1. rész
Bevezetés
Manapság – ahogyan mondani szokás – a vízcsapból is a globális felmelegedés, vagy általánosabban fogalmazva az éghajlatváltozás folyik. Felmerül a kérdés: mennyiben érinti ez a geomorfológiát? Van a felszínalaktannak egy vaskos fejezete, amelyet igen erősen: ez a periglaciális területek felszínalakulása. Csak néhány hatásvadász cím a közmédiából: „Klíma-apokalipszis: az olvadásnak indult permafrosztból kiáramló metán turbó fokozatra kapcsolja a klímaváltozást!”; „Lépfene, himlő, szén-dioxid: ha felolvad a permafroszt, nekünk annyi”; „Nem is örök az örökfagy”. A következőkben e tudományterület klasszikus ismereteit járjuk körbe, megjegyezve, hogy nem vállalkozhatunk a teljes ismeretkör leírására, hanem csak kiemelünk néhány különösen fontos és sajnos elhanyagolt vagy félreértett jelenséget, formát. Végül megvizsgáljuk a felmelegedés tudományosan megalapozott hatásainak fontosabb elemeit.
Hazai kutatási előzmények
Szádeczky-Kardoss Elemér volt az első, aki 1936-ban a Bécsi-medencében talajszel- vények tanulmányozásakor a „zsákos kavicsokban” periglaciális jelenségeket fedezett fel. E jelenségek első magyarországi felismerése a harmincas évek végére tehető, amikor Kerekes József több tanulmányt (1938, 1939) jelentetett meg bükki tundrajelenségekről és pestszentlőrinci fosszilis tundraképződményekről (fagyzsákokról). Sőt, az addigi hazai és nemzetközi kutatások eredményei alapján hazánk periglaciális képződ- ményeinek monografikus összefoglalását és rendszerét (1941) is megírta. Bulla Béla (1941) a Máramarosi-Kárpátok periglaciális jelenségeiről közölt tanulmányt.
Majd két évtizedes szünet után Pécsi Márton „harapott rá” a témára és Duna-völgyi monográfiája megírását követően két év alatt – a fél országot motorkerékpárral bejárva – a negyedidőszaki korráziós folyamatokról, valamint a szerkezeti és váztalajok képződéséről írt akadémiai doktori értekezést 1961-ben, és a témakörben több tanulmányt is megjelen- tetett (Pécsi M. 1961, 1962, 1964, 1997). Ezt követően számos tanulmány készült a perig- laciális témakörben, amelyekkel kapcsolatban a fő gondot az jelentette, hogy hazánkban csak fosszilis jelenségeket lehetett tanulmányozni, jelenkori periglaciális területekre kijutni és ott megfigyeléseket végezni azonban csak ritkán (pl. Láng Sándor [1971]) lehe- tett. További nehézséget jelentett, hogy releváns szakirodalmak – könyvek, folyóiratok – alig voltak hozzáférhetők. Így a magyarok saját fantáziájukra és – amint ez később nyil- vánvalóvá vált – félreértett fordításokra alapozva állítottak fel elméleteket. Egy kicsiny ablak nyílt csak a világra: Lengyelország, a lengyelek ugyanis az 1950-ben a Spitzbergákon felállított Lengyel Sarkvidéki Állomáson dolgozva, majd pedig Szibériába eljutva és az oroszokkal együtt kutatva értek el eredményeket. Ezzel fellendítették a magyarországi középhegységekben folyó kutatásokat is, elősegítve pl. Székely András (1969) és Pinczés Zoltán (1986, 1994) munkáit. Később e sorok írójának volt alkalma magashegységek aktív és belgiumi területek fosszilis periglaciális jelenségeit tanulmányozni és irodalmi források alapján a folyamatokat és formákat összegezni (Gábris Gy. 1991, 2007).
A periglaciális jelenségek csoportosítása ekkor nálunk tisztán leíró alapokon, formai hasonlóságok szerint történt, magyarázatuk pedig a folyamatok megfigyelése, meghatározása nélkül történt. A mai osztályozás rendező elve viszont a felszín alatti (és részben feletti) jégtípusok tulajdonságain, „mozgásformáin” és a periglaciális formákkal való összefüggésén alapul.
A periglaciális környezet kiterjedése
A lengyel Walery Łoziński 1909-ben alkalmazta először a periglaciális szót, amely eredeti értelmében a sarkvidéki jégtakarók körüli övet jelölte. A periglaciális geomorfológia nemzetközi szakkifejezés lett, amely az eljegesedett (glaciális) területek körül elhelyezkedő vidékek felszínalaktanát jelenti. E vidékek morfológiája különleges sajátosságokkal jellemezhető: éghajlata általában hideg, s a nagymértékű fagyváltozékonyság hatására igen aktív felszínalakító folyamatok uralkodnak. Periglaciális környezetnek azt nevezzük, ahol a víz geomorfológiai hatását annak felszín alatti állandó vagy időszakos szilárd halmazállapota határozza meg.
A periglaciális jelenségek előfordulása legtípusosabb az állandóan fagyott földű területeken, ezért több kutató szerint az örökké fagyott föld (permafroszt) elterjedése jelenti a periglaciális területek elterjedését is. Ezen az alapon kétféle periglaciális területet különíthetünk el:
- sarkvidékeket nagyon hosszú fagyos periódussal;
- az alacsonyabb földrajzi szélességek magashegységeit a fagyás-olvadás napi ritmusával.
Mások szerint a –1 °C-os évi izoterma a periglaciális öv Egyenlítő felőli határa. Ha az örökké fagyott föld – vagyis ahol a felszín alatt a kőzetek hőmérséklete egész évben 0 °C alatt marad – szegélyével határoljuk le vizsgálandó területünket, akkor a kontinensek 1/5 részét ide sorolhatjuk. Ha azonban kiterjesztjük kutatásaink körét azokra a vidékekre is, ahol a pleisztocén hidegebb szakaszainak hatására kialakult periglaciális formák is megtalálhatók, akkor a periglaciális területek csaknem a teljes jelenlegi mérsékelt övezetet lefedik. Így a jelenlegi és a fosszilis periglaciális területek a szárazföldek 1/3-át foglalják el.
Az örökfagyott föld Kárpát-medencebeli jelenlétéről, határáról is több feltevést ismerünk. Előbb a középhegységek déli lábához helyezték a határt (Bulla B. 1939), később az egész ország, így az Alföld területén is leírtak olyan jelenségeket, amelyek kialakulásához az állandóan fagyott föld jelenlétét feltételezték (Pécsi M. 1961). Az újabb kutatások inkább a korai nézetet látszanak igazolni.
A periglaciális kutatások jelentősége
A periglaciális környezet geomorfológiai jelentősége e vidékek gyors felszínfejlődésében, a folyamatok nagy intenzitásában rejlik. A II. világháború után meggyorsult a sarkvidéki területek használatbavétele. Az ásványkincsek kitermelésére telepített városok, a hozzájuk vezető utak, távvezetékek, a stratégiai célokat szolgáló katonai bázisok, radarállomások stb. létrehozása során számtalan nehézséggel kellett megküzdeni, amelyeket csak a periglaciális kutatások segítségével lehetett megoldani. Az örökfagy területén mindenféle emberi-társadalmi beavatkozást óvatosan, a következményeket előre számba véve lehet csak végrehajtani. Az épületek, utak, repülőterek stb. építése mind befolyásolhatja a környezet hőmérsékleti viszonyait és a fagyott talaj olvadásával járhat.
A periglaciális kutatások céljait a következőkben jelölhetjük meg:
- a periglaciális folyamatok és a folyamatok környezeti feltételeinek meghatározása;
- a következtetések alkalmazása a negyedidőszaki környezet rekonstrukciója céljából;
- a periglaciális környezet rövid és hosszú távú változásainak előrejelzése;
- a társadalmi szükségletek kielégítése érdekében elkerülhetetlen beavatkozások (pl. építkezések) esetében a környezet megóvását elősegítő módszerek kidolgozása.
A fagyott föld
A szezonálisan megfagyó és felolvadó réteg alatt elhelyezkedő állandóan fagyott föld – vagy rövidebben örökfagy – bizonyos vastagságú, néhány éven, de akár ezer vagy tízezer éven keresztül folyamatosan fagypont alatti hőmérsékleten levő talaj, felszínközeli törmelék, üledék vagy bármilyen alapkőzet. Az örökké fagyott föld fogalmát csakis hőmérsékleti alapon határozzuk meg. Ez a fagy valójában nem „örök”, hanem hosszabb időszakra kiterjedően állandóan 0 °C alatti hőmérsékletű felszín közeli réteget jelent. Az örökfagy vastagságának földrajzi szélességgel történő változását, vékonyodását, valamint felszakadozását a következő ábra mutatja be. A szaggatott és a szigetszerű örökfagy az állandóan fagyott és a nem fagyott területek kiterjedésének arányában különbözik, abban, hogy melyikből van több. Az örökfagy maximális vastagsága tekintélyes méreteket ölthet. A szibériai Viljuj-folyó forrásvidékén 1450 méter is lehet. A szibériai hidegpólus területén található az állandóan fagyott föld hőmérsékleti minimuma: –13,6 °C.
Az örökfagy legfelső, minden nyáron felengedő, majd télen megfagyó rétegének neve aktív zóna vagy aktív réteg. Vastagsága földrajzi helytől függően változik. A hidegebb sarkkörnyéki vidékeken 0,2-1 méter mély lehet, ettől távolodva azonban elérheti a 3 métert is. Az örökké fagyott földben különböző körülmények miatt meg nem fagyott, legtöbbször magas víztartalmú kőzettömeg is előfordulhat, aminek a neve talik.
Az állandóan fagyott föld eredetének kérdése sok vitát váltott ki. Számosan képviselik azt a nézetet, hogy az örökfagy az utolsó pleisztocén eljegesedés maradványa, vagyis fosszilis jelenség. Ezt az álláspontot főképpen a permafrosztba belefagyott és így konzerválódott pleisztocén állatok (mamut, gyapjas orrszarvú stb.) támasztják alá. Mások szerint az örökfagy jelenkori képződmény és napjaink – vagy a közelmúlt – hideg, száraz éghajlatán képződik, mert az utolsó eljegesedés óta lerakódott holocén rétegekben is előfordul az örökfagy. Mint általában, ez esetben is középen az igazság: egyaránt van fosszilis, tehát jégkorszakból visszamaradt és a jelenkorban képződött örökfagy.
1922-ben a Spitzbergák közelében tenger alatti örökfagyot találtak. Később a sarkvidéki selftengerekre is kiterjedő kőolajkutatás során sok helyen bizonyították a tenger alatti állandóan fagyott föld jelentétét. Víz alá kerülését az általános tengerszint-emelkedéssel magyarázhatjuk. Megmaradását pedig azzal, hogy a sós tengervíz 0 °C alá is lehűlhet anélkül, hogy megfagyna. Így az örökfagy a hullámok alatt konzerválódhat.
A felszín alatti jég
Az örökfagy kialakulásához nem szükséges a víz, illetve a jég jelenléte. Jég nélkül azonban a fagyott föld csupán „halott”, hatástalanságra kárhoztatott tömeg. Mozgást, feszültséget, változást a víz jelenléte, pontosabban fázisváltozása eredményez. A felszínközeli rétegek deformálódását, a felszíni formák kialakulását a felszín alatti jég különböző formái határozzák meg: „in situ” jég (vagy cementjég), szegregációs jég (vagy lemezjég), a fagyék jege, injekciós jég, eltemetett jég. Közülük a szegregációs és az injekciós jég a legkülönlegesebb és egyben hazai szakirodalomban a legkevésbé ismert, pedig a legjelentősebb felszínformáló jégforma. A felszín formálásában fontos még a jégék is, amelyről szintén érdemes beszélni az újabb kutatások tükrében.
Szegregációs jég
A vízzel átitatott és felülről lassan hűlő közegben a fagyás 0 °C hőmérsékleten következik be. Bizonyos idő eltelte után azonban az így keletkezett jég nem képes tovább növekedni, mert a talajban lekötött víz megfagyásához alacsonyabb hőmérséklet szükséges. Ha tehát további lehűlés következik be, akkor a kötött víz is megfagy, de a talajszemcsék körül így megszűnő folyadékhártya helyébe távolabbi, általában mélyebb területekről vízutánpótlás érkezik a fagyás helyére. A fagybehatolás e határát fagyhullámnak is szokás nevezni. Ha víz ideáramlása kiegyenlíti a lehűlést, a fagyhullám úgymond helyben marad, a fagyási zónába alulról érkező (szivárgó, vándorló) víz hozzá „felszívódik”, és a fagyhatáron szegregációs jéglencse kezd növekedni, amely felemeli a felette levő talajt.
E jelenség bekövetkezéséhez nem csupán talajnedvesség szükséges, hanem az is, hogy a fagyás lassú legyen. Túlságosan gyors fagyás esetén ugyanis a törmelékes kőzet szemcséi között levő víz a gyors megfagyásakor helyben marad, összecementálja a laza kőzeteket, ezáltal azonnal leállítja a vízmozgást, vagyis „in situ” jég (cementjég) keletkezését eredményezi.
A szegregációs jég a fagy behatolási irányára merőlegesen kialakuló, párhuzamos síkok mentén, lemezszerűen képződik. A néhány milliméter, maximum centiméter vastag lemezek jege nagyon tiszta. A talajvíznek a jéglencsék felé vándorlása a mélyebb részek kiszáradásához vezet. A szegregációs jég képződésének két fontos feltétele – nedvesség jelenléte és a lassú fagyás az örökké fagyott föld legfelső rétegében – az aktív zónában általánosan megvalósul. A folyamat során jelentős jégtömegek halmozódhatnak fel a talajban: a jég mennyisége meghaladhatja a száraz talaj súlyát is.
A fagyék jege
Ez a jégtípus a téli hideg hatására bekövetkező összehúzódás nyomán a talajban kialakult nyílt repedésekbe bejutó víz megfagyásából keletkezik. A folyamat mechanizmusa az alábbi lépésekben történik.
- a) A téli hideg hatására lehűlő talaj, illetve felszínalkotó kőzet összehúzódik. Az összehúzódás poligonális formájú repedések képződéséhez (ábra A.) vezet. A repedések szélessége 1 mm-től 1–2 cm-ig terjedhet, mélysége pedig meghaladja az aktív réteg vastagságát és bejut az örökké fagyott földbe.
- b) A tavaszi felmelegedés kezdetén a hó és a felszíni jég olvadásából származó víz befolyik a még nyitott repedésekbe. Elérve a fagyott talajt gyorsan megfagy.
- c) A nyári felmelegedéssel az aktív réteg teljesen felolvad, így a jégerecskék ebben a rétegben elolvadnak. Az örökfagy is felmelegszik kissé – de nem olvad meg –, és ezzel kitágul. Ha a repedést kitöltötte a jég, a jég megmarad (ábra B.), és a feszültségek a fagyott föld deformációjához vezetnek, a rétegek a jégék felé kissé felemelkednek (ábra C.), vagy néha részben ki is tolódhat a jég a fagyékből.
- d) A következő telek során már a jégék a gyenge pont; az újabb összehúzódás következtében a már meglevő jég mentén alakulnak ki az újabb repedések, aminek következtében a jégék hízni kezd (ábra D.).
Így évről évre milliméterenként vastagodhat a fagyéket kitöltő jég, amelynek mélysége a 12–15 métert, szélessége pedig a 6–8 métert is elérheti az örökfagyott földben.
Az évenkénti növekmény eltérő szennyezettségű lehet, így a jégékben függőleges rétegzettség figyelhető meg. A jégék kialakulásának feltétele az örökfagy jelenléte, a zord éghajlat, valamint a vízbehatolás a nyitott repedésekbe.
Injekciós jég
Ez a jégtípus a felszín alatti kőzetrétegekben nyomás alatt lévő víz más helyre történő benyomulása, befecskendezése, majd megfagyása következtében keletkezik. Mielőtt e jégforma kialakulási menetével foglalkoznánk, néhány – a folyamat megértéséhez elengedhetetlenül szükséges – fizikai ismeretet kell feleleveníteni.
A víz több rendkívüli tulajdonsággal rendelkezik. Esetünkben a legfontosabb az, hogy normális körülmények között – 1 atmoszféra nyomáson – legnagyobb sűrűségét nem a szilárd halmazállapotba történő átmenetkor éri el, hanem +4 °C-on; ekkor sűrűsége 1 g/cm³. Fagypontig tovább hűlve térfogata növekszik, s ekkor sűrűsége 0,9168 g/cm³. Az igazi nagy változást azonban a megfagyása jelenti. Ekkor térfogata hirtelen erősen megnövekszik, a 0 °C-os víz 0 °C-os jéggé fagyása 9,08%-os térfogat-növekedéssel jár. Ahhoz, hogy folyékony halmazállapotát a víz mélyen a fagyáspont alatt is megtarthassa, hatalmas nyomás szükséges: pl. a –22 °C-on megfagyó víz 2050 kg/cm² nyomást képes kifejteni! (Fontos körülmény ez a rétegzavarok magyarázatakor is.)
A fagyással együtt járó jégtérfogat-növekedés nyomás alatt tartja a még meg nem szilárdult, esetleg túlhűlt vizet a felszín alatti zárt víztartó rétegekben. A nyomás alól szabadulni akaró víz szabad terekbe nyomulhat be, ahol azonnal megfagy és ún. injekciós jéggé alakul. A benyomulásnak két alapvető, egymástól jól elkülöníthető menete van, a zárt, illetve a nyílt rendszerben történt befecskendezés. Ezek fő jellemvonásai az alábbiak.
Zárt rendszerű injekciós jég
A téli jégpáncél vastagságát meghaladó vízmélységű sarkvidéki tavak alatt a tófenék anyaga nincs fagyott állapotban még akkor sem, ha egyébként az összefüggő örökfagy övében helyezkedik el. A tó vize ugyanis – mint 0 °C hőmérséklet feletti tömeg – nem engedi fagypont alá hűlni az alatta lévő kőzeteket sem. A tó jégtakarója ezen kívül hőszigetelő rétegként is működik. Amikor azután valamely változás következtében a tó egy télen fenékig jéggé dermed, a tófenék anyaga is kezd megfagyni. Vagyis a tó alatt minden oldalról és alulról-felülről is fagyott föld által körülzárt, folyékony halmazállapotú vízzel átitatott kőzettömeg – zárt talik – keletkezik. A környező permafroszt jegének nyomása ennek a nem fagyott zárványnak a túlhűlt vizét hatalmas erővel terheli meg, aminek hatására az a legkisebb ellenállás irányában – legtöbbször fölfelé – kereshet utat magának; a nyomás a talikból kipréselt vizet mintegy befecskendezi egy felsőbb kőzetrétegbe, ahol az megfagyva jéglencsévé alakul.
Szibériában kezdetben csakúgy, mint a sztyeppén, a kozákok a csupasz földre építették a faházakat, ami alatt télen nem fagyott meg a nyáron felolvadt föld, ezért megtörtént, hogy a szigorú fagy idején az injekciós jég betört a házba. Így ha egy ilyen esetet követően valaki benyitott az ajtón, nemcsak hogy egy jégfalba ütközött, hanem – mivel a jéglencse jege nagyon tiszta – mintegy pillanatfelvételként azt is láthatta, hogy Mása a tűzhelynél keveri az ételt, Grísa meg éppen felhajt egy pohár vodkát…
Nyílt rendszerű injekciós jég
Ebben az esetben a túlhűlt víz befecskendezése egy lejtőn elhelyezkedő impermeábilis közeg és a felszíni-felszín közeli fagyott réteg között lévő víz hidrosztatikai nyomása következtében megy végbe. A jelenséget úgy kell elképzelni, mint az artézi kutak nyomását, de itt a felső vízzáró réteg csupán a fagy miatt lett vízzáró. A nyílt rendszerben a víz nincs olyan nagy nyomás alatt, mint a zárt rendszerben.
Az „injekciós” jég általában nagyon tiszta és áttetsző. Még levegőzárványokat is alig tartalmaz, és legtöbbször nagyméretű, kaotikusan irányítatlan kristályok építik fel. Általában több centiméteresek lehetnek, de találtak már 90 centiméter hosszú jégkristályt is.
Jég a felszínen
A periglaciális területek felszín alatti víz–jég folyamatai eredményeképpen a felszínre is kerülhet jég. Jóllehet ezek valóban a felszínen vannak, de keletkezési mechanizmusuk miatt a felszín alatti jéghez hasonlíthatók. Itt egyetlen változatával foglalkozunk. A jégtűk (pipkrakes) olyan jégkristályok, amelyek a felszínen növekedve a felszín síkjára merőleges „oszlopokat” alkotnak, és gyakran kisebb kavicsokat vagy vékony talajlemezeket is felemelhetnek. A jégtűket tulajdonképpen szegregációs jégnek kell tekinteni, kialakulási körülményeik nagyban megegyeznek a szegregációs jégével – lassú fagy, nedvességvándorlás, finomszemcsés üledék –, de a folyamat a felszínen történik. Ezzel a jelenséggel itthon is találkozhatunk, amikor az éjszakai fagy jégtűket hoz létre, amelyek csak reggel láthatók. Ha fagypont fölé emelkedik a hőmérséklet, ezek elolvadnak, de a csupasz föld porhanyóssá válik, látszólag „fölhabzik”.
Periglaciális formák tulajdonságai a jégfajták függvényében
A periglaciális jelenségek csoportosítása korábban tisztán leíró alapokon, formai hasonlóságok szerint történt. Az alábbi osztályozás rendező elve viszont az előző fejezetben megismert jégtípusok és a periglaciális formák összefüggésén alapul. Jóllehet ismereteink még hiányosak e tekintetben, mégis kísérletet tehetünk a genetikus csoportosításra, még akkor is, ha több formának ismeretlen, vagy túlságosan is bonyolult az eredete.
Az injekciós jéghez kapcsolódó formák
Az eszkimó pingó szó a sík felszínből kiemelkedő olyan dombokat jelöli a geomorfológiában, amelyek a belsejükben kifejlődő és egyre dagadó jéglencse következtében váltak kiemelkedéssé. (Észak-Szibériában bulgunyáknak nevezik, tudományos műszóval pedig hidrolakkolit néven ismert.)
A pingók méretei igen nagyok is lehetnek: a Mackenzie deltájában leírtak már 50 méteres viszonylagos magasságú és 600 méternél nagyobb átmérőjű óriásokat is. A pingó nagyra növekedése után szinte azonnal megindul a pusztulása is. A jéglencsét fedő kőzetek aktív zónájában nyáron megolvadó jég vize talajfolyást és csuszamlásokat indít meg, az így kivékonyodó takaró alatt a jéglencse is olvadni kezd, aminek következtében a tetőn kerekded, zárt mélyedés formálódik, közepén a meleg évszakban tóval. Ilyenkor a pingó egy kisméretű tűzhányóra hasonlít.
A pingók két fajtáját különböztetik meg a szerint, hogy a magjukat képező injekciós jég zárt, vagy nyílt rendszerben jutott-e túlhűlt víztömegként a forma belsejébe. A Mackenzie-típusú, vagy zárt rendszerű pingó olyan – általában sík, alluviális – területeken fordul elő, ahol a zord éghajlaton mély, összefüggő állandóan fagyott föld alakul ki. E vidékek évi középhőmérséklete –5 °C és –11 °C között van. A nyílt rendszerű, Grönlandi-típusú pingó kevésbé hideg éghajlaton is képződik (pl. Alaszka közepén, ahol az évi középhőmérséklet csupán –2,2 °C és –5,5 °C között van). Szükséges feltétel még a meglehetősen változatos domborzat is, mert a hidrosztatikus nyomáshoz nagyobb szintkülönbség szükséges.
Szegregációs jéghez kapcsolódó formák és folyamatok
A palsa név svéd kutatók leírása alapján jelent meg a szakirodalomban: az ország északi részének lápjaiból különleges formájú dombok emelkednek ki, amelyeket a helyi számi (nálunk ismertebb néven lapp) lakosság palsarnak (egyes számban palse) nevez. A palsák a pingónál kisebb méretű dombok. Legnagyobb magasságuk 8–9 méter, átmérőjük pedig általában csupán néhány tucat méter. Gyakran jelennek meg csoportosan.
Kialakulásuk alapvetően különbözik a pingókétól, jóllehet belsejükben ugyancsak jégmag található. Ez azonban szegregációs jég, és a lencse rendszerint nem vastagabb 2–3 méternél. A jég általában tőzegrétegben képződik. A jéglencse kialakulásában a tőzeg változó hővezető tulajdonságai játszanak kulcsszerepet: a száraz tőzeg sokkal rosszabb hővezető képességű, mint a nedves. A száraz tőzeg hőszigetelő hatása eredményeként nyáron a jég nem olvad, a télen azonban a nedves tőzeg közvetíti a hideget, tehát elősegíti a szegregációs jég képződését, évről évre bekövetkező növekedését. A palsák lápokban képződnek, ahol a szegregációs jég létrejöttéhez tekintélyes mennyiségű víz áll rendelkezésre, és kizárólag a megszakadó és szigetszerű örökfagy területén léteznek.
A palsák pusztulása – vagyis jégmagjuk olvadása – csak sekély mélyedéseket eredményez, mivel a palsa tetején a jég hűtő hatása miatt lassult vagy szünetelt a tőzegképződés. A mélyedés tehát a jégmag elolvadására és a tőzegképződés hiányára vezethető vissza.
A pingó vagy palsa eldöntendő kérdés legérdekesebb példája Belgiumban az Ardennek 600 méter magas fennsíkjának (Haute Fagnes) kerekded, földsánccal körbevett tavainak eredete körül zajlott. Az utolsó eljegesedés idején feltételezhető volt az örökfagy jelenléte, azonban a vízzáró kristályos kőzetekből álló hegység (hiányzik a talik) felszínén kialakult vastag tőzegrétegben csakis palsák alakulhattak ki.
A fagyemelés általános jelenség, amit a víznek az előzőekben leírt fagyhullám felé történő vándorlása, vagyis a szegregációs jég képződése, hízása vált ki. Az egyik jellemző folyamat a kődarabok vándorlása a fagyemelés hatására. Amikor a felülről lefelé hatoló fagyhullám eléri egy kődarab felső részét, akkor az közvetíti a hideget az aljáig, ahol – ha nedves a talaj – az „odaszivattyúzott” víz megfagy. A kő olyan mértékben emelkedik a talajban, mint az alatta képződött szegregációs jégréteg vastagsága. Olvadáskor a jég helyén képződő űrt a talaj beomló alkotórészei nagyrészt kitöltik, így a kődarab a talaj felengedése után nem süllyed vissza teljesen. Ezért a talajban levő kődarabok a fagy hatására a felszín felé vándorolnak.
Egy másik jelenség a fagyosztályozás. A kődarabok emelkedése annál gyorsabb, minél nagyobb a kő. Alaszkában nagy kőtömböknek évi 25 cm-es emelkedését is megfigyelték. A fagyemelés tehát osztályoz: a gyorsabban mozgó nagyobb kövek a kisebbeknél hamarabb érnek a felszínre, ahol valóságos kőmezőt alkotnak. Finnország egyes részein a földművelés a téli „kőtermés”, vagyis a fagyemelés során felszínre került kövek eltávolításával kezdődik, majd azután lehet szántani.
Egy további különleges esetként a talajban levő hosszúkás, vagy lapos kődarabok a fagyemelés hatására úgy fordulnak el, hogy a hossztengelyük fokozatosan a függőlegeshez közelít. A fagyás-olvadás ismétlődése a kavicsokat fokozatosan élükre állítja; s ez a mozgás annál gyorsabb, minél nagyobb és gyakoribb a fagyás-olvadás váltakozása.
Termokarsztos jelenségek
A felszín alatti jégtömegek egyenlőtlen olvadása különböző nagyságú és alakú mélyedéseket hozhat létre. Ezeket a formákat nemzetközi kifejezéssel termokarsztnak nevezik. A termokarsztos jelenségek olyan sarkvidéki síkságokon gyakoriak, ahol a talajban óriási mennyiségű – elsősorban szegregációs – jég halmozódott fel. Itt a felső 10–30 méteres kőzettömegben a jég mennyisége 2–10-szer is több lehet, mint az ásványi anyagé. A nyáron felolvadt aktív zónát a következő tél hidege szegregációs jéggé fagyasztja meg. Ha viszont éghajlatváltozás, vagy a növénytakaró átalakulása követ- keztében a nyáron felolvadó réteg vastagsága nagyobb, mint az előző évben volt, akkor télen nem fagy meg a teljes réteg, és az örökfagy szintjének süllyedése következik be.A pusztuló örökfagy területén így alakulnak ki a termokarsztos formák. Az örökfagy határának süllyedése addig tart, amíg új egyensúly nem alakul ki. A süllyedés mértéke eltérő értékeket mutat; ahol nagyobb vastagságú jégtömeg olvad el, ott a felszínen mélyedés keletkezik.
A szamojéd pásztorok a tajga erdőrengetegében ilyen nyílt, de körben magasabb partokkal övezett füves foltokra terelik állataikat, melynek neve náluk álász (алаас). Az álászokkal borított tájban a tajga erdőiben kerek, tojásdad és szabálytalan vizenyős foltok terjeszkednek. Mélységük 5–40 méter, átmérőjük 0,5–2 kilométerig terjedhet, de összeolvadva a 15 kilométeres hosszúságot is meghaladhatják. Legmélyebb részükön tó helyezkedhet el. A mélyedés belsejében csak vizenyős rétek vannak, míg körben mindenütt a tajga erdeje. Az álász meredek peremén jégékek és csuszamlások láthatók.
Az álász pusztulása akkor következik be, ha más mélyedésekkel összeolvadva túl nagyra fejlődik, ellaposodik és már csak egyre kisebb részét borítja víz. A talik is fokozatosan összezsugorodik, és belsejében bulgunyák (pingó, hidrolakkolit) képződik.
A talaj termikus összehúzódásához kapcsolható formák: poligonális fagyékek, jégékek
A fagyékek kialakulásához az alacsony hőmérsékleten erősen összehúzódó talaj megrepedése vezet. A fagyékek csoportosan jelennek meg, és a felszínen sokszögű (poligonális) hálózatot alkotnak. A repedéseket a kitöltő anyag szerint csoportosítjuk: jéggel, homokkal, valamint kőzettörmelékkel kitöltött poligonális fagyékeket különböztetünk meg. (A jéggel kitöltött fagyékekről fentebb már esett szó.)
A nyári felmelegedés során a talajban kifejlődő nyomás a jégék felszín felé tolódásához, a fagyott föld szerkezetének eltorzulásához vezet: közvetlenül a jégék szomszédságában a rétegek felfelé hajlanak. A feldomborodó fagyott föld néhány méter széles és néhány deciméter szintkülönbségű kiemelkedést hoz létre. A kiemelkedés közepén – az olvadó jégék nyomvonalának megfelelően – pár centiméter széles, hosszan elhúzódó nyílás is keletkezik.
Már 3-4°-os lejtőn is ettől eltérően fejlődnek a poligonok. Az olvadékvíz ekkor a jégékek nyomvonalát követve lefolyik; a jég fölötti törmelékanyag elszállítása után a poligonok közepe magasabbra kerül, mint a széle, ezáltal ún. domború (konvex) központú poligon keletkezik, amely alapvetően különbözik a homorú (konkáv) központú típustól.
Az elsődlegesen jéggel kitöltött fagyékek földrajzi megoszlását tanulmányozva, megállapították, hogy Alaszkában a –7, –8 °C-nál hidegebb évi középhőmérsékletű helyeken napjainkban is aktívan képződnek. Ebből az a következtetés vonható le, hogy a jelenlegi klimatikus körülmények visszavetíthetők a pleisztocén hideg periódusaira, és így a fosszilis fagyékek megtalálása egyben a terület valamikori hőmérsékleti viszonyainak akár számszerű becsléséhez is vezethet.
***
Szerkesztői megjegyzés: a periglaciális folyamatok és jelenségek bemutatását a következő lapszámunkban folytatjuk.
