Jäätikkö

Jäätikkö on maanpintaa peittävä, lumena tai muuna kiinteän olomuodon sateena tulleesta vedestä muodostunut, pitkään säilyvä laaja-alainen jäämassa, joka liikkuu hitaasti virtaamalla. Raja-arvoja määritelmän termeille "pitkään", "laaja-alainen" ja "liikkuu" ei voida asettaa; hydrologisesti jäätikkö eroaa ylivuotisesta lumiläikästä vain kokonsa perusteella. Onkin esitetty, että kaikki yli 0,1 neliökilometrin laajuiset ylivuotiset jäämassat luokiteltaisiin jäätiköiksi.

Bossonin jäätikkö Ranskan Alpeilla

Kertyneen lumen massan aiheuttaman paineen noustessa riittävän suureksi puristaa se alimpia kerroksia hyvin tiiviiksi firn-lumeksi ja lopulta jääksi.

Jäätiköt voidaan jakaa suuriin mannerjäätiköihin, vuoristojäätiköihin ja piedmont-jäätiköihin. Mannerjäätikössä jää virtaa keskustasta ulospäin kaikkiin suuntiin. Ne kattavat merkittäviä alueita Antarktiksen mantereesta ja Grönlannin liki kokonaan. Vuoristojäätiköt valuvat yhteen suuntaan, ja niitä sanotaankin jäävirroiksi. Piedmont-jäätiköt leviävät tasaisella maanpinnalla, ja niitä syöttää joko mannerjäätikön reunasta tai vuoristojäätikön alapäästä valuva jäälähde.

Jäätikön keskellä tai yläpäässä on kasautumisalue eli akkumulaatiovyöhyke, jolle satava lumi pakkautuu tiiviiksi ja muuttuu lopulta lumen omasta paineesta jääksi, ja alempana tai reunempana kulumisalue eli ablaatiovyöhyke, jossa jää haihtuu ja sulaa.

Euroopan suurin jäätikkö on Islannissa sijaitseva Vatnajökull, noin 8 100 neliökilometriä. Myös Huippuvuorten Austfonna on mainittu Euroopan suurimmaksi. Norjan lumisateisilla vuorilla on lukuisia jäätiköitä, joista suurimpia ovat Jostedalsbreen ja Svartisen.

Jäätiköt ovat pienentyneet nopeasti ilmaston lämpenemisen takia, ja sulamisen odotetaan jatkuvan. Jää- ja lumipeite vähentävät maapallon lämpenemistä, sillä ne heijastavat auringonsäteitä takaisin avaruuteen. Tämä on yksi syy, miksi tutkijat ovat huolestuneita ilmaston lämpenemisen seurauksena häviävistä jääpeitteistä.

Jäätikkö

Jäätiköiden synty ja rakenne

Islannin jäätikköä, joka halkeilee pinnalta.

Jäätiköt ovat keskimäärin kutistuneet viimeisten 50 vuoden ajan.

Jäätikkö muodostuu, kun lumi ei ehdi kesällä sulaa, vaan kerrostuu ja pakkautuu ensin tiiviiksi lumeksi ja lopulta jääksi yllä olevan lumikerroksen paineen vuoksi. Vastasatanut lumi on hyvin kevyttä. Ennen jääksi muuttumistaan satanut ja kerrostunut lumi muuttuu ensin hyvin tiheäksi firn-lumeksi. Kun jää on paksua, paine jäätikön pohjalla saa jään käyttäytymään hieman hyytelön tavoin ja jäätikkö alkaa virrata alamäkeen tai tasaisella alueella sivullepäin.

Jäätikköjää koostuu epäsäännöllisen muotoisista kiteistä, joiden halkaisija on muutamista millimetreistä kymmeniin senttimetreihin.

Jäätikön liikehdintä

Pääartikkeli: Jäätiköiden virtaus

Jään virtaus Antarktiksella.

Jään virtaus ylemmän Grindelwaldin jäätiköllä Grindelwald Schreckhornin lähellä. Lumen sulaminen ja jäätikön tummuminen alaspäin mentäessä näkyy selvästi. Se johtuu jään mukanaan kuljettamasta, kalliosta irrottamastaan kivestä ja sorasta.

Kaikkien jäätiköiden tiedetään virtaavan hitaasti. Liikettä on havainnoitu muun muassa tutkalla ja GPS-laitteilla. Varsinkin vuoristojäätiköissä virtaus näkyy jäätikön muodoista. Jää muuttuu suurissa paineissa ensin elastiseksi ja sitten plastiseksi, virtaavaksi, ennen murtumistaan. Jään virtausnopeus riippuu alustan aiheuttamasta kitkasta. Jään virtauksen aiheuttaa lähinnä sen liukuminen veden liukastaman alustan yllä. Monesti suuri paine sulattaa alustan veden joistain kohdista epätasaista alustaa. Osin jään virtaus liittyy sen muuttumiseen muovautuvaksi tietyissä paineissa noin 50 metrin syvyydessä. Jään täsmällinen virtausmekanismi on silti kiistojen kohde, koska paksun jään alustan oloja on vaikea tutkia.

Mannerjäätikköjen virtaus laajoilla jäätikön keskusalueilla on erittäin hidasta ja saattaa selittyä osin alempana olevien jäävirtojen imulla. Nopeus on alimmillaan siellä korkeintaan muutamia kymmeniä senttejä vuodessa, korkeintaan muutama metri vuodessa. Mutta virtaus nopeutuu huomattavasti mentäessä alempana sijaitseville reuna-alueille, missä jäätä kasautuu vuodessa enemmän.

Koon vaihtelut

Jäätiköiden koon muutokset liittyvät ilmastonvaihteluihin. Jäätikkö laajenee kylminä kausina ja kutistuu lämpiminä kausina.

Vuodesta 1980 alkaen jäätiköt ovat vetäytyneet kiihtyvällä vauhdilla, kun maapallon ilmasto on lämmennyt. Afrikan korkeimman vuoren, päiväntasaajalla sijaitsevan Kilimanjaron lumien arvellaan myös sulavan. Jään sulamisnopeus on hyvin herkkä lämpötilan muutokselle. Jään paksuussulamisvauhti on 4 000 metrin korkeudessa olevalla Himalajan Doktrianin jäätiköllä puhtaalle jäälle nollan ylittäville lämpötiloille 7,4 ja 8,0 mm/°C/päivä. Lumi sulaa siellä hieman hitaammin, 5,8–6,4 mm °C/päivä. Joidenkin tietojen mukaan pohjoisempana Grönlannissa puhtaalle jäälle luokkaa 3–8 mm/°C/päivä. Jää voi sulaa niinkin hitaasti kuin mm/°C/päivä. Korkealla jäätiköllä sulaminen saattaa olla jopa 15–40 mm/°C/päivä. Lumen ja jään sulamiseen vaikuttavat lämpötilan ja epäpuhtauksien lisäksi myös sade ja tuuli.

Jäätiköiden luokitteluita

Islannin Vatnajökull satelliittikuvassa. Tämä lakijäätikkö on kuin pieni mannerjäätikkö.

Jäätiköt on luokiteltu muotonsa ja alustansa perusteella kymmeneen luokkaan. Alla olevassa listassa on enemmänkin luokkia.

• Vuoristojäätiköt
  • Onsilojäätiköt (umpilaaksojäätiköt)
    • Onsilo- kattilamainen, rapautumisen synnyttämä lumen kasautumisalue ylhäällä vuoristossa. Ei virtaa alas laaksoon asti.
  • Vuoristojäätiköt eli laaksojäätiköt, jotka syntyvät monen onsilojäätikön sulautumina. Nämä ovat jäävirtoja, jotka virtaavat joskus jopa vuoristosta alas.
    • Vuoristojäätiköiden pituus on sadoista metreistä kymmeniin kilometreihin
  • Vuorenjuurijäätikkö tai ulosvirtausjäätikkö, piedmont-jäätikkö on monesti viuhkamainen jäätikkö, joka on alkanut levitä vuoren juurelle. Vuorenjuurijäätikköä syöttää ohut virtamainen vuoristojäätikkö. Tunnetuin vuorenjuurijäätikkö on Alaskassa sijaitseva Malaspinan jäätikkö.
    • Vuoristojäätiköitä on muun muassa Alpeilla, Norjassa ja Pyreneillä
  • Jääkentät vuoristossa oleva suuri jäätikkö, joka mukautuu alustan muotoihin ja on melko ohut, esim. Alaskan Beringin jäätikkö, Patagonian jäätikkö
  • Lakijäätiköt
    • Suurehko, kupera tai tasainen alue korkeahkon vuoriston huipulla
    • Islannin Vatnajökull, Huippuvuoret, Novaja Zemlja
  • Kivijäätikkö Jäätikkö, jonka pinta on sen kuljettamien kivien peitossa
• Mannerjäätiköt
  • Grönlanti, Etelämanner
  • Jääkauden aikaiset Skandinavian ja Pohjois-Amerikan jääkilvet
  • Poikkileikkaus kupumainen tai linssimäinen.
  • Mannerjään reunoilla jääkielekkeitä eli jäävirtoja
  • Mannerjää purkautuu mereen jäävuoriksi.
  • Mannerjään reunalla mantereella viuhkamaisia jäävirtoja eli jääkielekkeitä, jotka lähtevän paksumman jään alueesta
  • Painavat alla olevan maankuoren ainakin 1 000 m alemmaksi, suunnilleen kohdista joissa jään paksuus yli 2 000 m.

Jäätiköt voidaan luokitella dynamiikkansa perusteella aktiivisiin, passiivisiin tai kuolleisiin. Aktiivisiin syntyy koko ajan lisää jäämassaa, passiivisiin kertyy vain vähän uutta jäätä ja kuolleet jäätiköt eivät saa uutta lunta lainkaan, vaan niiden liike perustuu yksinomaan alla olevan rinteen kaltevuuteen.

Jäätiköt on luokiteltu 1930-luvulla lämpötilan mukaan viileisiin ja kylmiin jäätiköihin. Kylmien jäätiköiden alaosan lämpötila on sulamispisteen alapuolella, ja ne ovat jäätyneet kiinni alla olevaan peruskallioon. Viileiden jäätiköiden lämpötila on lähellä (paineesta riippuvaa) sulamispistettä, joten alaosan jäämassassa on jään seassa myös nestemäistä vettä. Monia jäätiköitä ei kuitenkaan voida luokitella näin, sillä vuoristojäätikön yläosa voi olla umpijäässä ja alaosa sisältää nestemäistä vettä. Tämä jako vaikuttaa jäätikön aiheuttamaan eroosioon, kuljetukseen ja depositioon.

Suurimmat jäätiköt

Aletschgletscher, Alppien suurin jäätikkö. Se on tyypillinen jäävirta.

Jäätiköt peittävät maapallon maapinta-alasta noin 10 %. Kaksi suurinta jäätikköä eli etelämantereen ja Grönlannin mannerjäätiköt kattavat kaikkien jäätiköiden pinta-alasta 97 % ja jäämassan kokonaistilavuudesta 99 %. Alpeilla on noin 1 300 pientä jäätikkövirtaa, joista pisin, Aletschjäätikkö (saks. Grosser Aletschgletscher), on noin 23 kilometriä pitkä.

Etelämantereen jäätikön paksuus on keskimäärin 1,6 km. Grönlannin jäätikkö on keskiosiltaan 2–3 km paksu. Jos Grönlannin jäätikkö sulaisi kokonaan, merenpinta nousisi 7 metriä, Jos Etelämantereen länsiosan jäätikkö, joka nyt jo lohkeilee, romahtaisi kokonaan mereen, merenpinta nousisi 5 metriä. Itse Etelämantereen pääjäätikkö paksunee tällä vuosisadalla, kun ilmastonmuutos lisää lumisateita sen alueella.

• Etelämanner 13,9 miljoonaa km² (87 % kaikista jäätiköistä) tilavuus 28 miljoonaa km³
• Grönlanti 1,835 miljoonaa km² (10 % kaikista jäätiköistä) tilavuus 2,7 miljoonaa km³
• Vatnajökull, Islanti noin 8 200 km²
• Muut Islannin jäätiköt yhteensä 2 650 km²
• Huippuvuorten jäätiköt 15 200 km²
• Siachen, Karakorum 1 150 km²
• Muut Pamirin ja Karakorumin suuret jäätiköt n. 2 500 km²
• Jostedalsbreen, Norja 855 km²
• Svartisen, Norja 475 km²
• Aletschjäätikkö, Sveitsi 115 km²
• Alaskan ja Kanadan jäätiköt noin 13 500 km²
• Richthofen, Kerguelen 700 km²

Suurimmat jäätiköt sijaitsevat pohjoisilla leveysasteilla, mutta jäätiköitä on päiväntasaajan lähettyvillä Afrikassa Kilimanjarolla, Mount Kenyalla sekä Ruwenzorilla. Myös Puncak Jayalla Indonesiassa on pieniä jäätiköitä.

Katso myös

• Jäätikön massatase
• Jäätikön virtaus
• Kryosfääri

Lähteet

• Encyclopaedia Britannica 1994, ISBN 0-85229-591-X.
• Nurminen, Matti (toim.): Otavan suuri ensyklopedia, Otava: 1979 ISBN 951-1-05122-9.
• Gerrard M: Mountain Environments: An Examination of the Physical Geography of Mountain. MIT Press, 1990. ISBN 9780262071284 Google books (viitattu 17.3.2013).
• All About Glaciers (National Snow and Ice Data Center)
• Jäätiköt – Powerpoint-esitys Helsingin yliopisto – Geofysiikan laitos

Aiheesta muualla

• Jäätiköt ja valtameret Ilmasto-opas.
• Swisseduc – Glaciers online
• USGS Glacier Studies Project
• Secrets of the Ice (the Museum of Science, Boston)
• Glaciers and Glacial Hazards – USGS
• 2003-08-15 Scientists Rewrite Laws Of Glacial Erosion
• Fjords National Park, Alaska
• NOVA scienceNOW – A 7 minute video of the NOVA broadcast that aired on PBS, 26.7.2005. Hosted by Robert Krulwich, the video is about the world's fastest glacier and why it is moving too fast.