Glaciärsjöar: hur de bildas och varför de spelar roll
Glaciärsjöar hör till de vackraste och ekologiskt mest intressanta vatten-ekosystemen på planeten. Från Patagoniens isblå fjordliknande laguner — som Lago Grey vid Torres del Paine — till Alpernas djupblåa tarns i tomma cirques, till de turkosa sjöarna längs Icefields Parkway i Kanada — glaciärsjöar visar upp en extremitet av vattenkaraktär som skiljer sig markant från vanliga inlandssjöar. De är också, i ett förändrat klimat, ett av de snabbast expanderande fenomenen i glaciärlandskapet.
Antalet och den totala volymen av glaciärsjöar globalt ökar i takt med att glaciärer världen runt smälter och lämnar efter sig bassar, dalar och fördjupningar fyllda med smältvatten. Att förstå hur de bildas och vad de gör är centralt för att förstå den pågående omvandlingen av glaciärlandskap. Utforska glaciärsjöar och glaciärlandskap via kartan.
Proglacial sjöar bakom moräner
Den vanligaste och praktiskt sett viktigaste typen av glaciärsjö är den proglaciala sjö som bildas framför en retatterande glaciär, dammad bakom dess ändmorän. En ändmorän bildas när en glaciär befinner sig i stillestånds- eller svag reträtt-position under tillräckligt lång tid för att ackumulera ett valliknande rygg av glacialt material — morän — framför sitt snout.
När glaciären sedan drar sig längre tillbaka bildar moränen en naturlig damm. Smältvatten ackumuleras bakom morändammen och bildar en sjö. Sjöns storlek kan variera från några hektar till flera kvadratkilometer och djup från några meter till hundratals meter beroende på dalbottens form och morändammens höjd.
Dessa sjöar är dynamiska: de växer när glaciären fortättar att dra sig tillbaka, och de är i ständig förändring av processer som underskärning av morändammen, kalvning av isbitar från glaciärens front och möjliga utbrott (GLOF). I Himalaya, Andes och Karakorum har satellitbilder dokumenterat en dramatisk ökning av proglacial sjöareal sedan 1980-talet.
Tarns i glacialeroderade cirques
Tarns är de karakteristiska sjöarna i bergsmiljö bildade i botten av tomma cirques. Som beskrivits i avsnittet om cirqueglacpiärer eroderar glaciären ned sin bassin djupare än den yttre tröskeln, och när isen smälter blir fördjupningen vattenfylld. Resultatet är en ofta djup, klar, cirkulär till oval sjö omgiven av branta bergsväggar.
Tarns är vanliga i brittiska, skandinaviska och alpina bergsmiljöer. I Wales och skottska Highlands är de ett omtyckt inslag i vandringsterrängen. Glaslyn under Snowdons östvägg och Llyn Llydaw på Snowdons sydflank är välkända skotska tarns. Rösjön i Jotunheimen i Norge, Smakvatn i Trollheimen — talrika norska fjällsjöar är tarns, formade av pleistocena cirqueglacpiärer vars is smälte för tusentals år sedan.
Supraglaciala sjöar på isplattornas yta
En tredje typ av glaciärsjö bildas ovanpå isen. Supraglaciala sjöar är tillfälliga eller semi-permanenta ansamlingar av smältvatten i fördjupningar på glaciärens yta. De kan vara relativt grunda och hanterbara, eller de kan på stora isplattor som Grönland och Antarktis växa till sjöar av kilometerstorlek.
På Grönlands isplatta har supraglaciala sjöar observerats bildas och dräneras vid ett antal tillfällen på geofysikalisk snabb tid — på timmar. Dräneringen sker via moulin, vertikala schakt i isen som kanaliserar smältvattnet ned till isens botten. Det snabba vattenflödet till botten kan temporärt smörja gränssnittet mellan is och berggrund och lokalt accelerera isflödet, en process med implikationer för isplattans dynamik och havsnivåbidraget.
Suproglacial och englacial dränering
Smältvatten på en glaciärs yta hittar sin väg mot lägre nivåer via en kombination av ytkanaler — supraglaciala flöden som kan likna riktiga floder i skala — och via vertikala ingångar in i ismassan. Vattenets rörelse inuti isen sker i kanaler och spricknät och formar englacial hydrologi, ett system som är svårt att studera direkt men som påverkar glaciärens flödeshastighet och massbalans.
Dessa interna dräneringssystem bidrar till bildningen av subglaciala sjöar — sjöar under glaciärisen — ett fenomen som inte alls är ovanligt i Antarktis. Lake Vostok under det östantarktiska isplanet, identifierat med seismiska metoder och iskärnsborrning, är en vätskefylld bassäng på ungefär 250 x 50 kilometer isolerad under ungefär 3,7 kilometer is. Vattnet i Lake Vostok har troligen inte haft kontakt med atmosfären på uppemot 15 miljoner år.
Ekologiska egenskaper
Glaciärsjöar är ovanliga ekosystem. Den höga klarhet shet i vatten (låg turbiditet), extrema kyla, låga närsalthalter (oligotrofi) och årsvis djupgående omblandning av vattnet ger förutsättningar för specialiserade biologiska samhällen. Alger, cyanobacterier och specialiserade kräftdjur som Daphnia och Cyclops-copepoder är vanliga i dessa miljöer.
I apaiska (artfattiga) vatten kan glaciärsjöar reagera dramatiskt på till och med blygsamma tillförslar av närsalter — exempelvis från besökarnas aktiviteter eller från atmosfärisk deposition. Eutrofiering av oligotrofa glaciärsjöar är ett problem vid intensivt besökta turistmål.
Varför de spelar roll i förändringsperspektiv
Den totala arealen av glaciärsjöar globalt ökade med uppskattningsvis 51 procent mellan 1990 och 2018 enligt en studie publicerad i Nature Climate Change 2020. Antalet sjöar ökade från ungefär 9 400 till 14 400 och deras kombinerade area från ungefär 594 till 894 kvadratkilometer. Denna ökning är direkt driven av glaciärreträtterna och är ett tydligt tecken på den pågående omvandlingen av glaciärlandskapet.
Den ökade mängden glaciärsjöar innebär också ökad GLOF-risk, ändrade hydrologiska regimer i nedströmsdalar och förändrade ekosystem. Sjöar som bildas i regioner med begränsad infrastruktur för övervakning och beredskap — Anderna, Centralasien, Kaukasus — är de som ger störst anledning till oro.