Lodowa jaskinia
Jaskinia lodowa to dowolny rodzaj naturalnej jaskini (najczęściej jaskinie lawowe lub jaskinie wapienne ), która zawiera znaczne ilości wieloletniego (całorocznego) lodu . Przynajmniej część jaskini musi mieć temperaturę poniżej 0 ° C (32 ° F) przez cały rok, a woda musiała przedostać się do zimnej strefy jaskini.
Terminologia
Ten typ jaskini został po raz pierwszy [ wątpliwy ] formalnie opisany przez Anglika Edwina Swifta Balcha w 1900 roku, który zasugerował, aby używać dla nich francuskiego terminu glacieres , mimo że termin jaskinia lodowa był wówczas, podobnie jak obecnie, powszechnie używany w odniesieniu do jaskinie zawierające po prostu całoroczny lód. Wśród speleologów właściwym terminem angielskim jest jaskinia lodowa .
Jaskinia utworzona w lodzie (jak w lodowcu) jest właściwie nazywana jaskinią lodowcową .
typy
Jaskinie lodowe występują jako statyczne jaskinie lodowe, takie jak jaskinia lodowa Durmitor [ potrzebne źródło ] oraz dynamiczne lub cykliczne jaskinie lodowe, takie jak Eisriesenwelt . [ potrzebne lepsze źródło ]
Mechanizmy temperaturowe
W większości krajów świata jaskinie skalne są izolowane termicznie od powierzchni i dlatego zwykle przyjmują prawie stałą temperaturę zbliżoną do średniej rocznej temperatury na powierzchni. W niektórych zimnych środowiskach, takich jak okolice góry Erebus , średnie temperatury powierzchni (a tym samym jaskini) są poniżej zera, a przy dostępności wody powierzchniowej latem możliwe są jaskinie lodowe, które czasami pokrywają fumarolowe wieże lodowe . Jednak wiele jaskiń lodowych istnieje w umiarkowanym , ze względu na mechanizmy, które powodują obniżenie temperatury w jaskiniach niż średnie temperatury powierzchni, na których powstały.
Zimne pułapki : niektóre konfiguracje jaskiń umożliwiają sezonową konwekcję import zimnego powietrza z powierzchni zimą, ale nie ciepłego powietrza latem. Typowym przykładem jest podziemna komora znajdująca się pod pojedynczym wejściem. Zimą zimne, gęste powietrze osiada w jaskini, wypierając cieplejsze powietrze, które unosi się i opuszcza jaskinię. Latem zimne powietrze jaskini pozostaje na miejscu, ponieważ stosunkowo ciepłe powietrze powierzchniowe jest lżejsze i nie może się przedostać. Jaskinia będzie wymieniać powietrze tylko wtedy, gdy powietrze na powierzchni jest chłodniejsze niż powietrze w jaskini. Niektóre zimne pułapki mogą uwięzić śnieg powierzchniowy i osłonić ją przed letnimi promieniami słońca , co może dodatkowo przyczynić się do niższej temperatury w jaskini.
Wieczna zmarzlina : Nawet środowiska o klimacie umiarkowanym mogą zawierać obszary skalne, które przez cały rok są poniżej zera, stan zwany wieczną zmarzliną . Na przykład zimowy wiatr i brak pokrywy śnieżnej mogą pozwolić na zamarznięcie na tyle głębokie, aby chronić je przed letnimi roztopami, szczególnie w jasnej skale , która nie pochłania łatwo ciepła. Chociaż część jaskini w tej strefie wiecznej zmarzliny będzie poniżej zera, wieczna zmarzlina generalnie nie pozwala na przesiąkanie wody , więc formacje lodowe są często ograniczone do kryształów z pary , a głębsze korytarze jaskiniowe mogą być suche i całkowicie wolne od lodu. Jaskinie lodowe w wiecznej zmarzlinie nie muszą być zimnymi pułapkami (chociaż niektóre są), pod warunkiem, że latem nie występują w nich znaczne przeciągi.
Chłodzenie wyparne : Zimą suche powietrze powierzchniowe wpadające do jaskini nasyconej wilgocią może mieć dodatkowy efekt chłodzenia ze względu na utajone ciepło parowania . Może to spowodować utworzenie strefy w jaskini, która jest chłodniejsza niż reszta jaskini. Ponieważ w wielu jaskiniach występują sezonowo odwracające się przeciągi, odpowiednie ocieplenie jaskini w wyniku kondensacji latem może wystąpić w innym miejscu w jaskini, ale w każdym przypadku nasycone wilgocią środowisko jaskini prawdopodobnie doświadczy znacznie więcej chłodzenia przez parowanie niż ocieplenie kondensacyjne .
Rodzaje lodu
Różne mechanizmy zamrażania skutkują wizualnie i strukturalnie różnymi rodzajami wieloletniego lodu jaskiniowego.
Woda w stawie : Woda powierzchniowa, która gromadzi się i gromadzi w jaskini przed zamarznięciem, utworzy czystą masę lodową, która może mieć dziesiątki metrów grubości i być bardzo stara. Duże masy lodu są plastyczne i mogą powoli płynąć w odpowiedzi na grawitację lub ciśnienie z dalszych akumulacji. Rzeźbienie z przepływu powietrza i sublimacji może ujawnić starożytne pasma akumulacji w lodzie.
Nagromadzony śnieg : Sprasowany pod ciężarem trwających akumulacji, śnieg przesuwający się lub wpadający do wejścia do jaskini może ostatecznie utworzyć lód, który jest grubokrystaliczny, podobny do lodu lodowcowego . Prawdziwe podziemne lodowce są rzadkie.
Formy lodowe : Woda, która zamarza przed zalaniem, może tworzyć sople lodu , lodowe stalagmity , lodowe kolumny lub zamarznięte wodospady .
Wilgoć unosząca się w powietrzu (para wodna) : zamarzająca para może tworzyć kryształki szronu , pióra mrozu i dwuwymiarowe płyty lodowe na ścianach i suficie jaskini.
Lód igłowy : Infiltrująca woda, która zamarza w podłożu skalnym, może czasami zostać wtłoczona do przejścia jaskini.
Intruzje : Ciężar powierzchniowego lodowca wznoszącego się na szczycie wejścia do jaskini może wepchnąć lód lodowcowy na niewielką odległość do jaskini. Jedynymi znanymi przykładami tego zjawiska jest kilka „korków lodowych” na tyłach jaskini Castleguard w Albercie .
Przykłady
- Jaskinia Lodowa Wulkanu Bandera (Nowy Meksyk, USA)
- Rezerwat Stanowy Bixby (Iowa, USA)
- Booming Ice Chasm (Alberta, Kanada)
- Jaskinia Bortig Pit (Góry Apuseni, Rumunia)
- Jaskinia Lodowa Canyon Creek (Alberta, Kanada)
- Jaskinia Castleguard (Alberta, Kanada)
- Kopalnia lodu Coudersport (Pensylwania, USA)
- Rezerwat stanowy Decorah Ice Cave (Iowa, USA)
- Demianowska Jaskinia Lodowa (Słowacja)
- Dobszyńska Jaskinia Lodowa (Słowacja) wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO (2000)
- Eisriesenwelt (Werfen, Austria)
- Grotta del Gelo (Sycylia, Włochy)
- Grotte Casteret (Aragonia, hiszpańskie Pireneje)
- Lodowa Góra (Wirginia Zachodnia, USA)
- Jaskinia Lodowa Kungur (Kraj Permski, Rosja)
- Jaskinia Lodowa Narusawa (Góra Fuji, Japonia)
- Niter Ice Cave (Idaho, USA)
- Sam's Point Preserve (Nowy Jork, USA)
- Jaskinia Scărișoara (Rumunia)
- Shawangunk Ridge (Nowy Jork, USA)
- Speilsalen (Norwegia) upadł w 2007 roku
- Víðgelmir (zachodnia Islandia)
Dalsza lektura
- Macdonald, WD Mechanizmy rozwoju lodu w jaskiniach lodowych zachodniej Ameryki Północnej The Canadian Caver 25/1 i 25/2, 1993.
- Rachlewicz G., Szczuciński W. Sezonowe, roczne i dekadowe zmiany bilansu masy lodowej w Jaskini Lodowej w Ciemniaku, the Tatra Mountains, Poland Theoretical and Applied Karstology, 17: 11-18, 2004. (dokumentuje ubytek masy lodowej w Ciemniaku Jaskinia Lodowa, Polska).
Linki zewnętrzne
- Wirtualna jaskinia: formacje lodowe w jaskiniach lodowych goodearthgraphics.com
- Film przedstawiający jaskinię lodową w filmie na YouTube w Big Snowy Mountains of Montana
- Witryna Rod Benson Big Ice Cave in the Pryor Mountains of Montana For Montana, selfpublished, 2009, pobrana 17 stycznia 2016 r.
- Zdjęcia jaskini lodowej Eisriesenwelt Eisriesenwelt Austria, bez daty. pobrano 17 stycznia 2016 r
- Jaskinia Lodowa Kungur
- Durmitor Ice Cave Zarchiwizowane 2015-04-02 w Wayback Machine
- Speleoglacio Grupa Badawcza Jaskiń Lodowych Uniwersytet w Mediolanie, Włochy
- Marco Plebani GROTTE DI GHIACCIO Witryna internetowa Marco Plebani, czerwiec 2009, 3 strony (w języku włoskim), pobrana 17 stycznia 2016 r.