Jökullhleip

Jökülhløip [1] ( Isl.  jökulhlaup , ˈjœːkʏlˌl̥œip lyssna , lit. "glacial run" [2] ) är en isländsk term för en starkt strömmande utbrottsflod ; för liknande översvämningar i förhållande till Island har termen antagits för användning på andra språk [3] . Termen hänvisade ursprungligen till de välkända subglaciala översvämningarna orsakade av partiella kollapser av Vatnajökullglaciären på Island på grund av geotermisk uppvärmning, och ibland vulkaniska subglaciala utbrott, men används nu för att beskriva alla stora och abrupta utsläpp av vatten från subglaciala eller subglaciala sjöar eller reservoarer..

Eftersom jökülhløips förekommer i slutna glaciala reservoarer med vattennivåer långt över tröskeln, kan deras topputsläpp vara mycket större än vid utsläpp i öppna eller delvis öppna reservoarer. Jökülhløip hydrografen vid Vatnajökull tenderar att antingen stiga under ett visst antal veckor med det högsta flödet mot slutet av perioden, eller stiga mycket snabbare under flera timmar. Sådana modeller föreslås med hänsyn till antingen smältning i kanalen eller flödet under dess övre del [4] . Liknande processer ägde rum i mycket stor skala under glaciationerna i Nordamerika och Europa efter den senaste istiden (t.ex. Agassisjön och Engelska kanalen ) och troligen i tidigare tider, även om de geologiska uppgifterna om dessa händelser inte är särskilt välbevarade.

Jökülhløip bildningsprocessen

Smältvatten kan bildas på ytan av en glaciär, under en glaciär eller båda [5] [6] . Abilation (smältning på ytan) leder ofta till att det bildas sjöar på ytan. Bottensmältning uppstår på grund av geotermisk värme från bergarterna under glaciären, som varierar i olika områden, eller på grund av friktionsuppvärmning från rörelsen av is på stenarna under den.

Smältvatten kan strömma längs glaciären, mellan glaciären och berggrunden, eller som grundvatten i en akvifer under glaciärens berggrund som ett resultat av berggrundens permeabilitet under glaciären. Om hastigheten för bildning av smältvatten överstiger akvifärens absorptionsförmåga, bildas yt- eller subglaciala sjöar [7] .

Yt- och subglaciala flöden skiljer sig åt i passagezonerna. Det supraglaciala flödet liknar terrestra flöden i alla öppna miljöer - vatten rinner från höga punkter till låga punkter under påverkan av gravitationen. Det subglaciala flödet beter sig annorlunda - smältvatten som bildas under glaciären eller som läckt ut från ytan under påverkan av gravitationen samlas i håligheter inuti eller under glaciären till sjöar, över vilka det finns hundratals meter is. Vattentrycket som samlas i en sådan sjö växer tills det blir tillräckligt stort för att antingen ta sig ut eller lyfta isen över sjöns yta [5] [8] .

När smältvatten ackumuleras och trycket ökar under kontinentalisar eller alpina glaciärer uppstår episodiska utsläpp av vatten. Eftersom isen under tryck stiger över den subglaciala sjön, flyttar vattnet till där det är mindre motstånd. Därför reser sig de platser där isen är tunnare eller har sprickor först. Därför rör sig vatten ofta upp på ytan under glaciären till områden med mindre is. När vatten ackumuleras växer sjön, andra delar av islagret stiger, tills en utväg hittas [9] .

Om det inte finns någon tidigare bildad utloppskanal kommer vattnet till en början att komma ut med en bred jöklülhloip, som kan ha en flödesbredd på tiotals kilometer, men en obetydlig tjocklek. När jökülhløip flyter längre tenderar den att erodera berget nedanför glaciären och isen, vilket bildar en tunneldalkanal , medan minskningen i fallhöjd tillåter resten av den upplyfta isen att slå sig tillbaka på berget. Den avbryter det breda flödet och bildar en smal kanal. Kanalens riktning bestäms huvudsakligen av isens tjocklek ovanför strömmen och endast sekundärt av bergartens topografi under den; ibland sker ett "flöde uppåt" när isens tryck pressar vattnet mot områden med tunnare is tills det dyker upp på glaciärens yta. Denna process bestämmer formen på många tunneldalar, och från den kan man få allmän information om tjockleken på olika platser av glaciären som fanns vid tidpunkten för bildandet av tunneldalen, särskilt om den ursprungliga ytan under glaciären inte var olika [5] [6] .

Ett snabbt, plötsligt läckage av stora vattenvolymer orsakar extremt stor erosion, vilket framgår av stenfragment och stenblock i tunnlarna och vid deras mynningar. I Antarktis, på grund av erosion, bildades tunnlar mer än 400 meter djupa och upp till 2,5 km breda [5] på detta sätt .

Exempel

Även om jökulhløips ursprungligen uteslutande förknippades med Vatnajökull , hävdar den vetenskapliga litteraturen att de finns på många ställen, inklusive nuvarande Antarktis; det finns också bevis för att de förekom i Laurentianska inlandsisen [10] [11] [12] [13] och den skandinaviska inlandsisen under den senaste istiden [14] .

Island

• Storskaliga jokullhlops förekommer på Mýrdalsjokull när den subglaciala vulkanen Katla får utbrott vart 40-80:e år. Utbrottet 1755 beräknas ha genererat en jökulhleip med ett toppflöde på 200 000–400 000 m³/s.
• Vulkanen Grímsvötn orsakar ofta stora Vatnajökull jökulhløips . Utbrottet 1996 producerade Jökülhløip med ett toppflöde på 50 000 m³/s, vilket gjorde den till den näst största floden i världen efter Amazonas under några dagar. Skeidaraufloden svämmade över området framför Skaftafell . Jokulhleip förstörde delar av Ringvägen , vattenflödet bar isbitar som vägde upp till 5000 ton, och isberg som vägde 100-200 ton träffade bron på Ringvägen och förstörde den (nu är ruinerna av bron indikerade med informationstavlor och är ett populärt stopp för turister på Ringvägen). Vattenströmmen var upp till 4 meter hög och 600 meter lång; han bar 185 000 000 ton silt [15] . Efter att flödet upphört kunde isberg upp till 10 meter höga ses på flodens strand.
• Eyjafjallajökull - vulkanen kan också orsaka jökulhløips. Utbrottet 2010 producerade en jökulhløip med ett toppflöde på 2000-3000 m³/s [16] [17] .

Nordamerika