Če pogledamo vremenske napovedi, med cestnimi dirkami v Zürichu 2024 ne bo arktičnega vremena. Vendar so bile ledene dobe ključnega pomena pri oblikovanju naše proge. Geološko gledano je še pred kratkim dirkališče prekrivalo več sto metrov ledu. Zaradi napredujočih ledenikov in talilnih rek je ta proga takšna, kot je: zahtevna dirka s 2400 višinskimi metri za elitne ženske in nič manj kot 4500 višinskimi metri za moške. Skupaj z oddelkom za zemeljske in planetarne znanosti na univerzi ETH v Zürichu smo si ogledali geologijo prog svetovnih prvenstev.
Ledena doba
Območje Winterthur-Zürich leži v predgorju alpskega gorovja. V tako imenovanem kvartarnem obdobju, ki se je začelo pred približno 2,6 milijona let, je to območje doživelo vsaj 15 pomembnih in precej dramatičnih okoljskih sprememb. Podnebje je močno nihalo od toplih obdobij s povprečnimi letnimi temperaturami za približno 2 °C višjimi kot danes v Švici do zelo hladnih ledeniških obdobij. V teh obdobjih so bile temperature za 16 °C nižje kot danes. Med temi poledenitvami so bile Alpe pokrite z ledom. Z alpskega ledenega pokrova so se spuščali veliki dolinski ledeniki in dosegli predgorje na obeh straneh Alp. Nastali so obsežni tako imenovani piedmontski ledeniki, kot si lahko ogledate v tem videoposnetku.
Od hladnega do vročega in nazaj
Čeprav je bilo obdobje kvartarja na geološki časovni lestvici precej kratko, je imelo velik vpliv na morfologijo zemeljskega površja. Med poledenitvijo so ledeniki, ki so se plazili po pobočju navzdol, skupaj s prodom, peskom in vodo pod ledom izdolbli globoke, značilne doline v obliki črke U v alpskem gorovju. V predgorju na severni strani Alp prevladujejo relativno mehke sedimentne kamnine, kot so peščenjaki. Podgorski ledeniki so v skalo izdolbli doline, globoke več kot 500 metrov. Dno teh preperelih dolin je bilo tako globoko, da je celo pod morsko gladino.
Ledeniška erozija ni ustvarila le teh dolin, temveč je z odlaganjem sedimentov ustvarila tudi druge značilnosti, ki jih danes vidimo v pokrajini, kot so morene in drumlini. Ti so veliko manjšega obsega kot doline, vendar so zelo dobro vidni vzdolž proge. Poudarili jih bomo pozneje, vendar bomo najprej raziskali njihov izvor.
Voda oblikuje zemljo
Ali so bile za vso erozijo in odlaganje sedimentov krive le ledene gmote? Ne. Na prehodu iz hladnih ledenodobnih obdobij v tople medledene dobe za procese oblikovanja površja ni bil v glavnem odgovoren led, temveč velike količine taljene vode. Ko so se ledeniki talili in umikali, so lahko potoki talilne vode vsebovali velike količine vode. Te so erodirale in vrezovale struge in doline v kamninsko podlago.
V toplih obdobjih med poledenitvami so reke ponesle dolvodno velike količine kamnitega drobirja, ki se je nabral ob ledenikih od Alp do predgorja. Končale so v dolinah predgorja. Thomas je to razložil tudi na blogu za časovne preizkuse. Danes so ta nahajališča proda in peska daleč najbolj črpana gradbena surovina v Švici. Uporablja se predvsem kot agregat za proizvodnjo betona. Prodnate zapolnitve ledeniških dolin predstavljajo tudi ključni tip zaloge podzemne vode v predgorju Alp.
Ice, ice baby
Večino geomorfoloških sledov starejših ali manj obsežnih poledenitev so uničili (erodirali) kasnejši ledeniki. Oblike površja, ki jih lahko vidimo danes, so večinoma rezultat zadnjega (najmlajšega) ledeniškega maksimuma (LGM) pred približno 24.000 leti. To je geološko gledano, kot da se je zgodilo včeraj.
Hribi, jezera in doline današnje pokrajine v alpskem predgorju izvirajo iz nedavne ledene dobe. Nekateri primeri so kanali talilnih voda, morene, drumlini in doline, katerih nekaj primerov prikazujemo v nadaljevanju tega bloga. To je viden dokaz, da je led prekrival površje. Pravkar so pustili svoj pečat, da ga lahko vidimo in se po njem vozimo. Toda kako lahko dokažemo, da so ledeniki nekoč segali do predgorja, kjer dirkamo, kot smo pokazali v videoposnetku? Čas je, da si ogledamo majhne stvari. Primerjamo oblike erozijskih značilnosti ali nanosov. Kako so videti? Ogledamo si tudi snovno sestavo sedimentov z značilnostmi, ki se danes pojavljajo na zaledenelih območjih. Iz česa so narejeni?
Ne vidimo pa preglobokih dolin, ki so bile včasih celo pod morsko gladino. Zapolnjene so z erozijskimi produkti, kot so skalni ostanki, gramoz ali pesek. Kot je pojasnil Thomas, so jih ledeniki in nato reke prenesli v predgorje. Zapolnile so doline, ki so bile vklesane v podlago ravno med prejšnjo poledenitvijo. Predstavljajte si, da bi brez erozije lahko imeli še bolj strme vzpetine.
Znamenitosti
Čas za ogled nekaterih prepoznavnih znamenitosti na trasi dirke. Z rdečo črto je označena cestna dirka za moške. Ženske dirkajo na züriški pentlji in pentlji okoli Greifensee. Točke 1, 2 in 3 veljajo samo za dirko elitnih moških. Točke od 4 do 8 veljajo tako za moško kot žensko elitno dirko.
1. Drumlins
Najdemo jih samo na moški progi, in sicer na Winterthurjevi zanki – glej zemljevid spodaj. Drumlin je irski izraz za “majhen greben”. Ti grebeni so podolgovati hribi ovalne oblike, ki se pogosto pojavljajo v skupinah. Drumlini na severu Winterthurja in na območju doline Glatt so dolgi približno 500 metrov, široki 100 metrov in visoki 20-25 metrov.
Dolga os drumlinov kaže smer, v kateri se je premikal ledenik. Ti hribi imajo pogosto bolj strmo stran proti smeri toka ledu. Drumlini so verjetno nastali zaradi interakcije ledu s spodaj ležečimi nekonsolidiranimi sedimenti talne morene. Vendar pa glaciologi še vedno razpravljajo o njihovem natančnem nastanku.
2. Gora Irchel – nuntak ali tafelberg?
Na severozahodnem robu Winterthurske zanke moške dirke najdemo naslednjo značilnost. Irchel – številka 2 na spodnjem zemljevidu – ima pomembno morfologijo z ravnim, zelo rahlo severozahodno nagnjenim vrhom na 670-695 metrih nadmorske višine. Na vseh straneh ima strma pobočja. Zato izstopa iz terena za približno 250-300 metrov. Po obliki je videti kot tafelberg. Vendar je Irchel večplastnega izvora.
Ravni vrh označuje nekdanjo površino, na kateri so se po eni od prvih poledenitev v kvartarnem obdobju, okoli leta 1870, odlagali glaciofluvialni prodniki, ki so se raztapljali v potokih. pred 2 milijonoma let. Irchel je znan po datiranih fosilih sesalcev, najdenih v interglacialnih sedimentih na vrhu hriba, ki predstavljajo ključni dokaz starosti teh zgodnjih kvartarnih poledenitev.
Ledene gmote poznejših poledenitev skoraj niso dosegle vrha Irchel, ampak so erodirale okolico, kot smo že pojasnili. Zaradi tega je Irchel nunatak, ki je gora, ki izstopa iz ledenih mas kot otok v ledenem morju.
Kako počasi?
Zaradi relativno dobrega poznavanja lokalnih ledeniških in rečnih nanosov in procesov je to območje zelo dragoceno za ocenjevanje količine in hitrosti erozije. To hitrost uporabljamo na primer pri načrtovanju globokega geološkega odlagališča jedrskih odpadkov, o katerem je pisal Thomas. Takšno podzemno odlagališče mora biti zgrajeno dovolj globoko, da bo ostalo zaščiteno pred erozijo do enega milijona let.
Kako merimo erozijo? Z relativno razrezanostjo zemeljskega površja za približno. 370-450 metrov od začetka kvartarja lahko izpeljemo stopnjo erozije rek in ledenikov, ki znaša 0,14-0,22 mm na leto. To je pomembno merilo za tako dolgotrajen proces.
Čas je, da si ogledamo še nekaj značilnosti ob progi.
3. Tösstal – Kyburg
Cesta se tu v kilometru in pol povzpne za 150 metrov. Povprečni naklon je 10 %. Strmo pobočje je nastalo zaradi razmeroma hitre erozije ledeniške taline reke Töss, ki se zajeda v kamninsko podlago.
4. Dolina Glatt
Ravnino (pregloboke) doline Glatt najdemo, ko moška elitna peletona zapusti Winterthur in se odpelje proti jugu do züriške pentlje. Na tem območju najdemo dve jezeri, Greifensee in Pfäffikersee. pet kilometrov široki dolini. Predstavljata ostanek večjih jezer s talilno vodo, ki so nastala po zadnjem umiku ledenikov. Poleg znamenitih bobrovcev, ki se nahajajo v zgornjem toku reke na območju Wetzikon, je na površini doline le malo izrazitih reliefnih oblik. Kar je tu posebnega, se skriva pod zemljo.
Znanstveniki so izvedli številne vrtine za raziskave ali geotermalne raziskave. Ugotovili so, da je v skalo pod njim vrezana globoka dolina v obliki črke U. Zdaj jo zapolnjujejo rečni sedimenti, ki so nastali po poledenitvi. Če takšne erozijske depresije v skalni podlagi segajo pod lokalno osnovno raven (raven drenažne osnove, tj. bolj ali manj povprečna raven regionalnega površja skalne podlage), jih imenujemo predorska dolina ali pregloboka dolina.
Lokalno, kot v primeru Bodenskega jezera, lahko pregloboka dolina v kamninski podlagi sega pod morsko gladino. Preperele doline so prisotne na številnih prej zaledenelih območjih v najrazličnejših okoljih na gorskih območjih in njihovih predgorjih. Procesi nastanka so še vedno predmet razprav. Najverjetneje ima ključno vlogo ledeniško izrezovanje v kombinaciji s fluvialno erozijo, torej na kratko led in talilna voda.
5. Dolina Küsnacht
Ta depresija je del zgornje doline Küsnacht ob jezeru. Nastala je zaradi rečne erozije v peščenjakovo podlago. Območje je znano po bentonitu Küsnacht. To je redka, zelo drobnozrnata mehka kamnina, ki izvira iz vulkanskega pepela. Odložil se je pred 15 milijoni let po izbruhu vulkana v bližnji južni Nemčiji (vulkansko polje Hegau).
6. Jezero Zurich
Züriško jezero je eno od številnih periglacialnih jezer v Švici, ki so nastala v času zadnje poledenitve pred približno 14.000 leti. 140 metrov globoko jezero leži v dolini, ki jo je poglobil ledenik. Ledeniki so ga erodirali še 150 metrov v skalno podlago.
7. Končna morena v Zürichu
Po zadnjem ledeniškem maksimumu so se ledene gmote začele topiti in ledeniki so se umaknili proti Alpam. To se ni zgodilo v enem samem procesu, temveč v več fazah taljenja in umikanja. Toplo, hladno, toplo, hladno. Med temi fazami so se ledeniki za nekaj let ustavili (faza mirovanja). Med takšno fazo mirovanja, pred 15 000 do 19 000 leti, je nastala končna morena v Zürichu. Danes se nahaja v starem mestnem jedru. Najbolj znan ostanek te morene je 20 metrov visok hrib Lindenhof. Na njem so sledovi poselitve iz obdobja vsaj 4’500 let pred našim štetjem (neolitik). Na njem so dokumentirane keltske in rimske dejavnosti.
Po ponovnem taljenju ledu se je talilna voda zajezila v Züriško končno moreno in nastalo je Züriško jezero. Ni se imelo kam umakniti. Velik zapis podatkov o vrtanju zaradi gradbenih dejavnosti v mestu dokumentira plast z zelo posebnimi, kaotičnimi sedimenti. Ti sedimenti kažejo na to, da se je moral zgoditi katastrofalen dogodek.
Raziskave sedimentov na dnu jezera so pokazale, da so pred približno 14.000 leti po celotnem jezeru potekali podvodni tokovi ruševin, ki jih je domnevno sprožil potres. Ta potres ali pa padec velike skale v jezero (ki je takrat segala precej višje proti toku proti robu Alp) je povzročil velik val, podoben cunamiju, ki je lokalno uničil zaporno moreno in pripeljal do tega izbruha.
8. Zürichberg
Tukaj se kolesarji povzpnejo po več kot 12-odstotnem strmem morenskem pobočju. Ledeniški nanosi so tanki le nekaj metrov. Pobočje je pravzaprav opredeljeno s kamnito dolino, ki je nastala zaradi erozije več faz poledenitev.
Ta blog je bil samodejno preveden iz angleščine. Vse jezikovne napake niso avtorjeve.
