung auftreten. Man kann zwischen trockenem und eisreichem PF unterscheiden.
• Talik=Niefrostschicht := ganzjährig aufgetaut.

3 Permafrosttypen nach Dichte der Permafrostbereiche

• kontinuierlicher Permafrost 100%
• diskontinuierlicher Permafrost >50%
• sporadischer Permafrost <50%

Segregationseis

• Eingesickertes Schneeschmelz-, Niederschlags- Grundwasser sowie Bodenfeuchte gefriert
• Bodeneis zieht Wasserdampf aus den weniger kalten darüber oder darunter folgenden Schichten an => lagert sich in Form von Eiskristallen an die gefrorene Schicht an (Re-Sublimation) => Wachstum von Eislinsen, Eislamellen oder Klufteis

Eiskeile

• Im Sommer dringt Wasser in Spalten und gefriert dort gleich unter der Auftauschicht.
• Im Wintter zieht sich das Eis von noch niedrigeren Minusgraden zusammen und es entstehen Schwundrisse im Eis.
• Diese werden im nächsten Sommer wieder aufgefüllt.
• Der Vorgang wiederholt sich und der Eiskeil wächst. Das passiert oben öfter als unten, weil unten nur in extrem kalten Wintern (welche selten sind) Schwundrisse entstehen => Eiskeil oben dicker als unten.
• Eiskeile kommen meist vergesellschaftet vor, man spricht von Eiskeilpoligonen oder Eiskeiltnetzen.
• Nachdem Ausschmelzen, können Eiskeile mit u.U. mit Sedimenten verfüllt werden.

Thermokarst := "Bezeichnung für Abbauprozesse des Permafrostes und der dabei entstehenden Formen."
 

• Allase
• Pingos
• Thufur
• Blockgletscher
• Kryoturbation
• Frostmusterböden
  • Steinringe
  • Steinellipsen
  • Steinstreifen

    •    Permfrost taut auf
    •    Eis schmilzt, Volumen nimmt ab
    •    Auftauschicht senkt sich und es bilden sich Seen.

    •    Eis ist von Vegetation und/ oder Sedimenten vor Auftauen geschützt und bleibt erhalten.
    •    Teilweise sinkt die Auftauschicht rund um den Pingos zusätzlich auch ab (aufgrund von Permafrostschmelze)
    •    Wenn der Eiskern kalt genug ist, kann er durch Sublimation sogar noch wachsen.
    •    Höhe bis zu 300 m, steile Flanken bis zu 35°
    •    Wenn Sedimentmantel d. Erosion aufreisst => Tauen => Seenbildung (nicht zu verwechseln mit Kraterseen)
    •    Kommt es zu diesem Phenomen im Torf so spricht man von Palsen, diese werden nur 1,5-3m groß.

• 30-80cm hoch, 40-150cm Durchmesser
• Der Boden gefriert und es kommt zu einer punktuellen Hebung (Frosthub) des Materials, das Eis ist von Vegetationsschicht geschützt. Es handelt sich hier aber um einen Mineralbodenkern. Es entstehen viele kleine Buckelformen, die vergesellschaftet vorkommen.

• Masse aus gefrorenem, eisreichen, blockigen Schutt
• Untergrund ist Permafrostboden
• Eisgehalt liegt über 50%  
• Gestalt ähnlich der eines Gletschers: das gewölbte zungenförmige Ende weist Fließwülste auf, weil sich aktive Blockgletscher genauso wie Gletscher bewegen (in der Größenordnung von 0,5 bis 2 m pro Jahr)  
• Wir unterscheiden:
  • Aktive: unbewachsen, nackter Schuttstrom, enthalten Permafrost und bewegen sich  
  • Inaktive: enthalten Permafrost, doch die Auftautiefe im Sommer ist sehr groß und erlaubt dem Schuttkörper deshalb keine Bewegung durch Deformation des Eisgehaltes  
  • Fossile: Permafrost ausgeschmolzen und die Schuttmasse mehr oder weniger stark von Vegetation bedeckt; optisch meist am auffälligsten, da die ehemaligen Fließwülste nach dem Ausschmelzen des Eisgehaltes oft deutlicher hervortreten

• Verwürgungen im Bereich des Auftaubodens: Bodenschichten oder feinkörnige und grobkörnige Schichten des Untergrundes werden aufgewölbt, niedergedrückt, gegeneinander verschoben und verschleppt  
• Entstehung: Im Frühwinter friert oberer Auftauboden wodurch der unterre zwischen zwei Frostfronten unter Druck kommt => Verwürgungen

Steinringe

• 1. Bild: Sommer. Im oberen Teil des Bodens steckt ein größeres Schuttstück
• 2. Bild: Das winterliche Gefrieren führt zur Volumsausdehnung; Ausdehnung geht nur nach oben, in regelmäßigem Muster werden Teilflächen aufgewölbt. Mit dem Aufwölben wird das Schuttstück mitangehoben.
• 3. Bild: Beim Abtauen wird das Schuttstück in der Gefrornis noch festgehalten und kann nicht absacken. Das Eis rund um den Stein wird beim Abtauen durch das nachsackende Feinmaterial ersetzt.  
• 4. Bild: Nach einem Winter schaut das Schuttstück nun bereits etwas aus dem Feinmaterial heraus, nach mehreren Zyklen ist es schließlich aus dem Boden herausgewandert und liegt oben auf. Mit der nächsten winterlichen Aufwölbung wird es vom Scheitel der Aufwölbung abrutschen.
   
• Bei Hangneigun um 2° kommt es zu Steinellipsen, bei mehr zu Steinstreifen
   

(Solum = Boden, fluere = fließen)
 

Solifluktion := Flächenhafte Abtragung auf Hängen weil die oberste Bodenschicht durch langsame Fließ-, Gleit- und Versatzvorgänge abwärts wandert.

• Gründe:
  • im Permafrost: Auftauschicht im Sommer ist Gleitschicht
  • bie häufigem Frostwechsel: Teilchenversatz in Richtung Gefälle durch anheben und Absenken der Bodenfläche beim einfrieren und auftauen (=: Kammgleiten)
• Arten
  • freie Solifluktion: keine Vegetationsdecke vorhanden, schneller
  • Gebunden Solifluktion: Vegetationsdecke vorhanden, langsamer. Bei dieser Art könen sich folgende Formen bilden
    • Girlandeböden: Rasen sammelt sich am Fuß eines Hanges
    • Rasentreppen: Es kommt zur Zereißung der Vegetationsdecke, welche dann treppenartig am Hang vorhanden ist.
    • Rasenloben: Mit dem Hang mitwanderne Rasenteppiche
       

Nivation := "Sammelbezeichnung für Abtragungsprozesse, die an das Vorkommen von Schneeflecken gebunden sind"

Nivationsnischen

• Schneeflecken sind Orte verstärkter Durchfeuchtung
• Frostwechselprozesse begünstigt
• Feinmaterial durch Schmelzwasser ausgespült.
• Hangmulden (Nivationsnischen) fressen sich in den Hang zurück
• positive Rückkoppelung, da Schnee in Mulden weniger schnell schwindet.

• Günz-Kaltzeit
• Mindel-Kaltzeit
• Riss-Kaltzeit
• Würm-Kaltzeit

Anm.: Die alphabetische Sortierung entspricht der chronologischen.