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Resumo
Introdução
Nenhum evento na história geológica recente produziu tão profundas modificação quanto a última grande idade do gelo. O impacto se estende muito além dos limites do gelo para influenciar cada aspecto físico e biológico da Terra. Um exemplo, onde hoje estão localizadas as cidades de Chicargo, Detroit,Toronto a 15000 - 20000 anos atrás existiam várias centenas de metros de gelo.
Uma geleira é um sistema de gelo fluindo. O gelo escoa através do sistema saindo do mesmo pela evaporação ou fusão. Quando o gelo escoa, ele erode e transporta considerável quantidade de material.
Quando ocorre uma glaciação, muitos processos geológicos são interrompidos ou modificados sensivelmente. A água ficará redita nas geleiras ao invés de evaporar e voltar para o mar. Consequentemente, o nível do mar abaixará e o ciclo hidrológico será muito afetado. A grande quantidade de gelo no continente, modifica a drenagem preexistente. A erosão causada pela geleira gera material o qual será depositado e alterará a topografia previamente existente. A crosta terrestre é empurrada para baixo pelo peso do gelo, e a água de degelo formará lagos que não existiam até então. O sistema de drenagem modificado poderá influenciar no clima de uma grande região mesmo em distâncias grandes da geleira em si. Mesmo regiões áridas podem sofrer mudanças climáticas drásticas devido a uma geleira distante.
Conceitos Básicos
- Geleiras são sistemas de gelo que flui e que se formam onde a taxa de precipitação de neve é maior do que a taxa de degelo e evaporação
- O fluxo erode a superfície terrestre pôr abrasão e arrasto. Os sedimentos são transportados pela geleira e são depositados quando o gelo se derrete
- Os dois tipos principais de geleiras - continental e de vale - produzem formas erosivas e deposicionais distintas.
- Os maiores efeitos de uma glaciação incluem variações do nível do mar, ajuste isostático, modificações no sistema de drenagem, criação de numerosos lagos, migração e extinção seletiva de plantas e animais.
- As causas da glaciação não são completamente entendidas, mas deve estar relacionada com alguns fatores que ocorrem simultaneamente, tais como ciclos astronômicos, tectônica de placas e correntes oceânicas.
Sistemas Glaciais
Uma geleira pode ser entendido como um sistema aberto de gelo que flui. A água entra no sistema como neve que é transformada em gelo. O gelo flui através do sistema sob a ação da pressão exercida pelo seu próprio peso deixando o sistema pôr evaporação e degelo. O balanço entre a taxa de acumulação e a taxa de derretimento determina o tamanho do sistema glacial.
O gelo é uma substância quebradiça que quando submetido a pressão se fratura ou quebra. Todavia, quando em grandes massas, o gelo se comporta como um líquido viscoso e flui sob a ação da gravidade.
A geleira pode ser definida como um sistema de gelo fluindo que se origina em regiões continentais como resultado da compactação e recristalização da neve.
A condição básica para se originar uma geleira é a seguinte: taxa de precipitação de neve maior do que a taxa de degelo e evaporação.
As geleira possuem muito em comum com outros sistemas de fluxo pôr gravidade tais como os rios e a água de sub solo.
A água entra no sistema nas partes superiores da geleira, onde a neve se acumula e é transformada em gelo. O gelo então flui para fora da zona de acumulação mediante um movimento lento. Já nas terminações da geleira, o gelo deixa o sistema pelo derretimento e evaporação.
Existem dois tipos principais de geleiras:
a) Geleiras de vale
b) Geleiras continentais.
a) Geleira de vale ou alpina - ocorre na maioria das cadeias de montanhas e é relativamente passível de observações diretas. Elas podem ser entendidas como longos rios de gelo que se originam das partes superiores das montanhas e flui para baixo pôr vales preexistentes. As dimensões são variáveis. Em muitas formas podem ser parecidas com um rio. A ága entra no sistema pelas partes superiores (nascentes das geleiras) situadas a grandes altitudes. Estas geleiras também possuem um sistema de tributários que alimentam um tronco principal. A direção do fluxo é controlada pelo vale que a geleira ocupa, e conforme o gelo se move, ele erode e modifica a topografia local.
Existem duas partes principais desse sistema: i) zona de acumulação (onde o gelo entra no sistema);II.) zona de abrasão (onde o gelo deixa o sistema pôr evaporação ou fusão).
Na zona de acumulação a neve é transformada em gelo glacial pôr um processo semelhante ao que ocorre para a formação de rochas metamórficas. Os cristais de neve recém precipitados constituem delicados cristais hexagonais onde cerca de 90% do total de volume é ocupado pôr espaço vazio. Conforme a neve se acumula, o gelo nos vértices dos flocos de neve se derretem devido a pressão exercida pelo peso da neve sobreposta e migra para o centro do cristal, dando origem a um grânulo sub-elíptico de gelo recristalizado (firn ou névé). Com o acúmulo de neve contínuo os grânulos de firn são comprimidos ainda mais. A água de fusão, resultante da flutuação diária da temperatura e pressão da coluna de neve, migra para os poros existentes entre os grânulos. Quando esta água congela, é adicionada ao processo de recristalização. O ar que pôr ventura ainda existir nos poros é então expulso.
Quando o gelo alcança uma espessura de 30 a 40 metros ele não consegue mais suportar seu peso e então ocorre o fluxo plástico. Assim, o gelo das partes superiores da geleira possuem um comportamento rígido e a tendência é o fraturamento, todavia o gelo geleira abaixo se comporta de forma plástica e se movimenta em um fluxo contínuo.
É chamada de snow-line (ou linha de névé) é o limite entre a zona de acumulação e a zona de abrasão. Acima dessa linha, a superfície da geleira é suave e branca devido a predominância do acúmulo sobre o gelo. As irregularidades são rapidamente preenchidas pela neve.
Abaixo da snow-line, o degelo e a evaporação predominam. A superfície é enrugada ocorrendo fendas e ondulações (crevasses).
Se mais gelo é incorporado ao sistema, superando e muito a taxa de degelo e evaporação, a massa de gelo aumenta e o sistema glacial expande. Se a acumulação é menor do que a ablação, haverá uma diminuição da massa e o tamanho do sistema glacial diminui. Se a acumulação e a ablação encontram-se em equilíbrio, o tamanho da geleira permanece constante e a terminação da geleira é estacionária.
Todavia, o gelo dentro da geleira continuamente flui para a terminação da geleira, não importando se a terminação está avançando, recuando ou estacionária.
O comportamento de um sistema glacial é determinado pelo balanço entre a taxa de entrada e a taxa de saída do gelo. As duas variáveis principais neste balanço são a temperatura e a precipitação.
Uma geleira pode crescer ou encolher mantendo a taxa de precipitação constante mas variando amplamente a temperatura. A espessura da geleira não representa s quantidade de gelo que move através do sistema. O movimento do gelo vai sempre do topo das montanhas para as partes mais baixas.
Geleiras continentais - Em termos de efeitos na topografia e no sistema hidrológico da Terra, as geleiras continentais são as mais importantes. Os elementos básicos de uma geleira continental são os mesmos que os de uma geleira de vale. Existe uma zona de acumulação geralmente situada na porção central da geleira onde o gelo se forma a partir de cristais de neve. O gelo também flui a partir da zona de acumulação para uma zona de ablação, onde deixa o sistema pôr evaporação e fusão. As geleiras continentais possuem forma circular ou elíptica, raramente com espessuras superiores a 3000 metros (o gelo não suporta o seu próprio peso acima de 3000 metros; se mais gelo for adicionado ao sistema, a geleira simplesmente flui com maior velocidade).
O peso dessa massa de gelo causa uma subsidência da crosta terrestre. A subsidência cria depressões ao redor da margem da geleira as quais serão preenchidas pôr água de degelo originado um grande número de lagos. Se a geleira se situar próximo a costa, poderá ocorrer a ingressão de um braço de mar. As drenagens preexistentes são completamente modificadas.
Erosão, transporte e deposição por geleira
- Erosão
A erosão pelas geleiras se dá pôr duas formas principais: II.) abrasão e i) arrastamento glacial
Conforme uma geleira vai fluindo sobre a Terra, ela erode transporta e deposita uma grande quantidade de material, modificando consideravelmente a topografia pré-existente. As geleiras erodem pôr abrasão e pelo arrasto glacial (glacial plucking). O material erodido é carregado em suspensão no gelo e é depositado perto das margens da geleira, quando degelo predomina.
i) glacial plucking - é o transporte e remoção de fragmentos de rocha pôr uma geleira. É uma das formas mais eficazes de erosão praticado pelas geleiras. Abaixo da geleira, a água de degelo se infiltra em juntas e fraturas. Quando a água se congela novamente e seu volume aumenta em cerca de 9%, blocos de rochas são desprendidos. Esses blocos são então transportados pela geleira.
II.) abrasão - quando os blocos angulares retirados do substrato e carregados pelo o gelo em movimento eles vão agir como ferramentas que vão arranhar e desgastar as rochas logo abaixo da geleira. O atrito entre os próprios fragmentos líticos incorporados na geleira e entre os blocos e o substrato faz com que os blocos também sejam erodidos sofrendo modificação geométricas e volumétricas. Este processo gera estrias de atrito.
- Transporte glacial
Da mesma forma que em rios, os sedimentos transportados pôr uma geleira são chamados coletivamente de carga. Todavia, as semelhança acabam aqui. A forma com que a geleira transporta sua carga é muito diferente da forma que são transportados os sedimentos dos rios. A carga em uma geleira é transportada em suspensão, e grandes blocos são transportados lado a lado com grãos pequenos, sem ocorrer a separação de material de acordo com o tamanho, como ocorre nos rios. O resultado, os depósitos glaciais não apresentam estratificações e nem seleção de materiais. A carga de uma geleira se concentra próximo ao contato entre o gelo e a rocha. A maioria das partículas carregadas pôr uma geleira não apresentam sinais de intemperismo, possuindo superfícies angulares e estriadas.
- Deposição
Muitas das partículas transportadas pôr uma geleira são depositadas perto da terminação da geleira, onde o degelo predomina. Ai, o gelo torna-se estagnado. As forças ativas na geleira fazem com que o gelo recém chegado à terminação seja jogado para cima do gelo novo. A carga de sedimento acompanha o gelo sendo concentrada na superfície da geleira. Quando o degelo é completado o material é depositado marcando a margem da geleira.
Alguns dos sedimentos depositados pela geleira são retabalhados pelas águas de degelo. Os sedimentos depositados diretamente pela geleira em lagos (ou indiretamente) e em rios, recebem o nome de glacial drift (amontoado glacial). Alguns drifts podem apresentar certa estratificação.
Formas topográficas desenvolvidas pôr geleiras de vale
Erosão e deposição pôr geleiras de vale produzem muitas formas topográficas. As mais importantes são: i) vales em “u”; II.) circos glaciais; iii) vales suspensos; iv) horns; v) morainas (morenas); vi) planices lavadas (depósitos de planície)
O intemperismo causado pelo gelo é o processo principal em regiões glaciais. As geleiras efetivamente dão forma às montanhas, vales etc. Uma geleira de vale comumente enche mais da metade do vale que ocupa, e conforme se dá o movimento, ele vai modificando o vale que tinha um formato em “v” para um vale em “u”, característicos dessas regiões. Nas nascentes das geleiras se desenvolve os chamados circos glaciais. Ainda nestas mesmas regiões, dois ou mais circos próximos ao topo da montanha originam uma forma topográfica piramidal chamada de horn (chifre).
Notar que tributários entram na geleira principal. A parte superior das geleiras encontram-se no mesmo nível. Todavia, como a geleira principal é mais espessa e carrega mais sedimento, ele vai erodir mais, gerando vales mais profundos do que os vales dos tributários. Quando a geleira deixa a área, os fundos dos vales dos tributários serão mais elevados do que o fundo do vale da geleira principal. A esta feição chama-se de vale suspenso.
Parte da carga da geleira consiste de fragmentos de rochas provenientes de afloramentos acima da geleira. Esses fragmentos vão se acumular nas margens da geleira. A ação congelante é especialmente ativa em clima frio onde temos as geleiras de vale e vai produzir uma grande quantidade de fragmentos líticos ângulos. Esse material é transportado na superfície da geleira, formando as chamadas moraines laterais (o acúmulo nas margens se dá devido a velocidade irregular). Quando um tributário glacial entra no vale principal, a moraina lateral do tributário se une com a moraina lateral da geleira principal formando um moraina central. O transporte do material próximo a base da geleira faz com que ela atue como uma grande lixa que leva o sedimento da superfícies do substrato da geleira. Na terminação (parte frontal da geleira) o gelo deixa o sistema pôr evaporação e fusão sendo a carga depositada na chamada moraina frontal ou terminal. Morainas frontais comumente bloqueiam os vales fazendo com que a água de degelo fique presa formando lagos.
Estas águas podem retabalhar os sedimentos e redepositá-los à grandes distâncias.
O grande volume de água de degelo no término da geleira retrabalha o sedimento previamente depositado na moraina frontal e o redeposita em uma planície aluvionar. Estes sedimentos possuem características de sedimentos depositados tipicamente pelos rios.
Formas topográficas desenvolvidas pôr geleiras continentais
As geleiras continentais modificam amplamente a topografia da área que elas cobrem. O fluxo de gelo remove o solo e erode vários metros da Terra. O material é transportado a longas distâncias e depositados perto das margens do gelo, produzindo topografias relacionadas com depósitos tais como morainas drunlis, eskers, ketles, lagos sedimentares e planícies de aluvião. A drenagem previamente existente é completamente obliterada ou destruída, ocorrendo a formação de numerosos lagos depois que o gelo derrete.
Feições desenvolvidas pôr uma geleira continental não são tão espetaculares quanto àquelas desenvolvidas pôr uma geleira de vale. Todavia, sob o ponto de vista regional, uma geleira continental modifica toda a topografia produzindo muitas e importantes feições superficiais.
Estudando as terminações de uma geleira continental, vemos que o detrito transportado se acumula nas margens do gelo como uma moraina central. Abaixo do gelo existe uma camada variável de till chamada de moraina de fundo. Este material, juntamente com o sedimento da planícies aluvionar, podem ser retabalhados pelos subsequentes avanços do gelo produzindo elevações chamadas de drunlis.
A água de degelo pode formar túneis dentro da geleira e carregar razoável quantidade de material o qual é depositado em elevações com forma longa e sinuosa chamadas de eskers.
A água de degelo pode ainda formar canais na planície aluvionar onde irão ocorrer depósitos típicos. Lagos temporários podem se desenvolver onde existir condições necessárias para o aprisionamento da água de degelo. Ocorrem então feições de deltas e outras feições de shore line. Depósitos no fundo desses lagos são tipicamente estratificados ocorrendo camadas escuras intercaladas com camadas claras, chamadas de varve. Estes depósitos podem representar diferentes estações climáticas ou épocas mais quentes e mais frias.
Blocos de gelo provenientes da geleira podem ser preservados na planície ou na moraina, originando pelo degelo, depressões chamadas de kettle.
Glaciações pretéritas
Glaciação pleistocênica - Um dos eventos geológicos mais importantes na história da Terra. Os principais efeitos dessa idade de gelo foram: erosão e deposição glacial em amplas áreas continentais; ajuste isostático da crosta terrestre; mudanças no nível do mar; modificações no sistema de drenagem; criação de numerosos lagos; inundações catastróficas em Washington, stress na maioria das formas de vida. Flutuações climáticas tiveram um impacto catastrófico em muitas formas de vida e numerosas espécies foram extintas.
Essa glaciação atingiu principalmente o hemisfério norte cobrindo grande áreas do Canadá, USA, Europa e Escandinávia sendo conhecidos ainda registros de geleiras na Ásia.
Glaciações pré-plesitocênicas - Paleozóico 200 -300 mA. (glaciação permo-carbonífera). Atingiu principalmente o hemisfério sul (América do Sul, Índia, África do Sul, Austrália e Antártica.
Glaciação pré-cambriana - São conhecidos depósitos glaciais pré-cembrianos, todavia não se sabe a amplitude dessa glaciação.
Causas da Glaciação
Nenhuma teoria, até o momento, exeplica de forma satisfatória as glaciações. A causa da glaciação deve estar relacionada cpm fatores diversos e simultâneos tais como ciclos astronômicos, placas tectônicas e correntes osceânicas.
Os efeitos de uma glaciação são bem conhecidos. Todavia, suas causas não. Para entendermos melhor, temos de term em mente os seguintes fatos:
-durante a última glaciação, o avanço das geleiras foram separados por períodos interglaciais (mais quantes);
- a glaciação é um evento incomum na história da Terra, existindo registros pleitocênicos, paleozóicos e pré-cambrianos de glaciações;
- através da história da Terra, o clima tem sido mais moderado e uniforme do que é agora. Um período de glaciação requer um abaixamento na temperatura em 5°C e, muito provavelmente, um aumento da precipitação;
- geleiras continentais se desenvolvem em elevações ou em regiões polares onde existe ar frio. As geleiras podem existir em latitudes mais baixas mas elas são originadas em grandes altitudes (montanhas);
- a precipitação é crítica para o desenvolvimento de geleiras. Em muitos lugares a temperatura é baixa o suficiente para a produção de geleira mas a precipitação de neve não é sufuciente para o desenvolvimento de sistemas glaciais.
Milanonkovitc, geofísico ioguslavo, calculou mudanças cíclicas na orbita da Terra ao redor do Sol, se aproximando e se afastando do mesmo. Esses ciclos ocorreriam de mais ou menos 100000 anos. Concomitantemente, a inclina;cão do eixo da Terra varia periodicamente entre 22° e 24°. É lógico que essa variação na inclinação provoca variações climáticas. Essas mudanças ocorrem a cada 41000 anos. Para completar, a Terra ainda oscila sobre seu eixo, sendo esta oscilação completada a cada 21000 anos. De acordo com o autor citado acima, a cada 41000 anos, a Terra estaria em um período mais propício para uma idade de gelo.
Essas idéias foram trabalhadas nos anos 20 e 30, mas somente nos anos 70 que elas foram testadas. Em estudos realizados sobre a glaciação pleitocênica mostrou-se que essa teoria é bastante plausível. Entretanto existem alguns problemas: as glaciações da Terra não são periódicas. Assim alguns outros fatores devem estar envolvidos.
Uma explicação mais plausível para que ocorra as condições para a formação de uma geleira está relacioonada com a posição relativa dos continentes em relação aos polos e a circulação dos oceânos e da atmosfera.
Aparentemente, para que ocorram condições para a formação de geleiras, as seguintes condições devem ocorrer:
- condições geográficas especiais (continentes próximos aos polos);
- precipitação adequada;
- temperaturas baixas o sufuciente para conservar a neve precipitada.
Sumário:
1) Geleiras: origem / neve / formação do gelo / tipos de geleira / temperatura do gelo / movimento /abrasão
2) Erosão e deposição do gelo
3) Depósitos glaciais
4) Formas topográficas resultantes da ação do gelo
5) Teorias sobre a glaciação
6) Glaciação e isostasia
7) Glaciações pretéritas
Resumo
Gelo: agente geológico importante pois atualmente cerca de 10% da área atual dos continentes encontra-se coberta por gelo permanentemente (isto sem contar o gelo temporário). No passado geológico encontramos registros de áreas considerávelmente maiores que foram cobertas por gelo.
Estes dados fornecem informações importantes sobre o clima da Terra em eras passadas.
Deve-se a Jean L. Agassiz (± 1850) o mérito do reconhecimento das glaciações em períodos glaciais passados.
Origem das geleiras
A importância geológica do gelo pode ser constatada em lugares onde o gelo se acumula por muito tempo.
A neve cai anualmente sobre vastas áreas mas somente nas montanhas altas e em regiões polares o degelo é menor do que a precipitação ocorrendo assim o acúmulo de neve.
Nos dias atuais tal fato pode ser verificado em regiões muito elevadas e também na altas latitudes, existindo uma linha mais ou menos definida denominada de “linha das neves eternas’. Trata-se de uma linha imaginária que pode ser traçada ao redor da Terra ligando os lugares onde ocorre o acúmulo de gelo. A altitude dessa linha depende da intensidade da precipitação d neve com também da distribuição do período quente. Assim, nas regiões polares a altitude da linha é de 0 metro, enquanto que no equador é de 4500 m. O ponto culminante dessa linha se dá entre os 20 e 30° de latitude a mais ou menos 6000 m de altitude.
Outros fatores inerentes a cada localidade podem influenciar na altitude dessa linha. A linha de neves eterna na realidade marca o limite onde pode e não pode ter o acúmulo de gelo.
Neve - forma-se pela cristalização do vapor de água no interior das nuvens ou logo abaixo delas. Em regiões mais quentes fundem-se antes de chegar ao solo. Em lugares mais frios ela cai sob a forma de minúsculos esqueletos cristalinos de formas belas cristalizados segundo o sistema hexagonal.
O tamanho do cristal depende da temperatura da nuvem. Quanto mais fria for a nuvem (mais seco é o ar) menores serão os cristais de neve. Quanto mais quente for a nuvem, maior a quantidade de vapor de água permitindo assim o crescimento dos flocos de neve.
A neve, depois que precipita, vai se transformar lentamente até mudar por completo sua aparência. Quando a neve cai, sus densidade é de 0,01 (isto porque existe muito espaço vazio preenchido por ar). O próprio peso das camadas superiores de neve causa uma compactação e reorganiza os cristais eliminando os poros. Dessa forma, sua densidade aumenta.
Além desse fenômeno de compactação, o degelo parcial durante o dia e a recristalização à noite, transformam os esqueletos em grânulos maiores e compactos. A densidade passa para 0,6 e é dada a denominação de névé ou firn. O aspecto é rígido e áspero.
Após 10 anos a densidade sobe para 0,8 (quase a do gelo = 0,917). Além dessa aumento na densidade, ocorre também o aumento dos cristais agora de gelo, que passam de alguns milímetros para cerca de 2 cm (máximo de 10 cm).
Os cristais de gelo encontram-se intimamente imbricados apresentando um alongamento uma orientação preferencial na direção paralela à direção de movimentação da geleira. A textura do gelo é semelhante a textura sacaroidal apresentada por alguns mármores. A cor branca é dada pelo ar disperso entre os cristais.
Não se levando em conta as condições de baixa pressão e temperatura, o comportamento físico e físico-químico da formação das geleiras pode ser muito bem comparado ao de uma rocha metamórfica.
Quando ocorre o acúmulo de uma grande massa de neve e gelo em regiões de topografia acentuada, a massa perde sustentação caindo morro abaixo (avalanches) muitas vezes com resultados catastróficos.
Analisando algumas propriedades físicas do gelo para melhor entendermos alguns fenômenos que ocorrem em uma geleira. Em um gráfico pressão vs. temperatura temos (apresentar gráfico):
gráfico
Nesta figura vemos que o ponto de fusão da água à pressão normal é 0°C. Aumentando a pressão, abaixa-se o ponto de fusão até - 22°C/2115 atm. Qualquer variação na pressão faz com que ocorra a cristalização imediata de toda a massa fundida. Este fenômeno é conhecido por regelo. Abaixo de 22°C não ocorre mais a fusão. São verificadas apenas mudanças nas fases cristalinas do gelo.
Acredita-se que a alternância de fusão pela pressão e do regelo, confira uma certa mobilidade interna ao conjunto de cristais de gelo. Outra propriedade importante do cristal de gelo é a translação paralela ao pinacóide basal, fazendo com que o cristal se deforme de forma semelhante à um maço de baralho. Esta propriedade confere ao gelo um comportamento plástico.
Se o gelo não fosse plástico e se ele não fundisse quando submetido à pressão, dar-se-ia o acúmulo de neve nas regiões polares e montanhas sem ocorrer o degelo.
Geleira
Chamam de geleira as grandes e duradouras massas de gelo formadas em regiões continentais, onde a precipitação de neve é maior do que o acúmulo (exclui-se aqui o congelamento direto das águas de lagos ou mares, bem como as grandes massas de gelo marinho que se acumulam nas regiões polares).
Tipos de geleiras
São 3 os tipos principais:
- tipo alpino ou geleira de vale (geleira de altitude)
- tipo continental (geleira de latitude)
- tipo piemonte
Tipo alpino - recebe este nome pois foi primeiramente estudada nos Alpes. O acúmulo maior de gelo ocorre nos vales das montanhas. São conhecidas geleiras com até 100 km de comprimento e 900 m de espessura. A cabeceira da geleira - parte superior ou extremidade superior - é caracterizada pela existência de feições semelhantes a grandes anfiteatros com paredes abruptas e com a base razoavelmente plana. Tal feição é chamada de circo glacial.
Em muitas geleiras de vale podem ser distintas 2 zonas com aspecto muito diferente. A primeira, superior, possui constantemente sobre sua superfície, a neve que se acumula - zona de acúmulo de neve. Nesta zona, a precipitação é maior do que o degelo. Em uma segunda região da geleira ocorre exatamente o inverso. A fusão e a evaporação predominam. Trata-se da zona de ablasão (ablasão = desgelo superficial da geleira). A linha que separa as duas zonas é chamada de firn line (fronte de nevada).
Geleira continental - associada a grandes latitudes, podendo se espalhar por grandes áreas continentais. A espessura dessas geleiras não são conhecidas na sua totalidade. Atualmente são utilizados métodos geodésicos de reflexão para o mapeamento do substrato da geleira. O resultado revela um relevo bastante acidentado.
Geleira tipo piemonte - trata-se de um tipo intermediário entre as geleiras citadas anteriormente. São geleiras que se formam em regiões montanhosas e que se espalham por grande área ao redor da fonte.
Temperatura do gelo - O gelo é um mau condutor de calor, por isso as variações da temperatura não afetam a temperatura do gelo. Dessa forma, a temperatura medida no fundo de uma geleira é de apenas -0,5°C.
Movimento das geleiras - A principal dificuldade em medir o movimento de uma geleira consiste no fato de ser grande a lentidão do mesmo. O movimento pode der explicado pelo fenômeno de regelo e pela plasticidade do gelo.
- Regelo: a fusão do gelo, que é ocasionada pela pressão e também pelos detritos rochosos que sob a ação do sol vão se aquecer mais do que o gelo ao redor, faz com que a água migre para os interstícios de menor pressão, entre os cristais de gelo, servindo assim, como lubrificante. Este fenômeno deve ajudar no deslocamento. Todavia é dado maior importância para o fenômeno de deslizamento.
- Plasticidade: estudos microscópicos mostraram claramente cristais de gelo encurvados, estirados ou ainda com planos de deslocamentos. Observa-se também cristais recristalizados e orientados com seus eixos maiores paralelos ao movimento da geleira (ou paralelo à declividade do terreno).
As camadas de neve se acumulam em estratos, que passam gradativamente a névé, posteriormente a gelo. Após atingir uma certa espessura, seno o substrato (topografia) inclinado, as massas de gelo passam a se movimentar devido a força da gravidade.
De forma semelhante aos rios, a velocidade da massa de gelo varia de acordo com a distância em relação ao leito. Devido ao atrito com o substrato sochoso, a velocidade aumenta continuamente da base para o topo e das bordas para o centro. Tal fato pode ser constatado pelo alinhamento de detritos no interior da geleira.
A declividade do fundo e a massa de gelo são os principais fatores que influenciam na velocidade de uma geleira. Em regiões de topografia suave, o movimento é lento. Quando o terreno é ingrene, a velocidade aumenta consideravelmente.
Graças ao comportamento rígido do gelo e da irregularidade do movimento da geleira, formam-se diversos tipos de fraturas e fendas de dimensões consideráveis.
Devido ao atrito do gelo com o substrato rochoso, são formadas fendas transversais a direção de movimento da geleira. Outro tipo de fenda se formará devido a variações na largura do vale. Estas fraturas são paralelas ao movimento da geleira.
Devido a irregularidades do terreno, podemos ter o aumento rápido da velocidade do gelo, situação semelhante à corredeiras em rios, o gelo irá se tornar todo fraturado e logo adiante se recompõe mediante a recristalização. Este fenômeno é chamado de eisfall (catarata glacial).
Outro fenômeno interessante que ocorre numa geleira é o da estratificação que pode ser facilmente observada nas extremidades da mesma. A origem desses estratos deve estar relacionada com a formação do firn. Quando a compactarão do fira aumenta, o ar pode ser expulso completamente da base da geleira, conferindo uma coloração azulada que contrasta com a esbranquiçada da neve mais nova.
O movimento da geleira também imprime uma certa estratificação. os fragmentos rochosos vão ser orientados devido às forças do movimento, com seus eixos maiores paralelamente ao movimento da geleira.
Ablasão - É o fenômeno de degelo da parte superior da geleira devido ao calor solar, ao ar quente e a chuva. O calor da Terra e o calor gerado pelo atrito interno da geleira também contribuem para o degelo. Mesmo no inverno, a ablasão não para. Ela apenas diminui em 5% .
Erosão e deposição
O poder erosivo do gelo puro é bastante limitado. Todavia, a quantidade de detritos rochosos que se acumulam em uma geleira é tal que a geleira passa a atuar como uma grande lixa. Se comprado com um rio, o poder erosivo da geleira é bem maior.
O poder erosivo do gelo puro é bastante limitado. Todavia,a quantidade de detritos rochosos que se acumulam em uma geleira é tal que a mesma passa a atuar como uma grande lixa. Se comprara o poder erosivo da geleira com o de um rio, o da geleira é bem maior.
As rochas nas margens da geleira são continuamente fragmentadas pela força de crsitalização do gelo ( o aumento de volume é de cerda de 9%). A quantidade d detritos em uma geleira pode ultrapassar os 50%.
Os detritos vão se acumular principalmente na parte frontal da geleira e também junto às laterais.
Denomina-se de morenas ou morainas os depósitos glaciais. Devido à diminuição da velocidade próximo às bordas laterais, tem-se o acúmulo de fragmentos, então chamado de morenas laterais. O encontro de 2 geleiras pode juntar as morenas laterais contínuas transformando-as em morena central.
Devido ao peso, os fragmentos vão afundando no gelo, formando a morena basal. E finalmente no término da geleira, quando teremos uma grande quantidade de detritos, ocorre a formação das morenas frontais.
A superfície rochosa afetada pelas geleiras apresentam características próprias e marcantes. As partes situadas acima do gelo mostram-se sempre angulosas, com arestas vivas, superfícies ásperas e rugosas devido ao intemperismo físico.
Já a superfície em contato direto com o gelo, apresentará um intenso polimento além de estrias provocadas pelo atrito de grandes blocos que as geleiras carregam.
Os fragmentos líticos dentro da geleira vão se atritar, produzindo um pó e originando seixos com forma de ferro de engomar.
A erosão é mais intensa nas paredes do vale, fazendo com que um vale em “V” (geomorfologia característica de uma evolução fluvial) passe a se um vale em “U”. Como a velocidade e consequentemente o poder erosivo de uma geleira é função da massa de gelo, o vale principal vai erodir mais intensamente, ficando portanto, os vales menores em níveis topográficas mais elevados. Estas são chamados de vales suspensos.
O processo erosivo que ocorre nas cabeceiras de uma geleira pode ser assim descritos. No início forma-se fendas orientadas segundo o contato entre o gelo e a rocha. A origem dessas fendas está relacionado com a movimentação da geleira que faz com que o gelo se afaste da rocha.
A parede rochosa apresenta-se intensamente fraturadas com diversos blocos soltos. O regelo à noite nas fendas é o responsável pelo aprofundamento das fendas e pelo frasturamento da parede rochosa.
Depósitos Glaciais
Principais características dos depósitos glaciais:
a) total ausência de alteração química;
b) seixos facetados e estriados;
c) falta de seleção quanto ao tipo de rocha e tamanho do fragmento lítico transportado.
As principais
rochas formadas graças a ação glacial são:
a) tilito
b) sedimentos flúvio-glaciais
c) varvito
a) tilito - rocha
formada pelo acúmulo de detritos transportados por uma
geleira. Quando o depósito é recente (ou seja, a rocha
ainda não sofreu diagênese) denomina-se de till.
O tilito é caracterizado pela coexistência lado a lado de fragmentos de dimensões métricas/decimétricas e sedimentos muito finos (não existem argilas, que são os resultados d alteração de diferentes minerais). A relação matriz vs. seixos é muito alta, ou seja, existe muita matriz pra pouco seixo. Normalmente não se observa estratificação. Quando ela ocorre é resultado do retrabalhamento da água de degelo nas fendas.
Os seixos maiores podem apresentar orientação preferencial segundo duas direções principais. A primeira direção encontra-se paralelamente a direção do movimento da geleira. Outros no entanto, apresentam seu eixo maior a 90° do movimento da geleira. Tal fato pode ser explicado imaginando-se que tais fragmentos apresentam movimento de rolamento. O arredondamento dos seixos de um tilito pode ser muito variável.
b) Sedimentos flúvioglaciais - quando a geleira vai recuando, ou seja, o degelo é prolongado, a água resultante da fusão irá retrabalhar o till já depositado. Existirá então uma seleção de material quanto ao tamanho e peso dos fragmentos. As partículas mais finas (areia, silte) serão transportadas por distâncias consideráveis, indo se depositar em lagos ou em baixios alimentados pelas águas de degelo. Os sedimentos mais grosseiros sofrerão pouco ou nenhum retrabalhamento.
c) varvito - rocha sedimentar resultante da deposição rítmica em lagos obedecendo as variações climáticas (anuais ou não). Assim, na época mais quente (verão) o degelo é maior, verificando a deposição das frações silte e areia fina, originado uma camada de coloração clara. Já na época mais fria (inverno), quando a geleira cobria o referido lago, dá-se a sedimentação das frações mais fina (silte e argila) juntamente com restos de organismos mortos. devido ao frio. O resultado será uma camada de coloração escura.
A alternância de níveis claros e escuros fornece uma idéia sobre o tempo de duração de cada inverno e verão. Assim calcula-se a idade de tais sedimentos bem como o tempo que demorou a glaciação.
Formas topográficas resultantes da ação do gelo
Vale supenso -
vale em U -
rochas moutonnèès -
Drumlin - elevações com vários quilômetros de comprimento por cerca de 500m de largura e com algumas dezenas de metros de altura, orientado no mesmo sentido que o movimento da geleira. Composto por till extremamente fino.
Esker - lombada longa e sinuosa orientada no mesmo sentido que o movimento do gelo. Predominam as areais e os cascalhos. Origem não é totalmente explicada.
Kame - pequenas elevações formadas pelo acúmulo de sedimentos em pequenas fendas da geleira. Possuem forma de mesa (parte superior mais ou menos plana).
Kettles ou soel - depressões de forma circular com diâmetro variável. Origem relacionada à fusão de blocos de gelo residual junto ao sedimento glacial ou flúvioglacial
Teorias sobre as glaciações
As principais teorias podem ser divididas em 4 grupos de acordo com o argumento utilizado:
a) teorias que utilizam argumentos geográficos
b) teorias que utilizam argumentos geofísicos
c) teorias que utilizam argumentos astronômicos
d) teorias que utilizam argumentos cósmicos
a) Geográfico - as teorias aqui enquadradas invocam fenômenos atmosféricos, climáticos e oceânicos para explicar as glaciações. Estas teorias postulam mudanças dos continentes em relação aos oceanos, bem como mudanças das correntes marítimas ou aéreas ou mesmo variações nas formas das bacias oceânicas. Todavia, se compararmos a disposição dos continentes e oceanos no Pleistoceno, última grande glaciação, verificamos que esta era muito semelhante a atual distribuição, invalidando assim algumas teorias.
Existem autores que atribuem as glaciações a grande quantidade de poeira vulcânica dispersa na atmosfera. Esta poeira refletiria os raios solares, impedindo que estes chegassem a superfície da Terra causando assim o seu resfriamento. Ocorre que a poeira vulcânica não é fina o suficiente para causar a reflexão dos raios solares a ponto de esfriar a temperatura da Terra. Para que isso acontecesse, a poeira teria de ficar em suspensão por muitos e muitos anos.
Outros autores postulam que o excesso de gás carbônico faria com que a temperatura aumentasse. Da mesma forma, a diminuição do gás carbônico causaria a queda da temperatura.
b) Geofísicos - tentam explicar as glaciações em função das mudanças nas posições dos continentes (tectônica de placas). Estas teorias não explicam todos as glaciações pois alguns lugares atingidos por elas não se encontravam em posições polares.
c) Astronômicas - as causas das glaciações estariam relacionadas com variações no movimento da Terra. Caso tal teoria fosse verdade, as glaciações deveriam ser cíclicas e simétricas, o que não acontece.
d) Cósmicos - alguns autores acreditam que o nosso planeta atravessaria regiões mais frias no espaço sideral. Outros acreditam que existiriam nuvens cômicas muito densas que dispersariam os raios solares
Finalizando, merece destaque a teoria de Sir Simpson (1934). Para este autor, um aumento do calor do sol cedido à Terra, faria com que a temperatura aumentasse aumentando assim a evaporação e a intensidade dos ventos, que transportariam os vapores de água para as regiões polares. Teríamos assim um aumento da precipitação de neve. A grande nebulosidade protegeria a neve contra a insolação, aumentando então as geleiras.
Glaciações pretéritas
Glaciação Pleistocênica - a última glaciação conhecida iniciou-se a cerca de um milhão de anos e terminou há poucos milênios. Na realidade, não sabemos se ainda estamos em um período glacial ou não.
Glaciações na América do Sul - no nosso continente não são reconhecidas, por enquanto, os 4 períodos glaciais pleistocênicos como no hemisfério norte. Pode ser observado apenas um período que pode ser correlacionado ao último período do hemisfério norte.
Nos estados de SP, Pr, MT, SC e RS são conhecidos depósitos glaciais de idade permo-carbonífera. Essa glaciação é evidenciada no Brasil pela presença de 7 níveis de tilitos no lado norte da bacia do Paraná reduzindo-se a um no sul da referida bacia.
Glaciação e isostasia
A massa de gelo, devido ao seu peso, faz afundar a crosta terrestre, ocorrendo o inverso quando a geleira se derrete. A fusão faz também com que o nível do mar aumente.