Potok lodowcowy - Glacial stream
Strumień lodowiec jest obszarem na kanały, które są utworzone przez lodowiec , w którym gromadzi się woda i płyn płynie. Strumienie lodowcowe są również powszechnie określane jako „strumień lodowcowy” i/lub „strumień wody lodowcowej”. Na ruch wody wpływa i kieruje grawitacja oraz topnienie lodu . Podczas topnienia lodu powstają różne typy potoków lodowcowych, takie jak potoki supraglacjalne, anglacjalne, subglacjalne i proglacjalne . Woda wpływa do strumieni ponadlodowcowych, które znajdują się na szczycie lodowca, filtrując śnieg w strefie akumulacji i tworząc kałuże błotne w strefie FIRN . Woda gromadzi się na szczycie lodowca w jeziorach supraglacjalnych oraz w korytach cieków supraglacjalnych. Meltwater przepływa przez wielu różnych strumieni wchodzących zarówno wewnątrz lodowiec na englacial kanałów lub pod lodowiec do subglacjalnych kanałów. W końcu woda opuszcza lodowiec przez praglacjalne potoki lub jeziora. Strumienie proglacjalne nie tylko pełnią funkcję punktu końcowego, ale mogą również przyjmować wodę z roztopów. Strumienie lodowcowe mogą odgrywać znaczącą rolę w wymianie energii oraz transporcie wód roztopowych i osadów .
Tworzenie strumienia/kanału
Lodowce erodują i osadzają osady poprzez postępy i cofanie się. Erozja następuje w wyniku ścierania i wyrywania . Procesy te zależą od różnych czynników, takich jak ruchy tektoniczne płyt , aktywność wulkaniczna i zmiany składu gazów atmosferycznych. Lodowaty często powoduje erozję w kształcie litery U dolin do formy. Doliny te pozwalają na ukierunkowany ruch wody, taki jak w potokach lodowcowych z wodą roztopową. Subglacjalnych rzecznych erozji i lodowaty sandrowym występuje od topienia lodowiec i tworzy przepływ wody, który może nosić fundament . Strumienie lodowcowe mogą mieć szerokość i wysokość od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów. Strumienie można klasyfikować za pomocą trzech wskaźników: powierzchni, nacięcia i kanionów. Nacięcie i falistość wpływ ma wyładowania i nachylenia . Gdy wypływ i nachylenie są większe, nacięcie jest szybsze, a falistość większa. Większa falistość oznacza większą odległość doliny między szczytami brzegów. Powoduje to powstawanie trapezoidalnych kanionów przypominających doliny. Na zbocze strumienia wpływa topografia podstawowa , grubość i przepływ lodu oraz ablacja lodowca . W tym filmie przedstawiającym lodowiec Fox Glacier pokazano prawdziwy przykład powstawania kanałów z roztopów .
Rozkład geograficzny
Strumienie lodowcowe występują na całym świecie w regionach występowania lodowców, często położonych na dużych szerokościach geograficznych lub w środowiskach alpejskich. Do wykrywania i badania tych strumieni często stosuje się teledetekcję i inne systemy GIS . Długość strumieni lodowcowych różni się znacznie w różnych regionach, często zależna od wielkości zlewni, w której się znajduje, oraz charakterystyki lodowca, który utworzył kanał strumienia .
Przykładem potoku lodowcowego jest rzeka Rupal .
Hydrologia lodowcowych strumieni wód roztopowych
Wypływ strumienia lodowcowego zmienia się w ciągu roku w zależności od topnienia śniegu, ablacji lodowca , topnienia granic kanału i opadów atmosferycznych . Pomiary zrzutu wzrastają wiosną i są najwyższe latem, kiedy wyższe temperatury sprzyjają dodawaniu wody z roztopów . Meltwater jest głównym składnikiem rocznego budżetu wodnego wielu strumieni lodowcowych. Ilość wody z roztopów, którą otrzymuje strumień lodowcowy, zależy od wielkości zlewni, w której się znajduje; większe zlewnie mają zwykle większe nagromadzenie śniegu , a zatem wysokie pomiary wód roztopowych i rocznych zrzutów. Jednak w regionach, w których występuje znaczna obecność lodowców, strumienie lodowcowe otrzymują średnio tylko 52% produkcji wód roztopowych; duża część spływających z roztopów wód przedostaje się do szczelin otaczającego lodowca.
Strumienie lodowcowe często podlegają impulsom powodziowym wiosną i latem z powodu topnienia lodowców. Te impulsy powodziowe zmieniają prędkość i pęd strumienia strumienia, często zwiększając skład składników odżywczych, substancji rozpuszczonych i rozpuszczonego gazu w strumieniu lodowcowym. Produktywność ekosystemów często mierzy się najwyżej w strumieniach lodowcowych, które zmieniają się w szybkości ich uwalniania.
Ekologia
Trudny stan strumieni lodowcowych wynika nie tylko z tego, że strumienie lodowcowe często znajdują się na dużych wysokościach i szerokościach geograficznych, ale także ze stałego udziału topnienia śniegu. Tak więc niska temperatura wody, zmienne szybkości przepływu, niestabilne podłoże i koryto rzeki oraz zwiększone zmętnienie i ładunek osadów są typowymi warunkami strumieni lodowcowych.
Wzrost bezkręgowców w potokach lodowcowych jest szybszy i charakteryzuje się większą masą ciała. Powodem jest niski poziom konkurencji i obfite źródło pożywienia ze względu na mniejszą liczbę żywych organizmów. Dominującym gatunkiem jest Diamesinae z podrodziny ochotkowatych . Inne gatunki mogące żyć w potokach lodowcowych to Orthocladiinae , który jest drugim dominującym gatunkiem w zimnych strumieniach, glony bentosowe , peryfitony i rodzina owadów Chironomidae .
W lecie strumienie lodowcowe doświadczają wysokiego przepływu z powodu topnienia lodu. Wysoki przepływ charakteryzuje się dużym zmętnieniem i transportem osadów , co zmniejsza biomasę peryfitonu osiedlowego. Pod koniec lata topnienie lodu zmniejsza się, a przepływ strumienia zmniejsza się, powodując wzrost populacji peryfitonu.
Co więcej, w strumieniu lodowcowym o podobnych szerokościach i wysokościach, różnorodność beta jest podobna i zwiększona w porównaniu z zasięgami nieglacjalnymi.
Rodzaje strumieni
Strumienie alpejskie można scharakteryzować jako kyral, krenal lub rhitral i różnią się ekologią.
Kyral
Strumienie Kyral są najwyższym zasięgiem potoków lodowcowych, położonym powyżej stałej linii śniegu lodowców. Strumienie te są zasilane przez wody z roztopów lodowcowych i mają temperaturę poniżej 4°C. Niskie temperatury kontrolują organizmy znajdujące się w tym odcinku strumienia. Ogólnie rzecz biorąc, w ciągu pierwszych kilku metrów poniżej wejścia lodowcowego nie ma żadnych organizmów; organizmy zwiększają swoją liczebność i różnorodność w dół rzeki. Do typowych gatunków kyral strumieni składają diamesine ochotkowatych i simuliids . Organizmy te żywią się algami i allochtoniczną materią organiczną. W tym segmencie nie ma ryb, okrytonasiennych ani planktonu .
Krenal
Strumienie Krenal (znane również jako strumyki źródlane) można znaleźć na wszystkich wysokościach i czerpią źródła z wód gruntowych. To źródło wody zapewnia strumieniowi dobrze natlenione środowisko o stałym przepływie i stabilnych temperaturach, zmieniających się tylko 1-2°C w ciągu roku. Warunki te pozwalają na zamieszkiwanie środowiska przez zróżnicowaną społeczność organizmów. Można tu znaleźć różne rodzaje roślinności glonów, mchów i tundry. Niektóre ryby, takie jak golec , wykorzystują te strumienie jako miejsca tarła w miesiącach zimowych. Na wyższych wysokościach dominującą fauną są Chironomidae , a konkretnie Diamesa . Na niższych wysokościach dominują obunogi , równonogi i mięczaki .
Rhithral
Źródła strumienia Rhithral pochodzą z topnienia śniegu, powodując miękką wodę, która składa się głównie z jonów sodu . Temperatura jest bardzo zróżnicowana, od 5-10°C. Występująca tu roślinność to głównie mszaki i makroalgi, takie jak chryzofity , chlorofity , cyjanofity i rodofity . W przypadku bezkręgowców w tych strumieniach zwykle występują Plecoptera , Ephemeroptera , Trichoptera , Diptera , turbellarian , pajęczaki , skąposzczety i nicienie . Istnieje ograniczona liczba gatunków ryb, które zamieszkuje to środowisko, jak łososiowate , a czasem pstrągi , sumy czy darty .
Wpływ na człowieka
Zmiana klimatu
Recesja lodowcowa wywołana zmianami klimatu może zmniejszać wpływ sezonowego przepływu strumienia, a także wpływać na źródła wody strumienia. Oczekuje się, że wraz z recesją lodowcową w końcu nastąpi mniejszy przepływ wód powierzchniowych . Dzieje się tak, ponieważ obszary wysokoalpejskie na ogół prawie nie mają podziemnych zbiorników wód gruntowych, a zatem nie ma warstw wodonośnych, które mogłyby zapewnić strumieniowi niezawodne alternatywne źródło wody. Oznacza to, że w przyszłości strumienie lodowcowe mogą stać się przerywane . Strumienie, które mają niezawodne źródła wody i nie wysychają sporadycznie, prawdopodobnie będą miały wyższą temperaturę, co pozwoli organizmom w dół rzeki przenieść się na wyższe wysokości i zająć nowe terytorium. Badanie przeprowadzone na południowo-wschodniej Alasce sugeruje, że recesja lodowcowa wpłynie na zmiany właściwości fizycznych i chemicznych wód przybrzeżnych, które są połączone z prądami lodowcowymi. Zmiany te mogą mieć poważne konsekwencje dla tarła łososia, produktywności ekosystemu i eutrofizacji .
Skażenie
Obszary alpejskie są ogólnie postrzegane jako nieskazitelne środowiska, z dala od wpływu człowieka. Tak jednak nie jest. Zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu, takie jak niektóre pestycydy , mogą gromadzić się na obszarach alpejskich i stanowić zagrożenie dla zdrowia organizmów wodnych żyjących w tych środowiskach. Zanieczyszczenie trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi (POP) występuje głównie w wyniku lokalnych emisji i transportu. Recesja lodowcowa starszego lodu lodowcowego, zawierająca zanieczyszczenia, które osadzały się na lodzie kilkadziesiąt lat temu (np. DDT ), wejdzie do ekosystemu potoku, gdzie może mieć konsekwencje zdrowotne dla organizmów żyjących w/poniżej środowiska. Przy wyższych temperaturach szybkie topnienie śniegu doprowadzi do większej koncentracji zanieczyszczeń dostających się do strumienia od razu.
Monitorowanie strumienia
Makrobezkręgowce (np. Komarów ) są gatunki wskaźnikowe i często są badane w celu ustalenia, w jaki sposób ludzie mają wpływ na ekosystem. Niestety, niewystarczające są badania preferencji środowiskowych makrobezkręgowców w środowiskach alpejskich, co zwiększa trudność w monitorowaniu zmian w potokach polodowcowych.