Buzul, dağ zirvelerinde yaz kış erimeyen ve yer çekiminin etkisiyle yer değiştiren büyük kar ve buz kütlesidir. Eğimli arazilerde yıllar boyunca biriken kar kütlesinin önce buzkar, sonra da buza dönüşmesiyle oluşur. Buzullar okyanuslardan sonra dünya üzerindeki ikinci büyük su deposu ve en büyük tatlı su deposudur, tatlı suyun % 98,5'ini oluştururlar. Hemen hemen her kıtada buzullara rastlanır. Dünya'nın belirli bölgeleri, bütün yıl erimeyen ve "buzul" adını alan buzlarla kaplıdır. Bunlar kutup bölgeleriyle yüksek dağların tepeleridir. Buzul oluşabilecek bölgenin deniz yüzeyinden yüksekliği, enlemin artmasıyla azalır. Ekvator yakınlarında 0° enlem çevresinde buzullara rastlamak için Runewenzorilerin 4.400 m yüksekliğine çıkmak gerekirken, Alplerde (45°) 2500 m'ye, Norveç'te (60°) 1500 m'ye çıkmak yeterlidir. Kutupta buzullara deniz yüzeyinde rastlanır.
Buzullarla taşınan kayalar ve çökeltilerle oluşan uç, yanal, yer ve orta buzultaşları, buzul teknesi (U şekilli vadiler), buzyalağı (buz sirki) buzullarla ilgili jeolojik yüzey şekilleridir.
Buzul buzunun oluşumu.
Yukarı Grindelwald Buzulu'nun ve Schreckhorn'un birikme ve aşınma bölgeleri görülüyor.
Buzulun alt katmanları basınç nedeniyle erimeye maruz kalır ve buzulun tamamı bir akışkan gibi hareket eder. Buzullar akışkan gibi hareket etmek için eğime ihtiyaç duymaz, birikme bölgelerinde sürekli yağan karın birikmesi bu hareketi sağlar. Buzulların üst katmanları kırılgandır ve zaman zaman yarıklar (crévasse ve Bergschrund) oluşturur. Bu yarıklar nedeniyle gerekli güvenlik önlemi alınmadan buzulun üzerinde gitmek tehlikelidir. Eriyen buzul suları, buzulun içinden ve altından tüneller kazarak akar ve buzulun hareketini kolaylaştırır.
Kar yağışının çoğunu alan en üst kısma "birikme bölgesi" denir. Genel kural olarak buzulun yüzey alanının %60-70 arası birikme bölgesi sayılır. Buradaki buz kalınlığı bölgedeki kayanın aşırı erozyona uğramasına neden olacak kadar büyük bir kuvvetle aşağı doğru baskı uygular. Buzul bölgeden gittikten sonra kalan kâse ya da amfiteatr biçimindeki bu çöküntüye buzyalağı ya da sirk adı verilir.
Buzulun diğer ucuna, bittiği yere, çökelti ya da aşınma bölgesi adı verilir. Bu bölgede eriyerek kaybolan buz, kar yağışıyla birikenden daha fazladır. Aynı zamanda buzul çökelleri bu bölgede ortaya çıkar. Buzulun yok olana kadar inceldiği bölgeye buzul cephesi denir.
Her iki bölgenin birleştiği yüksekliğe denge hattı denir. Bu yükseklikte yeni kar yağışı ile biriken buzun miktarı, aşınma ile kaybedilen buzun miktarına eşittir. Birikme bölgesinin aşağı doğru olan aşındırma kuvvetleri ile aşınma bölgesinin çökel bırakma yatkınlığı birbirini dengeler. Ancak yanal erozyon kuvvetleri dengelenmediğinden, akarsuların oyduğu v şeklindeki akarsu vadileri buzullar tarafından u şekilli buzul vadilerine dönüşür.
Bir buzulun "sağlığından" söz edilirken birikme bölgesinin alanı aşınma bölgesinin alanıyla kıyaslanır. Sağlıklı buzulların birikme bölgesi daha geniş olur. Doğrusal olmayan birçok bağlantı, birikme ve aşınma arasındaki ilşkiyi belirler.
Küçük Buz Çağı'nın ardından 1850 yıllarında dünya buzulları oldukça önemli oranda geri çekildi. Bu gerilemenin ana sebebi sanayi Devrimi'nden sonra dünya üzerinde giderek artan oranda karbondioksit (CO2) üretilmesi ve bu karbondioksidin karbonik asit üretmek için gereksinimi olan suyu doğrudan buzullardan almasıdır. Avrupa'daki Alp Dağları buzullarının yakınlarında kurulan fabrikalar oldukça önemli oranda yakıt tüketmiş ve yanma sonucu ortaya çıkan bu karbondioksidi atmosfere bırakmıştır. 1980'lerden itibaren hızlanan bu geri çekilme, küresel ısınma ile bağlantılandırılmaktadır.
Buzulların oluşabilmesi, bulundukları enleme ve iklime bağlıdır. Kutup bölgelerinde buzullar deniz seviyesinde iken, Alp Dağları'nda 2.700 - 3.500 m yüksekliktedir. Dönencelerin arasında ise buzullarla daha yükseklerde karşılaşılabilir. Bir buzulun oluşması ve devamlılık sağlaması için yağış olması ve yağarak biriken buzun aşınarak kaybolan buzdan fazla olması gerekir. Çok soğuk iklimlerde bile yeterince yağış almayan bölgelerde birikme olmayacağından, buzullar da oluşmaz. Dördüncü zaman'daki (kuvaterner) buz çağlarında Sibirya'nın büyük çoğunluğu, orta ve kuzey Alaska ve Mançurya'nın tamamı bu durumdaydı. Günümüzde de Antarktika'nın McMurdo Kuru Vadileri'ndeki ve And Dağları'nın 19°S ile 27° enlemleri arasındaki bölümünde, aşırı kurak Atacama Çölü'nün üzerindeki alanda da bu nedenle buzullara rastlanmaz. And Dağları'nın bu bölgesi deniz yüzeyinden 6.700 m yüksekte olmasına rağmen, soğuk Humboldt akıntısı yağışı tamamen engeller. Ek bilgi: Dünyadaki tüm buzullar erirse deniz seviyesi her yerde 2 metre artar.
Buzulların hareketi
Titlis Buzulu'ndaki buz yarıkları
Buzullar, içeriden ve dışarıdan olmak üzere iki şekilde hareket eder. Buz, kalınlığı 50 metreyi geçene dek oldukça kolay kırılan bir katı madde gibi davranır. 50 metreden daha derinde oluşan basınç, buzun "plastik" hale gelmesine ve akmasına neden olur. Buzulu oluşturan buz, üst üste birikmiş molekül katmanlarından oluşur. Bu katmanlar arasındaki bağlar görece zayıftır. Stres iç bağ kuvvetlerini aştığında katmanlar birbirinin üzerinde kaymaya başlar.
İkinci hareket şekli de temelden kaymadır. Buzulun tamamı, eriyen suların yarattığı kaydırıcı etkiyle birlikte üzerinde bulunduğu ortamın üzerinde kayarak ilerler. Buzulun tabanına doğru basınç arttıkça buzun erime noktası da azalır, dolayısıyla buz erimeye başlar. Buz ile kaya arasında hareket sonucu oluşan sürtünme ve dünyanın içinden gelen jeotermal ısı da erimeye yardımcı olur. Ilıman buzullar genellikle bu şekilde hareket eder.
Kırılma bölgesi ve yarıklar
Görece daha sert ve kırılgan olan buzulun ilk 50 metresi kırılma bölgesini oluşturur. Bu bölgede buzun tamamı bir arada hareket eder. Birbiri üzerinde kayan katmanlar yoktur, aksine bu bölgedeki buz bütün olarak alttaki plastik şekilde akan buzun üzerinde kayar. Buzulun üzerinden geçtiği arazideki düzensizlikler bu bölgede kırılmalara neden olur. Oluşan yarıklar 50 metre derinliğe kadar inebilir. Bu derinlikte plastik akışla karşılaşan yarıklar daha fazla ilerlemez.
Kolayca fark edilmeyen yarıklar nedeniyle buzulları gezmek tehlikelidir.
Buzul hareketinin hızı
Buzul yer değiştirmesinin hızını, kısmen sürtünme belirler. Sürtünme nedeniyle buzulun altı, üstünden daha yavaş yer değiştirir. Dağ buzullarında ayrıca vadinin yanlarında oluşan sürtünme de kenarların merkeze göre daha yavaş hareket etmesine neden olur. 19. yüzyılda yapılan deneylerle bu kanıtlanmıştır. Bir dağ buzuluna hat şeklinde çakılan kazıklar izlenmiş ve öncelikle ortadaki kazıkların daha uzağa gittiği gözlemlenmiştir.
Ortalama hız değişiklik gösterir. Bazı buzullar o kadar yavaş hareket eder ki, buzulların yarattığı çizikler arasında ağaçlar bile yetişir. Bazı buzullar ise günde birkaç metre hızla hareket eder. Uydu fotoğrafları Antarktika'daki Byrd Buzulu'nun yılda 750 - 800 metre hareket ettiğini gösterir, bu da günde yaklaşık 2 metre demektir.
Birçok buzulun, buzul dalgası adı verilen çok hızlı hareket ettikleri dönemler vardır. [2] Bu buzullar birdenbire hızlanana kadar normal hızda hareket eder. Buzul dalgası sırasında normal hızlarının 1.000 katı hıza ulaşan buzullar, bu dönem geçtikten sonra normal hızlarına dönerler.
Buzul aşındırması
Buzu l zımparalama ve parçalama aşındırması
Kayalar ve çökeltiler, değişik sebeplerle buzulların yapısına eklenir. Buzullar araziyi başlıca iki yöntemle aşındırır: Çizme ve parçalama.
Kayayatağının kırık yüzeyinden akarak geçen buzul, kaya parçalarını yerinden kaldırarak buzun içine katar. Bu sürece kaya parçalama denir. Buzulun altındaki su, kaya çatlaklarının arasına girer ve bunu izleyen donma neticesinde genişleyen buz, kayaları parçalayarak kayayatağından ayırır. Buz hâline gelerek genişleyen su, kaldıraç kolu görevi görerek kayaları ayırır. Bu süreç sonunda her çeşit kaya ve çökelti buzulun bir parçası haline gelir.
Zımparalama, buzun ve içindeki kayaların kayayatağı üzerinde kayarak zımpara kağıdı gibi davranması ve altındaki yüzeyi pürüzsüz hâle gelene kadar zımparalaması sürecidir. Toz haline gelen kaya parçalarına kaya unu denir ve 0,002 ile 0,00625 mm. büyüklüğündeki kaya taneciklerinden oluşur. Kaya ununun fazla olduğu zamanlarda, karıştığı erime sularının rengi grileşir.
Buzul aşınmasının bir başka görünür özelliği buzul çiziğidir. Buzulun alt kısmında büyük kaya parçaları olduğunda, bunların kayayatağında uzun çizikler yaratması sonucu oluşur. Bu çiziklerin yönleri dikkate alındığında buzul hareketinin yönü de belirlenebilir.
Bir buzulun aşındırma hızı değişkendir ve dört önemli faktöre bağlıdır:
Buzul hareketinin hızı,
Buzulun kalınlığı,
Buzulun alt kısmında bulunan kaya parçalarının şekli, miktarı ve sertliği, ve
Buzulun altında bulunan arazi yüzeyinin görece kolay aşınabilmesi.
Buzulda biriken maddeler genellikle aşınma bölgesinin sonuna kadar taşınır ve orada bırakılır. Buzul çökelleri başlıca iki farklı tiptedir:
Buzul tili: Doğrudan buzuldan bırakılan çökelti. Buzul tilinin içinde en küçükten en büyüğe kadar değişik kaya ve malzeme bulunabilir.
Buzultaşları (moren) oluşturan temel yapı da budur.
Akarsu çökeli ve tortul kayaçlar: Bunlar suyla biriken çökeltilerdir. Büyük parçalar küçük parçalardan ayrılacak şekilde katmanlar halinde birikir.
Buzul tili içinde bulunan ve yüzeyde bırakılan büyük kaya parçalarına eratik bloklar denir. Bunlar küçük çakıl taşından büyük kaya parçalarına kadar değişik boyutlarda olur. Buzulla birlikte uzun mesafe katettikleri için, üzerinde bulundukları kayalardan daha farklı tipte olabilirler. Eratik blokların bulundukları düzen, geçmişteki buzul hareketleri hakkında ipuçları verir.
