I ghiacciai che hanno scolpito la Yosemite Valley hanno lasciato superfici levigate su molte delle formazioni rocciose della regione. Questi lisci, superfici lucide, noto come smalto glaciale, sono comuni nella Sierra Nevada e in altri paesaggi glaciali.

I geologi dell'UC Santa Cruz hanno ora esaminato da vicino la struttura e la chimica della lucidatura glaciale e hanno scoperto che consiste in un sottile rivestimento spalmato sulla roccia mentre il ghiacciaio si spostava su di essa. Le nuove scoperte, pubblicato nel numero di novembre di Geologia , dimostrare che lo smalto non è semplicemente il risultato dell'abrasione e della levigatura del ghiacciaio, come si pensava in precedenza. Anziché, è uno strato distinto depositato sulla superficie della roccia alla base del ghiacciaio.

Questo strato liscio che ricopre la roccia alla base dei ghiacciai può influenzare la velocità di scorrimento dei ghiacciai. Aiuta anche a spiegare perché lo smalto glaciale è così resistente agli agenti atmosferici molto tempo dopo che i ghiacciai che lo hanno creato sono scomparsi.

Secondo la coautrice Emily Brodsky, professore di scienze della Terra e planetarie presso la UC Santa Cruz, questo rivestimento ultrasottile può aiutare i glaciologi a comprendere meglio la meccanica di come si muovono i ghiacciai, e fornisce un potenziale archivio per la datazione quando il materiale è stato incollato sulla roccia.

"Questo è incredibilmente importante ora, se pensiamo alla stabilità delle calotte glaciali, " ha detto Brodsky. "È piuttosto difficile raggiungere la base di un ghiacciaio per vedere cosa sta succedendo lì, ma lo smalto glaciale può dirci della composizione del gunk sul fondo dei ghiacciai e quando si è formato lo smalto."

L'autore principale Shalev Siman-Tov, un ricercatore post-dottorato presso l'UC Santa Cruz, aveva precedentemente studiato le superfici molto levigate trovate su alcune faglie sismiche. Per indagare sullo smalto glaciale, ha collaborato con Greg Stock, che ha conseguito il dottorato di ricerca alla UC Santa Cruz ed è ora geologo del parco presso lo Yosemite National Park.

"Volevo applicare ciò che sappiamo dalle zone di faglia e dai terremoti alla glaciologia, " Disse Siman-Tov. "Non avevo familiarità con i paesaggi glaciali, ed ero molto interessato a condurre un significativo studio sul campo al di fuori del mio paese d'origine, Israele".

Lui e Stock hanno fatto un'escursione nello Yosemite National Park per raccogliere piccoli campioni di smalto glaciale da dozzine di siti. Hanno scelto campioni da tre siti per analisi dettagliate. Un sito (Daff Dome vicino a Tuolomne Meadows) è emerso da sotto i ghiacciai alla fine dell'ultima era glaciale intorno al 15, 000 anni fa. Gli altri due siti si trovano nel Lyell Canyon vicino a piccoli ghiacciai moderni che si sono formati durante la Piccola Era Glaciale circa 300 anni fa. Lyell Glacier non è più attivo, ma il ghiacciaio McClure è ancora in movimento e ha una grotta di ghiaccio alla punta che ha permesso ai ricercatori di raccogliere lo smalto fresco da un'area di scorrimento attivo e abrasione.

I ricercatori hanno utilizzato un raggio ionico per tagliare sezioni sottili dai campioni, e hanno utilizzato tecniche di microscopia elettronica per visualizzare i campioni ed eseguire analisi elementari. I risultati hanno mostrato che i minuscoli frammenti nel rivestimento erano una miscela di tutti i minerali trovati nel substrato roccioso di granodiorite. Ciò suggerisce un processo in cui il ghiacciaio raschia materiale dalle rocce e lo macina in una pasta fine, quindi lo sparge sulla superficie rocciosa per formare uno strato molto sottile dello spessore di pochi micron.

"L'usura abrasiva rimuove il materiale e rende la superficie più liscia, producendo contemporaneamente i prodotti antiusura che diventano il materiale da costruzione per lo strato di rivestimento, " scrivono i ricercatori sul giornale.

Siman-Tov ora vuole datare lo strato e confermare l'epoca in cui il ghiacciaio ha eroso la superficie rocciosa. Sta anche conducendo esperimenti di laboratorio per cercare di ricreare le stesse strutture osservate nello strato di rivestimento. I ricercatori continueranno a lavorare con Stock in Yosemite per studiare l'erosione chimica delle superfici lucidate dai ghiacciai rispetto alle normali, granodiorite esposta.