Moräne

Aus besserwiki.de
Die schneefreien Schutthügel rund um die Lagune sind Seiten- und Endmoränen eines Talgletschers in Nepal.

Eine Moräne ist eine Anhäufung von unverfestigtem Schutt (Regolith und Gestein), manchmal auch als Gletschertuff bezeichnet, die sowohl in aktuell als auch in ehemals vergletscherten Regionen vorkommt und zuvor von einem Gletscher oder Eisschild mitgerissen wurde. Es kann aus teilweise abgerundeten Partikeln bestehen, die in ihrer Größe von Geröll (in diesem Fall wird es oft als Geschiebelehm bezeichnet) bis hin zu Kies und Sand reichen, in einer Grundmasse aus fein verteiltem lehmigem Material, die manchmal als Gletschermehl bezeichnet wird. Seitenmoränen bilden sich an der Seite des Eisstroms, während Endmoränen am Fuß des Gletschers entstehen und das maximale Vorstoßen des Gletschers markieren. Andere Arten von Moränen sind Grundmoränen (mit Erde bedeckte Flächen, die sich auf flacher oder unregelmäßiger Topografie bilden) und Mittelmoränen (Moränen, die sich dort bilden, wo zwei Gletscher aufeinander treffen).

Seitenmoräne eines Gletschers bei Zermatt, Schweiz

Moränen (französisch moraine ‚Geröll‘) sind die Gesamtheit des von einem Gletscher transportierten Materials, im Speziellen die Schuttablagerungen, die von Gletschern bei ihrer Bewegung mitbewegt oder aufgehäuft werden, sowie die im Gelände erkennbaren Formationen.

Wortherkunft

Der Begriff Moräne ist als eine Bezeichnung für Gletschergeröll und Gletscherschutt aus dem französischen Wort moraine entlehnt, dessen Ursprung unklar ist. Beispielsweise wurde das Wort von der Bevölkerung aus dem Gebiet von Chamonix verwendet, die damit die Schuttwälle bezeichneten, die die Gletscher angehäuft hatten. In der wissenschaftlichen Literatur findet sich dieser Begriff im Jahr 1799 beim Gletscherforscher Horace Bénédict de Saussure.

Das Wort Moräne ist dem französischen moraine [mɔ.ʁɛn] entlehnt, das wiederum vom savoyardischen morena ("Erdhügel") abgeleitet ist. Morena wurde in diesem Fall vom provenzalischen morre ("Schnauze") abgeleitet, das wiederum aus dem Vulgärlateinischen *murrum "runder Gegenstand" stammt. Der Begriff wurde 1779 von Horace Bénédict de Saussure in die Geologie eingeführt.

Merkmale

Moränen sind Landformen, die aus Gletscherschutt bestehen, der hauptsächlich durch Gletschereis abgelagert wurde. Gletscherschutt wiederum ist ungeschichtetes und unsortiertes Geröll, dessen Größe von schluffigem Gletschermehl bis zu großen Felsbrocken reicht. Die einzelnen Gesteinsfragmente haben in der Regel eine subangulare bis runde Form. Moränen können auf der Oberfläche des Gletschers liegen oder als Haufen oder Platten von Schutt dort abgelagert werden, wo der Gletscher geschmolzen ist.

Entstehung

Moränen können durch eine Reihe von Prozessen entstehen, die von den Eigenschaften des Sediments, der Dynamik des Eises und dem Ort auf dem Gletscher abhängen, an dem sich die Moräne bildet. Moränenbildungsprozesse können grob in passive und aktive Prozesse unterteilt werden.

Bei passiven Prozessen werden chaotische supraglaziale Sedimente mit begrenzter Umformung in die Landschaft eingebracht und bilden typischerweise hügelige Moränen. Diese Moränen setzen sich aus supraglazialen Sedimenten von der Eisoberfläche zusammen.

Aktive Prozesse bilden oder überarbeiten Moränensedimente direkt durch die Bewegung des Eises, was als Glaciotektonismus bekannt ist. Dabei bilden sich Stauch- und Blockmoränen, die häufig aus Geschiebe und überarbeiteten proglazialen Sedimenten bestehen.

Moränen können auch durch die Anhäufung von Sand- und Kiesablagerungen aus Gletscherströmen entstehen, die vom Eisrand ausgehen. Diese Fächerablagerungen können zu einer langen Moränenbank zusammenwachsen, die den Eisrand markiert. Bei der Bildung und Überarbeitung einer einzelnen Moräne können mehrere Prozesse zusammenwirken, und die meisten Moränen weisen ein Kontinuum von Prozessen auf. Die Überarbeitung von Moränen kann zur Bildung von Goldlagerstätten führen, wie im südlichsten Chile.

Arten von Moränen

Moränen können entweder nach ihrem Ursprung, ihrer Lage in Bezug auf einen Gletscher oder einen ehemaligen Gletscher oder nach ihrer Form klassifiziert werden. Der erste Ansatz eignet sich für Moränen, die mit heutigen Gletschern in Verbindung stehen, ist aber schwieriger auf alte Moränen anzuwenden, die durch ihre besondere Morphologie definiert sind, da ihr Ursprung umstritten ist. Einige Moränentypen sind nur von alten Gletschern bekannt, während Mittelmoränen von Talgletschern schlecht erhalten und nach dem Rückzug oder Abschmelzen des Gletschers schwer zu unterscheiden sind.

Seitenmoränen

Seitenmoränen oberhalb von Lake Louise, Alberta, Kanada.

Seitenmoränen sind parallele Ablagerungen von Schutt, die sich entlang der Seiten eines Gletschers bilden. Der nicht verfestigte Schutt kann sich auf dem Gletscher durch Frostsprengungen an den Talwänden oder durch in das Tal fließende Nebenflüsse ablagern, oder es kann sich um subglazialen Schutt handeln, der an die Oberfläche des Gletschers getragen, ausgeschmolzen und zum Gletscherrand transportiert wird.

Deutlich sichtbare Moränen auf einem Seitengletscher des Gornergletschers, Zermatt, Schweiz. Die Seitenmoräne ist die hohe schneefreie Schuttbank im linken oberen Viertel des Bildes. Die Mittelmoräne ist die Doppellinie aus Schutt, die entlang der Mittellinie des Gletschers verläuft.

Seitenmoränen können sich bis zu 140 Meter über den Talboden erheben, können bis zu 3 Kilometer lang sein und sind in der Nähe des Gletscherrandes steiler (bis zu 80 Grad) als weiter entfernt (wo die Neigung normalerweise 29 bis 36 Grad beträgt).

Grundmoränen

Grundmoränen bilden eine unregelmäßige, hügelige Topografie.

Grundmoränen sind mit Geschiebelehm bedeckte Gebiete mit unregelmäßiger Topographie und ohne Erhebungen, die oft sanfte Hügel oder Ebenen mit einem Relief von weniger als 10 m bilden. Grundmoränen werden an der Basis des Eises als Geschiebelehm mit einer dünnen und diskontinuierlichen oberen Schicht aus supraglazialem Geschiebelehm abgelagert, der sich beim Rückzug des Gletschers bildet. Sie findet sich typischerweise in den Bereichen zwischen den Endmoränen.

Rippenmoränen

Rogenmoränen oder Rippenmoränen sind eine Art von Grundmoränen, die eine Reihe von Rippen senkrecht zum Eisfluss in einem Inlandeis bilden. Die Vertiefungen zwischen den Rippen sind manchmal mit Wasser gefüllt, wodurch die Rogenmoränen auf Luftbildern wie Tigerstreifen aussehen. Die Rogenmoränen sind nach dem Rogensee in Härjedalen, Schweden, benannt, dem Typusort der Landform.

de Geer-Moränen

Die eng mit den Rogen-Moränen verwandten de Geer-Moränen sind bis zu 5 m hohe und 10-50 m breite Hügel, die senkrecht zum Eisstrom verlaufen. Sie treten in großen Gruppen in niedrig gelegenen Gebieten auf. Benannt nach Gerard de Geer, der sie 1889 erstmals beschrieb, sind diese Moränen möglicherweise aus Gletscherspalten unter dem Inlandeis entstanden. Das Kvarken weist eine sehr hohe Dichte an de-Geer-Moränen auf.

End- oder Endmoränen

Mehrere Erratiker auf der Endmoräne des Okanogan Lobe. Im Hintergrund die Kaskadenberge.

Endmoränen sind Kämme aus unverfestigtem Schutt, die sich an der Spitze oder am Ende des Gletschers ablagern. Sie spiegeln in der Regel die Form des Endes des Gletschers wider. Gletscher wirken wie ein Förderband, das Schutt von der Spitze des Gletschers nach unten transportiert, wo er sich in Endmoränen ablagert. Größe und Form der Endmoräne hängen davon ab, ob der Gletscher vorrückt, sich zurückzieht oder im Gleichgewicht ist. Je länger das Ende des Gletschers an einem Ort verbleibt, desto mehr Schutt lagert sich in der Moräne ab. Es gibt zwei Arten von Endmoränen: Endmoränen und Rückzugsmoränen. Endmoränen markieren den maximalen Vorstoß des Gletschers. Rückzugsmoränen sind kleine Erhebungen, die entstehen, wenn ein Gletscher während seines Rückzugs eine Pause einlegt. Nach dem Rückzug eines Gletschers kann die Endmoräne durch postglaziale Erosion zerstört werden.

Rückzugsmoräne

Rückzugsmoränen werden häufig als eine Reihe von Querrücken beobachtet, die hinter einer Endmoräne quer durch ein Tal verlaufen. Sie bilden sich senkrecht zu den Seitenmoränen, zwischen denen sie liegen, und bestehen aus unverfestigtem Schutt, der vom Gletscher abgelagert wurde. Sie entstehen bei vorübergehenden Unterbrechungen des Gletscherrückgangs.

Mittelmoräne

Mittelmoränen, Nuussuaq-Halbinsel, Grönland.

Eine Mittelmoräne ist ein Moränenkamm, der in der Mitte eines Tals verläuft. Sie bildet sich, wenn zwei Gletscher aufeinander treffen und die Schuttmassen an den Rändern der angrenzenden Talseiten sich verbinden und auf den vergrößerten Gletscher getragen werden. Wenn der Gletscher schmilzt oder sich zurückzieht, werden die Schuttmassen abgelagert und es entsteht ein Grat in der Mitte des Talbodens. Der Kaskawulsh Glacier im Kluane National Park, Yukon, hat einen 1 km breiten Rücken aus Mittelmoräne.

Der markante dunkle Streifen im linken Viertel bildet eine Mittelmoräne.
Diese ist an der Wasseroberfläche als Schlammwatt zu sehen. (Brüggengletscher, Patagonien).

Supraglaziale Moränen

Supraglaziale Moränen entstehen durch Schutt, der sich auf dem Gletschereis ablagert. Dieser Schutt kann sich durch den Eisfluss zur Oberfläche in der Ablationszone, durch das Schmelzen des Oberflächeneises oder durch Schutt, der von den Talflanken auf den Gletscher fällt, ansammeln.

Waschbrettmoränen

Waschbrettmoränen, auch bekannt als Neben- oder Riffelmoränen, sind geomorphologische Merkmale geringer Amplitude, die von Gletschern verursacht werden. Sie bestehen aus 1 bis 2 m hohen, etwa 100 m voneinander entfernten Flachreliefkämmen, die sich an der Basis des Eises als Geschiebelehm ablagern. Der Name "Waschbrettmoräne" bezieht sich auf die Tatsache, dass sie aus der Luft betrachtet einem Waschbrett ähnelt.

Veiki-Moräne

Eine Veiki-Moräne ist eine Art Buckelmoräne, die unregelmäßige Landschaften mit Teichen und Plateaus bildet, die von Bänken umgeben sind. Sie entsteht durch das unregelmäßige Abschmelzen von Eis, das mit einer dicken Schuttschicht bedeckt ist. Veiki-Moränen sind in Nordschweden und Teilen Kanadas verbreitet.

Wandermoränen und abgelagerte Moränen

Moränen oberhalb des Lake Louise, Kanada

Wandermoränen sind all jene Moränen, die noch vom Gletscher bewegt werden. Das vom Eis transportierte Gesteinsmaterial wird Geschiebe genannt. Nach dem Ort der Bildung unterscheidet man genauer:

  • Obermoränen stammen von dem Material, das von den Felswänden auf den Gletscher stürzt und sich beim Schmelzen des Gletschers ablagert, sie kommen vornehmlich im Zehrgebiet vor.
  • Innenmoränen umfassen alles Material, das im Inneren des Gletschers, also intraglazial transportiert wird.
  • Untermoränen bilden sich an der Gletscherbasis. Das Material der Untermoräne wird durch die Reibung mit dem Untergrund sehr stark geschliffen und zerkleinert.
  • Seitenmoränen bilden sich entlang der Ränder der Gletscherzunge. Ihr Material stammt einerseits von dem seitlich anstehenden Gestein, zum Großteil aber aus ehemaligen Untermoränen, die an die Seiten des Gletschers geführt worden sind.
  • Mittelmoränen entstehen aus den Seitenmoränen zweier Gletscher, wenn diese zusammenfließen (Konfluenz) und sich vereinen.

Abgelagerte Moränen sind Moränen, die nach der Ablagerung nicht mehr bewegt wurden:

  • Ablationsmoränen bestehen aus dem Material von Ober- und Innenmoränen. Sie bleiben zurück, wenn das Eis des Gletschers abgeschmolzen ist.
  • Grundmoränen bestehen aus dem Material von Unter- und Innenmoränen.
  • Ufermoränen sind die abgelagerte Entsprechung von Seitenmoränen.
  • Endmoränen bilden sich als Schuttanhäufung am Gletscherende, wenn sich die Gletscherstirn für längere Zeit nicht bewegt. An ihnen kann man besonders gut die größte Ausdehnung des Gletschers erkennen.
    • Satzendmoränen entstehen durch Abschmelzen der Gletscher über einen längeren Zeitraum an einer Stelle, wobei sich größere Wälle bilden, die nach dem kompletten Abschmelzen des Eises als landschaftsprägendes Element zurückbleiben.
    • Fließendmoränen sind ein Folgeprodukt von Satzendmoränen, wenn sie durch Zusammenstürzen oder Herunterrollen von Gesteinsmaterial ihre Form verändern, sprich „wegfließen“.
    • Stauchendmoränen kennzeichnen eingelagerte Schollen von gletscherüberfahrenem Material (in gefrorenem Zustand), welches in die unbewegte Moräne hineingeschoben und eingebaut wird.
  • Sohlmoränen entstehen, wenn aus Lockergestein bestehender Untergrund in die Gletscherbewegung einbezogen wird. Dabei werden die oberen Dezimeter bis 2 m Untergrund abgeschert und umgelagert, sodass der untere Bereich der neu entstehenden Moräne dem unterlagernden Gestein in Korngrößenverteilung und Lithologie ähnelt, der Schichtverband jedoch stark gestört ist.
  • Drumlins sind längliche, längs der Bewegungsrichtung des Gletschers verlaufende Hügel. Sie bestehen größtenteils aus abgelagertem Moränenmaterial, vor allem der Grundmoräne.

In der Fachliteratur ist es in den letzten Jahren üblich geworden, den Begriff Moräne nur noch auf das aktuell bewegte Material im Gletschereis und die Reliefformen, die unter dem und um das Gletschereis entstehen, zu beziehen. Die Ablagerungen (Sediment) hingegen werden als Geschiebemergel (oder auch Till) bezeichnet.

Jungmoränen und Altmoränen

Nach der Entstehungszeit werden Jungmoränen (Weichseleiszeit, Würmeiszeit) von Altmoränen (aus den vorherigen Eiszeiten) unterschieden.

Zusammensetzung

Der Begriff Moräne umfasst alle Schuttmassen, die durch das Eis mitgeführt und abgelagert wurden. Moränen bestehen dabei aus Material verschiedener Körnungsgröße, vom Ton über Sand bis zu größeren Gesteinsblöcken. Das Material ist jedoch durchmischt und weist in der Regel keine Sortierung oder Schichtung nach der Größe auf.

Auch finden sich End- und Grundmoräne als Sohl-, Zwischen- oder Deckschicht gemischt sowie Altgestein. Ufermoränen, das sind bereits abgelagerte Seitenmoränen, können ebenfalls durchaus eine unsaubere Schichtung aufweisen.

Alpinistische Bedeutung

Da Moränen aus losem zusammengebackenen Sand und Gestein bestehen, sind die steilen Flanken oft steinschlaggefährdet. Sie werden zweckmäßigerweise meist oben am Moränenkamm begangen. Bei Übergängen oder beim Absteigen von einer Moräne auf den Gletscher sollte man sorgfältig die ungefährlichste Stelle aussuchen und sich an Steigspuren halten, falls solche zu erkennen sind.

Moränen können aber auch als wertvolle Orientierungshilfe in einem sonst wenig Anhaltspunkte bietenden strukturlosen Gelände dienen.