"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9107
ETF9107 "Hilis-Weichseli jääjärvede arengu ja veebilansi mudelid Skandinaavia liustiku maksimaalse leviku vööndi ja Läänemere nõo vahelisel alal. (1.01.2012−31.12.2015)", Tiit Hang, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut.
ETF9107
Hilis-Weichseli jääjärvede arengu ja veebilansi mudelid Skandinaavia liustiku maksimaalse leviku vööndi ja Läänemere nõo vahelisel alal.
Time-spatial and water balance modeling of Late Weichselian proglacial lakes between the Baltic Sea and the LGM zone
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP510 Füüsiline geograafia, geomorfoloogia, mullateadus, kartograafia, klimatoloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia100,0
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.20128 496,00 EUR
01.01.2013−31.12.20138 496,00 EUR
01.01.2014−31.12.20148 496,00 EUR
01.01.2015−31.12.20158 496,00 EUR
33 984,00 EUR

Skandinaavia liustiku maksimaalse leviku ajal selle kagusektoris eksisteerinud jääjärvedest toimus väljavool itta ja kagusse Kaspia suunas. Liustikuserva taandumisel maksimaalse leviku joonelt u 18-17 ka a.t. kujunes jääjärvedest läänesuunaline väljavool üle Lõuna-Baltikumi Poola suunas. Liustikuserva taandumisega Haanja-Luga servamoodustiste vööndist u 14,7–14.2 ka a.t. tekkis omakorda väljavool Läänemere nõo lõunaosas kujunenud Balti Jääpaisjärve, mis sellisena eksisteeris jääjärvede järk-järgulise isoleerumise ja Balti Jääpaisjärve lõpliku mahajooksuni. Liustikuserva ees eksisteerinud jääjärved, nende veetaseme ja konfiguratsiooni muutused, väljavoolu suunad ja isoleerumis lävendid on kaardistatud väga erineval tasemel ja paraku on Kvasovi (1979) esitatud töö jäänud ainsaks üldistuseks. Meie arvates on liustiku taandumise mudeli täpsustamiseks ja hilis Weichseli sündmuste paremaks mõistmiseks hädavajalik jääjärvede arengu, mahu ja veebilansi mudelite loomine, milleks loob head eeldused järjest täpsustuvate digitaalsete reljeefimudelite ja geoloogiliste kaartide olemasolu. Samuti metoodiline ja kogemuslik baas üksikute veekogude ja/või nende arengustaadiumite modelleerimisel. Näeme esitatud projekti põhieesmärkidena: 1-jääjärvede digitaalse arengumudeli baasil täpsustada: a-varasemaid mudeleid, b-ühendus- ja väljavoolu suundasid, c-isoleerumise lävendite paiknemist, d-toetada kas järk-järgulise või äkilise kuivamise/tühjaksjooksu stsenaariume, e-teha jääjärvede ja nende väljavoolude mahu- ja veebilansi arvutusi; 2-selgitada aluspinna osa jääjärvede veebilansis ja vastavalt järvede arengus, 3-selgitada peeneteraliste jääjärvesetete kihi kui võimaliku veepideme osa jääjärvede veebilansis ja arengus; 4-modelleerida jääjärvede veebilanssi ja arengut erinevate tingimuste (igikeltsa ja/või jääjärvesetete olemasolu või puudumine) korral; 5-jääjärvede kuivamise/tühjaksjooksu ajalise mudeli loomine katteliivade ja kaasnevate pinnavormide dateerimise läbi; 6-täpsustada Skandinaavia liustiku taandumise ajalis-ruumilist mudelit. Eesmärkidest tulenevalt näeme põhitulemustena: 1-esitatakse jääjärvede arengu-, mahu- ja väljavoolu ning veebilansi mudelid, 2-täpsustuvad hilis Weichseli sündmuste kronoloogia ja liustiku taandumise mudelid; 3-selgub igikeltsa ja jääjärveliste setete kihi mõju jääjärvede veebilansis; 4-esitatakse katteliivade ja kaasnevate pinnavormide kujunemise ajalis-ruumiline mudel
When the Scandinavian Ice Sheet SE of the Baltic Sea started to retreat from its maximum extent at 18–17ka, a series of glacial lakes was formed along its margin. The east- and northbound drainage was only blocked during the LGM. At the onset of ice recession the meltwater first drained through the S Peribaltic area toward central Poland but when the ice retreated from the Luga moraines at 14.7–14.2ka the lake system was drained to initial BIL. The water level and the configuration as well as timing of above icelakes systems are mapped at different level. We propose a complex study into modeling the development of large icelakes in SESG including spatial and volume changes, drainage volume and water balance calculations from LGM to the final drainage of BIL with the aim to contribute to the ice decay models from the SESG area and the possible influence of icelakes to the regional climate. Our main goals of the project are:1-Through the digital simulation of LW proglacial lakes on NW of Russian Plain to determine: a) exact spatial distribution of glacial lakes, b)correctness of the earlier reconstructions; c) possible direction and rout of drainages; d) the critical threshold areas for the isolation; e) stepwise or sudden drying up or lowering down to the lowest LG level of glacial lakes; 2-to calculate the water volume changes, drainage volumes (surficial, bedrock, evaporation), water balance of LW glacial lakes in the course of ice recession; 3-to estimate the role of fine grained glaciolacustrine sediments and discontinuous permafrost in water exchange and the possible influence to the icelake development; 4-to analyze conditions for palaeorecharge and estimate quantity of meltwater flow into aquifers in different scenarios; 5-to estimate the timing of disappearance of icelakes through the dating of onset of coversand formations; 6-to refine the ice decay model for the study area. If the main goals of the project are achieved, we force the results as follows: 1-volume, drainage and water balance models will be presented and analysed against the LW environmental and ice decay models; 2-the role of finegrained glaciolacustrine deposits in LW water exchange and icelake development will be specified; 3-drainage and critical threshold areas for the glacial lakes will be presented; 4-chronology of isolation or disappearance of icelakes will be linked to the deglaciation chronology; 5-time-spatial model for the coversand formations in SESG will be presented
Jäätumise kagusektorit haarava jääjärvede levikumudeli tarvis on koostatud põhiliste liustikuvoolude ja servaasendite ülevaade, analüüsiti alusreljeefi ja pinnase mõju liustiku dünaamikale ja järvede veebilansile; koondati jäätaande publitseeritud kronoloogiline andmestik, mis näitas jäätaande ajalist erinevust algselt planeeritud uuringuala lõuna- ja idaosas. Sellest tulenevalt esitati jääjärvede arengu-, mahu- ja väljavoolu mudel kitsama nn Karjala liustikukeelte kompleksi alal 7 ajalõigu kohta vahemikus 19 ka BP kuni 13.8 ka BP. Kasutati viimaste jäätaande rekonstruktsioonide andmeid jääserva asendi ja vanuse kohta, SRTM kõrgusmudelit, millest lahutati glatsioisostaatiline kerge. Madalamad alad mudelis täideti jääjärvedega kriitilise lävendini. Selline lähenemine peegeldab minimaalset vee hulka, kuna üle lävendi voolavat vett ega lävendi erosiooni mudelis ei arvestatud. Modelleeritud ajavahemikul 19-13.8 ka BP vähenes liustiku pindala uuringualal u 255000 km2; jääjärvede maht oli väikseim (~300km3) liustiku maksimaalse leviku ajal ja suurim (~2000km3) suure Privaldai jääjärve eksisteerimise ajal ~14 ka BP. Liustikuserva taandumise kiirus uuringualal varieerus 40-220 m/aastas ja oli minimaalne Heinrich 1 sündmuse ajal 17.5-16 ka BP. Suurim taandumiskiirus korreleerub hästi Bölling’u (GI 1e) soojenemisega. Privaldai jääjärve mahajooksul u 14.6-14.4 ka vabanenud vesi moodustas u 20% algse Balti jääjärve mahust ja suure tõenäosusega valgus Öresundist otse ookeani olles otseseks SIS panuseks sulamisvee impulss 1A (MWP 1A) sündmusesse. Leidsime, et sulamisvee äravool muutus lõunast edelasuunaliseks u 17.5 ka BP, mis on u 1.5 ka varasem seniarvatust. Projekti jooksul lisandus uuringualalt 60 10Be dateeringut, mis kinnitavad, et Valdai ümbruses on LGM vanus 20.0 ± 0.4 ka ja et viimane Skandinaavia liustik ulatus Valdai kõrgustikuni, sellest üle on liustik liikunud varasemate jäätumiste ajal (eksponeerituse vanused väljaspool LGM-i on 30.8 ± 1.3 kuni 46.6 ± 1.5 ka). Projektiga seotud 10 publikatsiooni, kaitstud 2 PhD ja 2 MSc, valmimas 1 PhD