Az apró jégtűk tájformáló hatása

A sarkvidéki vagy a rendszeresen megfagyott táj jellegzetes mintázatú felszíni formavilágát a jég munkájának köszönheti.

Egy nemzetközi kutatócsoport kísérleti úton és modellezéssel is vizsgálta, miként születnek meg azok a különleges szépségű felszíni mintázatok, amelyek a sarkvidéken oly sok helyen felbukkannak, a kutatásról az egyik résztvevő, a Washingtoni Egyetem számolt be.
Az Amerikai Tudományos Akadémia lapjában, a PNAS-ben megjelent tanulmány szerint a felszíni formavilág pusztán a jég munkájának köszönhetően, minden egyéb külső beavatkozás nélkül jön létre. A fagyott talajban összevissza kialakuló jégtűk mozgása a nagyobb köveket is magával sodorja, és ennek következtében jönnek létre a különleges, ismétlődő mintázatok.
„Igen meglepő e csodás mintázatok jelenléte, ezek ugyanis emberi beavatkozás nélkül alakulnak ki a természetben.” – mondta Bernard Hallet, a kutatás résztvevője. „A végeredmény egy japánkert, no de hol a kertész?”

Hallet a hideg égöv és a magas hegységek fagyott régióit tanulmányozza, és rájött, hogy a talajban kialakuló jégtűk mennyire fontosak. A jégtűk úgy jönnek létre, hogy a nedves talaj, miközben fokozatosan megfagy, a benne lévő víz miniatűr tűk formájában egyre inkább felfelé emelkedik, így növekszik. (Ilyet egy fagyos reggelen a saját teraszunkon lévő virágcserépben, vagy a kertünkben is láthatunk, ha előtte csapadékos volt az idő.) A növekvő jég felemeli a talaj felső rétegét, szemcséit is, és ezek azután az olvadáskor már kissé odébb kerülnek majd. Az ismétlődő fagyás-olvadás ciklusok azután különös mintákat eredményeznek.
A csupasz talajon jóval inkább kialakulnak jégtűk, mint a kövekkel borított felszínen, és a jég több évi munkája nyomán a csupasz talajban lévő kövek lassanként összegyűlnek olyan helyeken, ahol nincsenek jégtűk, s nincs, ami elmozdítsa őket. Ez hozza létre a váltakozóan köves és csupasz területekből álló mintázatokat. „Ebben a szelektív növekedésben a jégtűknek a talajnedvességgel és a kövek méreteivel való kölcsönhatásai is közrejátszanak” – tette hozzá Hallet, aki a NASA bolygókutatóival is együttműködik, ugyanis a Mars felszínén is találtak már olyan mintázatot, amely a fagyási ciklusok földi mintázataira emlékeztet.
A terepi megfigyelésekből született elméletet a kutatócsoport másik fele gyakorlati kísérletekkel erősítette meg. Ehhez egy kamrát készítettek, ahol nedves talajt egyenletesen beborító kis kavicsokkal számos fagyás-olvadás cikluson vittek keresztül, és figyelték az így kialakult mintázatokat. Más minta jött létre, ha változott a terep lejtése, vagy a kavicsok mérete és mennyisége, illetve az, hogy mennyire magasan emelkedtek ki a felszínből a jégtűk. A kísérletek alapján számítógépes modell is készült, amelynek segítségével más körülményekre is szimulálni tudták a várhatóan kialakuló mintázatot.
Néhány éve egy látványos fotókból összeállított cikkünk hazai példát is bemutatott a jégtűk munkájáról, hazai szakemberektől kapott részletes magyarázattal.