Procesy i formy peryglacjalne

Terminem ”peryglacjał” obejmuje się procesy i formy, tworzące się w bardzo zimnych klimatach, w wysokich szerokościach geograficznych obu półkul i wysokich górach.

Strefa peryglacjalna

to obszar gdzie dominują:

• wietrzenie mrozowe

• powstawanie wieloletniej zmarzliny i lodu gruntowego

• intensywne procesy stokowe, wiatru, wód roztopowych oraz śniegu.

Sprzyja temu klimat mroźny i suchy:

• niskie średnie temperatury roczne (< -1^oC)

• niskie opady (< 400 mm/rok)

Regiony klimatu peryglacjalnego

Region suchego klimatu polarnego, z niską temperaturą w zimie

Północna Azja, Północna Alaska i Kanada, Północna Grenlandia i wybrzeża Antarktydy

Charakterystyczne cechy:

• średnia temperatura roczna < -8^oC

• temperatury w zimie często < -50^oC

• ciągła wieloletnia zmarzlina

• opady śnieżne < 200 mm/rok

• okresowo bardzo duże szybkości wiatru.

Region wilgotnego klimatu polarnego

Spitsbergen, środkowa Kanada, Grenlandia, Nowa Ziemia, wybrzeże Morza Beringa

Charakterystyczne cechy:

• średnia temperatura roczna od -1^oC do -8^oC

• średnia temperatura lata może przekraczać + 10^oC

• wieloletnia zmarzlina nieciągła lub sporadyczna

• warstwa czynna > 1 m grubości

• opady > 300 mm/rok

• gruba pokrywa śnieżna w zimie.

Region klimatu subpolarnego (zbliżonego do klimatu peryglacjalnego)

Islandia, wyspy wokół Antarktydy

Charakterystyczne cechy:

• średnia temperatura roczna około 0^oC

• obfitość cykli zamarzania i rozmarzania

• brak wieloletniej zmarzliny

• obfite opady śniegu i deszczu.

Wieloletnia zmarzlina

• warstwa gruntu, która co najmniej przez dwa kolejne lata zachowuje temperaturę niższą niż 0^oC

• dzieli się na ciągłą (śr.t.r. < -8^oC), nieciągłą (śr.t.r. od -4^oC do

-8^oC), sporadyczną (śr.t.r. od -1^oC do -4^oC)

• ponad wieloletnią zmarzliną warstwa czynna (rozmarzająca w ciągu lata) o grubości od 0,2 - 6 m

• wieloletnia zmarzlina magazynem wody (np. w Mongolii 1560 km³).

Procesy strefy peryglacjalnej

• mrozowe

• ruchy masowe

• fluwialne

• eoliczne

Procesy mrozowe

W efekcie procesów zamarzania tworzą się:

• prostopadle do frontu zamarzania kryształy lodu włóknistego

• równoległe do frontu zamarzania soczewki, żyły i warstwy lodu gruntowego; ich miąższość zależy od dostępności wody w gruncie.

Mułki i pyły - osadami najbardziej podatnymi na tworzenie się lodu gruntowego i proces pęcznienia.

Efektywność działania mrozu w gruncie

zależy od:

• ilości cykli zamarzania i rozmarzania

• szybkości procesu zamarzania (szczególnie do temp. -5^oC)

• głębokości, do której sięga zamarzanie

• uziarnienia gruntu

• ilości wody w gruncie

• pokrywy roślinnej

• pokrywy śnieżnej.

Wietrzenie mrozowe

• na skutek zamarzania i rozmarzania - pękanie i rozdrabnianie skał

• powstawanie poligonów szczelin mrozowych na skutek gwałtownych spadków temperatury do -20^oC (zmniejsza się objętość lodu o 4%); kopalne kliny mrozowe.

Pęcznienie mrozowe

powiększanie objętości gruntu przepojonego wodą w czasie zamarzania (o 9%); powstają różnego typu zaburzenia w strefie czynnej (inwolucje w kopalnych profilach glebowych); pękanie nawierzchni drogowych.

Podnoszenie mrozowe

wypychanie ku powierzchni gruntu większych okruchów skalnych (rośnięcie kamieni).

Wszystkie te procesy powodują:

• spełzywanie mas ziemnych już na stokach o nachyleniu 1-2^o

• spłukiwanie, tworzenie dolin nieckowatych i pokryw rytmicznie warstwowanych

• niwację - tworzenie zagłębień wokół śnieżników

Procesy fluwialne

• bardzo duża zmienność przepływu wody w rzekach w ciągu roku

• dodatni bilans aluwiów, roztokowy układ koryt rzecznych

• termiczna erozja boczna.

Procesy eoliczne

• znaczne szybkości wiatru

• znaczna efektywność erozyjna; tworzenie bruków deflacyjnych i graniaków

• działalność akumulacyjna; powstawanie wydm i pokryw lessowych.

Formy i struktury peryglacjalne

• grunty strukturalne

• pasy kamieniste i terasy soliflukcyjne (powstające w obrębie stoków)

• palsa i pingo

• formy związane z termokrasem

Grunty strukturalne dzielą się na:

pierścienie sortowane, które powstają dzięki:

pęcznieniu osadów drobnoziarnistych, wymarzaniu kamieni i rozsuwaniu ich na zewnątrz spęczniałego jądra,

poligony sortowane, kamieniste, które powstają dzięki:

powstawaniu poligonów mrozowych, do których dostają się wymarzające kamienie

wieloboki tundrowe - czyli wieloboki szczelin mrozowych; w profilach glebowych rozpoznawalne jako kliny mrozowe lub festony gruzowe

bugry i tufury powstające na skutek nierównomiernego pęcznienia gruntu.

Pasy kamieniste tworzą się najczęściej dzięki rozciągnięciu wzdłuż stoku form gruntów strukturalnych

Terasy soliflukcyjne powstające dzięki nachodzeniu na siebie kolejnych jęzorów soliflukcyjnych

Palsa i pingo

to formy o lodowych jądrach:

pagórek palsa wzrasta w obrębie torfu, który przemarznięty w zimie jest dobrym przewodnikiem ciepła i ułatwia tworzenie warstw i soczewek lodowych, zaś w lecie lód jest chroniony przez torf nie zamarznięty (zły przewodnik ciepła),

pagórek lub wzgórze pingo wzrasta na skutek dopływu wody:

• z nie zamarzniętych talików (system zamknięty)

• wód artezyjskich (system otwarty)

Na skutek degradacji formy powstaje zagłębienie (często z wodą) otoczone wałem.

Formy związane z termokrasem powstające na skutek wytapiania lodu gruntowego:

• ałasy - zagłębienia powstające na skutek wytapiania lodu wypełniającego szczeliny sieci poligonalnych

• nalodzie - płytkie, rozległe zagłębienia powstające w obrębie dolin na skutek wytapiania lodu, obfitej w wodę strefy czynnej, pogrzebanej pod kolejnymi aluwiami. Dziś często wypełnione torfem.

Wpływ działalności człowieka na rozwój procesów peryglacjalnych

• usuwanie roślinności

• sprasowywanie gleby przez pojazdy mechaniczne

• prowadzenie i budowanie różnego typu emitorów ciepła (rurociągi, przewody kanalizacyjne, budynki mieszkalne itp.)

i sposoby ochrony środowiska naturalnego.

Pytania

• Jak rozumiem termin „peryglacjał”?

• Jakie procesy dominują w strefie peryglacjalnej?

• Jakie wyróżniamy regiony klimatu peryglacjalnego i czym się charakteryzują?

• Co to jest wieloletnia zmarzlina i strefa czynna?

• Wyjaśnij jak powstaje lód gruntowy na skutek zamarzania gruntu.

• Od czego zależy efektywność działania mrozu w gruncie?

• Jakie procesy powodują wietrzenie mrozowe?

• Wyjaśnij procesy pęcznienia i podnoszenia mrozowego.

• Czym wyróżniają się procesy fluwialne w strefie peryglacjalnej?

• Czym wyróżniają się procesy eoliczne w strefie peryglacjalnej?

• Jakie wyróżniamy typy gruntów strukturalnych i jak one powstają?

• Jak powstaje pagórek palsa?

• Jak powstaje pagórek lub wzgórze pingo i jak ulega degradacji?

• Omów formy związane z termokrasem.

• Jaki jest wpływ działalności człowieka na rozwój procesów peryglacjalnych?

• Sposoby ochrony środowiska peryglacjalnego przed wpływem gospodarki?

5

---