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UC Berkeley

Per più di un secolo, i geomorfologi hanno cercato una spiegazione meccanicistica per la formazione dei circhi alpini, i bacini a forma di teatro alle teste delle valli e scavati nei fianchi di montagne come il Cervino. Resta inteso che i ghiacciai nei circhi setacciano i loro letti e prosciugano i loro muri di testa, ma le prove per vincolare i modelli sono state elusive. Qui presento misurazioni sul campo e analisi numeriche di un piccolo ghiacciaio cirque alpino che avanzano la nostra comprensione della formazione dei circhi. Il mio sito sul campo, West Washmawapta Glacier, si trova all’interno di un circo scolpito in Helmet Mountain, ed è lungo circa 1 km e largo 1 km, con una profondità massima di ~185 m. Il ghiacciaio e le pareti del circo circostanti assomigliano a una poltrona reclinata, con sezioni ripide di testa e punta collegate da una distesa centrale più piatta. Dimostro che la visione prevalente dei ghiacciai cirque-in cui la massa di ghiaccio ruota rigidamente sopra un letto arcuato – non è applicabile. Invece, il ghiacciaio si comporta molto simile più grandi sistemi glaciali temperati, con sollecitazioni basali che tendono verso 105 Pa ovunque. Il partizionamento tra deformazione interna e scorrimento basale è una funzione della variazione spaziale del flusso di ghiaccio e della geometria del bacino. I tassi di scorrimento basali sono minimi sotto il centro del ghiacciaio, nella parte più profonda della ciotola del cirque. Lungo il margine settentrionale e sopra il lato stoss del riegel, tuttavia, lo scorrimento basale rappresenta più del 50% della velocità superficiale. La forma “classica” del circo che si trova a Helmet Mountain è mantenuta dall’erosione del letto del ghiacciaio e dal trasporto di detriti sciolti dal headwall dal ghiacciaio. Utilizzando un approccio di bilancio dei sedimenti, mostriamo che negli ultimi secoli, il cirque si è allungato e approfondito a tassi approssimativamente equivalenti di ordine 1 mm/anno. Nel 2007, abbiamo misurato un flusso di sedimenti proglaciali tra 70 e 1840 tonnellate all’anno all’uscita del bacino, un terzo dei quali ha lasciato il cirque in un periodo di due giorni prima della fusione. Utilizzando una combinazione di misurazioni in remoto e in loco, stimo che il ritiro della testa subaerea del headwall si è verificato a ~1,3 mm/anno (0,2 – 5 mm / anno). Propongo che i ripidi pendii rocciosi caratteristici della parete di testa, che incoraggiano la caduta di massi e le valanghe di neve, derivino dall’indebolimento della frattura della roccia e dallo spiumamento glaciale nel bergschrund. Una serie di misurazioni ambientali effettuate nel bergschrund per quasi due anni dimostrano temperature subfreezing, piuttosto che fluttuazioni diurne sopra e sotto lo zero, sono la norma. Uso le mie misurazioni della temperatura, insieme a una descrizione numerica della frattura della roccia per segregazione del ghiaccio, per dimostrare che il bergschrund è un ambiente favorevole per la frantumazione della roccia. Solo all’interno del bergschrund gli agenti atmosferici periglaciali e il trascinamento glaciale possono cospirare per minare il headwall e quindi svolgere un ruolo fondamentale nello sviluppo del cirque.

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