Διαδικασίες ποταμών και πλημμυρών:Γεωμορφολογία σε βόρειες περιοχές
Βόρειες περιοχές της Γης βρίσκονται τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο, συνήθως κάτω από τις αρκτικές ή υποαρκτικές περιοχές. Είναι αυτές οι περιοχές της γης που κυριαρχούνται από πάγο και νερό. Οι θερμοκρασίες εκεί ποικίλλουν αρκετά για να διατηρήσουν τους παγετώνες και τα τεράστια βόρεια δάση με μια ξεχωριστή εποχικότητα μεταξύ χειμώνα και καλοκαιριού. Το νερό, το χιόνι και ο πάγος παίζουν συγκεκριμένο ρόλο σε διάφορες ποτάμιες και πλημμυρικές διεργασίες σε αυτήν την περιοχή και οι πλημμύρες είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας μεταφοράς και εναπόθεσης ιζημάτων σε ένα τοπίο αυτού του είδους.
Υπάρχουν δύο κατηγορίες πλημμυρών στις οποίες πρέπει να επικεντρωθούμε. Το πρώτο είναι οι εποχικές πλημμύρες. Αυτή η διαδικασία προκαλείται από τη συλλογή χιονιού και πάγου το χειμώνα και το λιώσιμο το καλοκαίρι. Το δεύτερο προκαλείται από τυχαίες εκρήξεις από παγετώνες. Το νερό παγιδεύεται με κάποια μορφή από έναν παγετώνα που προχωρά ή υποχωρεί, δημιουργεί πίεση και στη συνέχεια εκρήγνυται. Και στις δύο κατηγορίες, εποχιακές ή παγετώδεις, οι πλημμύρες έχουν μεγάλη επίδραση στο γύρω τοπίο και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι καταστροφικές.
Διαδικασίες ποταμών κατά τη διάρκεια εποχικών πλημμυρών
Οι εποχικές πλημμύρες είναι η απλούστερη διαδικασία από τις δύο. Κατά τους χειμερινούς μήνες, το νερό μαζεύεται με τη μορφή χιονιού και πάγου σε όλη την ύπαιθρο. Το έδαφος θα κορεστεί επίσης με νερό και ένας παγετός θα αναπτυχθεί κάτω στο έδαφος, παγώνοντας το έδαφος στη θέση του. Γεωμορφικά, η περιοχή βρίσκεται σε στάση με μικρή αλλαγή λόγω των υδάτινων διεργασιών. Ωστόσο, την άνοιξη ή το καλοκαίρι, όταν οι θερμοκρασίες φτάνουν σταθερά στο σημείο τήξης, αυτό το αποθηκευμένο χιόνι και ο πάγος αρχίζει να λιώνει και εμφανίζεται υπερχείλιση νερού. Επειδή το έδαφος είναι ήδη κορεσμένο με νερό από την απόψυξη του παγετού, η περίσσεια νερού από το χιόνι στο έδαφος ρέει πιο άμεσα στα ποτάμια προκαλώντας πλημμύρες για μικρές λεκάνες. Ταυτόχρονα, οι εποχικές βροχοπτώσεις προσθέτουν στο νερό που συσσωρεύεται και τα ποτάμια ξεχειλίζουν από τις όχθες τους.
Αυτή η πλημμύρα προσθέτει ενέργεια στο σύστημα σύμφωνα με ορισμένους ποτάμιους νόμους και το ίζημα μεταφέρεται προς τα κάτω πολύ πιο γρήγορα από οποιαδήποτε άλλη φορά. Άλλες επιπτώσεις αυτής της εποχικής πλημμύρας είναι οι αυξημένες ροές συντριμμιών, συμπεριλαμβανομένης της γης και των κατολισθήσεων λάσπης. Το συνεχές πάγωμα και απόψυξη του παγετού διαστέλλει και συστέλλει το έδαφος στο οποίο βρίσκεται, συμβάλλοντας όχι μόνο στη διατήρηση της μεταφοράς σε λόφους αλλά χαλαρώνοντας το έδαφος καθιστώντας το πιο αδύναμο. Επειδή το έδαφος έχει ήδη νερό από την απόψυξη, οποιαδήποτε επιπλέον βροχόπτωση μπορεί να προκαλέσει το έδαφος να φτάσει σε ένα κρίσιμο σημείο, οδηγώντας σε κατολισθήσεις λάσπης και βράχων. Υπάρχουν περιοχές που είναι γνωστό ότι έχουν κατολισθήσεις λάσπης σε πλαγιές μόνο 1 μοίρας.
Οι χιονοστιβάδες ακολουθούν και αυτή την εποχικότητα, αν και δεν προκαλούνται σε καμία περίπτωση από πλημμύρες. Τους θερμότερους μήνες, το χιόνι αρχίζει να λιώνει, τρυπώντας στο βασικό χιόνι εξασθενώντας το. Μετά από ορισμένα κριτήρια, ανάλογα με την κλίση και το πάχος του υπερκείμενου χιονιού, η πίεση θα απελευθερωθεί στέλνοντας μια χιονοστιβάδα στην πλαγιά του βουνού. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να προκαλέσει πλημμύρες κλείνοντας πιθανώς ένα ποτάμι ή ακόμα και προσθέτοντας μια νέα πηγή νερού στην περιοχή.
Η τελευταία από τις εποχιακές διαδικασίες πρέπει να αξιολογηθεί σε μεγάλη χρονική κλίμακα. Πρόκειται για την απόψυξη του μόνιμου παγετού στις αρκτικές ή υποαρκτικές περιοχές γύρω από τη βόρεια ζώνη λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Έχει το αντίθετο αποτέλεσμα που θα μπορούσε να σκεφτεί κανείς. Καθώς το μόνιμο πάγο ξεπαγώνει, το έδαφος γίνεται ασταθές και σχηματίζονται εσοχές στο έδαφος. Το νερό από την απόψυξη του πάγου στη συνέχεια συλλέγεται σε πισίνες και εξατμίζεται αφήνοντας ένα ασυνήθιστα ξηρό έδαφος για την περιοχή. Καθώς το κλίμα θερμαίνεται, οι βόρειες ζώνες επεκτείνονται στις υποαρκτικές ζώνες και νέα δάση ξεπερνούν τη γη. Αλλά με λίγο νερό ακόμα στο έδαφος, σχηματίζεται ξηρασία, αυξάνοντας δραστικά τον κίνδυνο δασικής πυρκαγιάς. Τις τελευταίες δεκαετίες, μεγάλες δασικές πυρκαγιές έχουν αυξηθεί σε βόρειες περιοχές όπως η βόρεια Ρωσία και η Σιβηρία, αλλάζοντας το τοπίο και επηρεάζοντας την οικολογία των περιοχών.
Διαδικασίες ποταμών κατά τη διάρκεια εκρήξεων παγετώνων (Jökulhlaup)
Ο δεύτερος τύπος πλημμύρας συμβαίνει από παγετώνες. Οι τυχαίες εκρήξεις μεγάλων ποσοτήτων νερού από τον παγετώνα ονομάζονται jökulhlaup. Αυτή η τυχαία πλημμύρα προκαλείται από τη συσσωρευμένη πίεση κάτω από έναν κινούμενο παγετώνα και μπορεί να παρουσιαστεί με πολλές διαφορετικές μορφές. Είναι σημαντικό να έχετε κατά νου ότι ο παγετώνας πρέπει να κινείται, αν δεν είναι, αυτή η συσσώρευση δεν μπορεί να συμβεί επειδή η εισροή και η απόρριψη νερού βρίσκονται σε σταθερή κατάσταση. Παραδόξως, η κατεύθυνση του κινούμενου παγετώνα παίζει μεγάλο ρόλο στο είδος της έκρηξης, αν και υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες.
Υπάρχουν τρεις τύποι jökulhlaup. Το ένα είναι όταν ένα κομμάτι του παγετώνα που περιορίζει μια λίμνη παγετώνα διασπάται και η λίμνη αποστραγγίζεται σχεδόν ακαριαία στην κάτω κοιλάδα. Αυτός ο τύπος είναι ο πιο γνωστός γιατί είναι παρατηρήσιμος και ελαφρώς πιο κοινός. Αυτή η πρώτη μορφή έκρηξης, επειδή προέρχεται από την επιφάνεια, μετακινεί μόνο πέτρες μεγέθους χαλικιού και μικρούς ογκόλιθους που έχουν ήδη βρεθεί στον πυθμένα της κοιλάδας μπροστά από τον παγετώνα.
Ο δεύτερος τύπος αποτελείται από υπερχείλιση μεγάλου όγκου. Μπορούν να εκραγούν είτε από το περιθώριο του παγετώνα, όπου ο πάγος συναντά τη γη στις πλευρές της κοιλάδας, είτε από το πάνω μέρος του παγετώνα, πάνω από το ρύγχος. Αυτός ο τύπος έκρηξης εμφανίζεται πιο συχνά για παγετώνες που προχωρούν, αν και αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί σε αυτούς που υποχωρούν. Καθώς ο παγετώνας κινείται προς τα εμπρός, περιοχές στο στρώμα της κοιλάδας προκαλούν μεγάλες ποσότητες τριβής με τον πάγο να διασπά το βράχο και να μεταφέρει μεγάλους ογκόλιθους κάτω από την κοιλάδα μέσα στη μάζα πάγου. Αυτά τα ιζήματα και οι ογκόλιθοι που μεταφέρονται από τον παγετώνα μπορούν να εγκατασταθούν μέσα στα κανάλια μέσω των οποίων το νερό του παγετώνα ταξιδεύει και να φράζει τα μονοπάτια.
Μόλις μπλοκαριστεί, το νερό πρέπει να βρει άλλο τρόπο να κινηθεί, διαφορετικά δημιουργεί πίεση κάτω από τον πάγο. Όταν η πίεση είναι αρκετά υψηλή, το παγιδευμένο νερό θα ωθείται προς τα πάνω και πάνω από τους ογκόλιθους που εμποδίζουν την πορεία του προκαλώντας ροή στους παγετώνες. Καθώς το νερό κινείται προς τα πάνω, οι ρωγμές και οι ρωγμές στον πάγο διευρύνονται και το νερό θα χυθεί έξω από την επιφάνεια του παγετώνα, πολύ ψηλότερα στην κοιλάδα από εκεί που πραγματικά τελειώνει ο παγετώνας και θα μεταφέρει μεγάλες ποσότητες νερού, χιονιού και πάγου . Ο τύπος του βράχου βάσης που μαζεύει είναι το λεπτότερο μέγεθος χαλικιού που έχει ήδη εκτεθεί μπροστά από τον παγετώνα και η ροή μετατρέπεται γρήγορα σε πλημμυρισμένη ροή συντριμμιών. Η μεταφορά βράχου για αυτόν τον τύπο jökulhlaup μπορεί να συνεχιστεί για πολλά μίλια μπροστά από το κεφάλι του παγετώνα.
Ο τελικός τύπος έκρηξης συμβαίνει βασικά με τον ίδιο τρόπο. Η διαφορά είναι ότι η συσσώρευση πίεσης συμβαίνει πιο κοντά στο μπροστινό μέρος του παγετώνα όπου ο πάγος δεν είναι τόσο παχύς. Αυτό είναι πιο συνηθισμένο σε έναν παγετώνα που υποχωρεί. Σε αυτήν την περιοχή, αντί το νερό να ωθείται προς τα πάνω μέσα από τον πάγο, εμφανίζεται μια μορφή υδραυλικής ανύψωσης και μπορεί να ανυψωθεί ολόκληρο το φύλλο πάγου. Αυτό προκαλεί πλευρική κίνηση του νερού κάτω από τον πάγο. Αυτό επιτρέπει στο νερό να παρακάμψει τα φραγμένα κανάλια και σε μια κρίσιμη στιγμή, θα εκραγεί από το μπροστινό κάτω άκρο του παγετώνα σε μια μεγάλη ρηχή ροή. Αυτός ο τύπος ροής μεταφέρει τους μεγάλους ογκόλιθους κάτω από τον παγετώνα και συνήθως δεν ταξιδεύει πολύ μακριά. Μετακινεί τεράστιους βράχους και σχηματίζει ογκόλιθους εκατοντάδες μέτρα μπροστά από τον παγετώνα, αλλά δεν μαζεύει τα μικρότερα χαλίκια.
Στην πραγματικότητα, πολλές παρατηρημένες μεγάλες εκρήξεις από παγετώνες παράγουν τους δύο τελευταίους τύπους jökulhlaups. Αν και δεν υπάρχουν πολλά άμεσα στοιχεία για τους μηχανισμούς που οδηγούν αυτές τις πλημμύρες, πολλές διαφορετικές θεωρίες έχουν προκληθεί. Σε περιοχές όπως η Ισλανδία, ο ηφαιστειασμός και η θερμότητα που περνάει από τη γη πιστεύεται ότι οδηγούν αυτές τις διαδικασίες. Ενώ στη Νέα Ζηλανδία, όπου δεν υπάρχει ηφαιστειακή δραστηριότητα κοντά στους παγετώνες, διεργασίες όπως η αρνητική κλίση και η τριβή πιστεύεται ότι οδηγούν τους παγετώνες και τις εκρήξεις.
Σε μια τελική έννοια πληρότητας, και οι δύο τύποι πλημμυρών, εποχιακές και παγετώδεις, συνδέονται στενά λόγω των μεγάλων βροχοπτώσεων, που συμβαίνουν συχνότερα το καλοκαίρι, και είναι αυτές που οδηγούν όχι μόνο τις πλημμύρες στα ποτάμια αλλά και τις αναγκαίες εκρήξεις παγετώνων. Όλα τα ξεσπάσματα έχουν ισχυρή συσχέτιση με μια μεγάλη καταιγίδα στην περιοχή εκ των προτέρων.
Οι βόρειες περιοχές της γης είναι πραγματικά συναρπαστικές με εκρήξεις παγετώνων, χιονοστιβάδες και πλημμύρες. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι κατά κάποιο τρόπο όλες αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν λόγω του νερού σε μία από τις μορφές του. Είναι το νερό που οδηγεί όχι μόνο την εξέλιξη των πλασμάτων, αλλά και την εξέλιξη της γης, και οι βόρειες περιοχές είναι εκεί όπου λαμβάνουν χώρα όλες οι ακραίες γεωμορφικές διεργασίες του νερού. Θα παίξει σημαντικό ρόλο στο μέλλον με το μεταβαλλόμενο κλίμα και θα αποτελέσει μέρος πολλών μελετών στο μέλλον.
