Latvijas reljefs – milzīgs leduslaikmeta arhīvs. Ko tajā pēta LU zinātnieki?

Īsa ledāju vēsture Latvijā 

Pēdējā ledāja reljefa veidošanās Latvijā galvenokārt sākās, kad Latvijas teritoriju pirms aptuveni 20–22 tūkstošiem gadu pilnībā pārklāja ledus masas. Līdzīgi kā mūsdienās Grenlandē un Antarktikā ledus nebija nekustīgs, bet gan pārvietojās ar ātrumu vairāki simti metru gadā vai pat ātrāk. Vietās, kur zem ledāja atradās lieli, ledāja plūsmas virzienā vērsti pazeminājumi, ledus plūsma bija visātrākā. 

Zinātnieki Latvijā ir izdalījuši ledus lielplūsmas [ledāja daļas, kas plūda ātrāk par apkārtējo ledu], lobus [platus ledāja malas izvirzījumus] un mēles [šaurus, izstieptus ledāja izvirzījumus]. Ledus lielplūsmas bija tikai trīs – Baltijas, Rīgas un Peipusa. Savukārt ledus lobu un mēļu bija daudz vairāk. Tiem atkārtoti uzvirzoties, veidojās mūsdienu raksturīgais Latvijas reljefs. Lielākie ledus lobi uzvirzījās zemienēs, un tie bija Kursas, Usmas, Zemgales, Burtnieka, Vidusgaujas un Lubāna. 

Kad klimats kļuva nedaudz siltāks, iestājās leduslaikmeta beigu posms, kurā Latvijas ainava mainījās ļoti strauji. Pirms 15 tūkstošiem gadu Latvijas lielākās augstienes kā salas slējās apkārtējā ledus valstībā, kur ledāji strauji uzvirzījās un atkāpās, atstājot pieledāja ezerus, kuri pārņēma lielu daļu Latvijas zemieņu. 

Šiem plašajiem pieledāja ezeriem noplūstot, tikai vietām palika nelielie ezeri mūsdienu Latvijas ainavā. Leduslaikmets beidzās pirms 11,7 tūkstošiem gadu, kad iestājās starpledus laikmets jeb holocēns. 

Jauns skatījums uz ledāju darbību Latvijā 

LU pētnieki noskaidrojuši, ka Skandināvijas ledusvairoga izzušanas jeb deglaciācijas laikā vairākkārtīgi, galvenokārt Latvijas zemienēs, norisinājās ledus uzplūdi jeb sērdži. Šāda ledāju uzvedība tiek novērota arī mūsdienās, īpaši Svalbārā, arī Islandē, piemēram, pie Mulajokula un Eijabakajokula izvadledājiem, kur ledāji pēc ilgstoša "miera perioda" strauji uzvirzās, bieži tikai dažu mēnešu vai gadu laikā.

Reljefa modeļos un teritorijā, no kuras ledājs atkāpies, novērotās reljefa formas – plaisu aizpildījuma grēdas – ir nepārprotama liecība par straujiem ledus uzplūdiem, ledum slīdot pa ūdens kārtiņu tā pamatnē vai ar ūdeni piesātinātu zemledāja sanešu masu.

Šādas reljefa formas LU zinātnieki pirmo reizi iepazina pie Eijabakajokula izvadledāja Islandē. Izrādījās, ka arī Latvijā sastopamas vairāk nekā 30 tūkstoši plaisu aizpildījuma grēdu – galvenokārt Kursas un Austrumlatvijas zemienēs.

Nereti tikai dažus desmitus metru platas un mazāk nekā metru augstas, bet reljefā labi saglabājušās grēdas ir skaidra liecība par ātru ledus plūsmu, plaisāšanu un ledāja apstāšanos plašā teritorijā. Līdz šim šāda dinamiska ledāju darbība Baltijā nebija zināma.

Lai gan ledāju radīto veidojumu izpētei Latvijā un Baltijā ir vairāk nekā simts gadu sena vēsture, tikai tagad ģeomorfologi var raudzīties uz Latviju reljefa modeļos "no augšas". Tādējādi iespējams iztēloties, kāda šī teritorija izskatījās pirms aptuveni 20–22 tūkstošiem gadu, kad to klāja Skandināvijas jeb Fenoskandijas ledusvairogs, līdzīgi kā mūsdienās Grenlandi klāj Ziemeļu puslodes lielākais segledājs jeb ledusvairogs.

Kāpēc ledāja reljefa formas ir nozīmīgas? 

Plaisu aizpildījuma grēdas un citas ledāju reljefa formas zinātnieki izmanto, lai spriestu par ledāju kustības ātrumu un virzienu, ledāju atkāpšanos, ledājūdeņu daudzumu un to noplūšanas veidu. Arī ledāju dinamiku, plaisainību, termiku un daudziem citiem aspektiem. Savukārt, raugoties no lietišķā skatu punkta, ledāju reljefa formas ir Latvijas virsējo zemes dzīļu bagātība, jo tās satur plaši būvniecībā izmantojamus derīgos izrakteņus, piemēram, smilti, granti un mālu. 

No otras puses – ledāju reljefa formas un to radītais saposmojums nav tikai vēsturisks ledāju darbības liecinieks, bet Latvijas ainavas pamats un vērtība, kas ir jāizzina, saprātīgi jāizmanto un jāaizsargā. Lai izprastu, kā šīs reljefa formas veidojušās un ko tās atklāj par Latvijas senajiem ledājiem, ģeomorfologi un kvartārģeologi izmanto arvien precīzākas izpētes metodes. 

Reljefa formu kartēšana 

Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūras atvērtie aerolāzerskenēšanas dati ir pavēruši iespēju palūkoties uz Latvijas reljefu no putna lidojuma, turklāt – ar nebijušu precizitāti. Lai veiktu zinātniskus pētījumus, ledāja reljefa formas ir ne tikai jāatpazīst, bet arī jākartē un jāveic to izmēru, savstarpējā izkārtojuma, uzbūves un veidošanās mehānismu analīze. Tas joprojām ir gana darbietilpīgs manuāls darbs, kurā iesaistās gan LU EZTF zinātnieki, gan studenti.

LU zinātnieku izveidotā Latvijas ledāja reljefa formu datubāze pārstāv glacigēnās, glaciotektoniskās un glacioakvālās formas. Šīs formas ir veidotas gan no paša ledāja sanešiem jeb morēnas, gan ledājūdeņu straumēs un ezeros izgulsnētiem veidojumiem.

Reljefa formas ir ļoti daudzveidīgas gan pēc to apveida, gan uzbūves, gan veidošanās vides, un katra reljefa formu grupa ir liecība par noteiktiem apstākļiem ledāja iekšienē, virs, zem tā vai pie ledāja, kas tās veidojis.

Mūsdienās reljefa formu kartēšanā tiek izmantotas arī mašīnmācīšanās iespējas. Šobrīd LU EZTF doktoranti Edijs Breijers un Hugo Huberts Puriņš strādā pie modeļu apmācības un darbaplūsmas izstrādes, lai automatizētu reljefa formu atpazīšanu un digitalizēšanu. Izstrādātie rīki būs noderīgi, lai rekonstruētu ledāja reljefu un dinamiku arī daudz plašākā senā Skandināvijas segledāja apgabalā.

LU EZTF Ģeoloģijas nodaļas asociētā profesora Kristapa Lamstera un profesora Normunda Stivriņa vadībā tiek īstenots Latvijas Zinātnes padomes Fundamentālo un lietišķo pētījumu programmas (FLPP) projekts, kurā tiek kartētas un analizētas visas Latvijas ledāja reljefa formas, kā arī rekonstruēta ledāja darbības hronoloģija. Reljefa formu kartēšana un datubāzes izveide ir pirmais solis, bet galvenais mērķis ir rekonstruēt Skandināvijas ledusvairoga dienvidaustrumu sektora ledus plūsmas dinamiku un deglaciācijas jeb atkāpšanās gaitu.

Reljefa formu pētniecībā ļoti būtiska ir zinātnieku sadarbība. Pēdējais segledājs ietvēra visas valstis ap Baltijas jūru un pat vēl plašāku teritoriju, tāpēc ledāja dinamikas un paleoģeogrāfisko rekonstrukciju izveidei nepieciešams apvienot dažādās valstīs iegūtos datus. Šobrīd LU zinātnieki sadarbojas ar kolēģiem no Vācijas, Polijas, Lietuvas, Igaunijas un Somijas, lai analizētu osus [ledāja kušanas ūdeņu veidotus smilts un grants vaļņus] un rekonstruētu ledāja atkāpšanās gaitu pēc ledājūdeņu noteces īpatnībām. 

Latvijas zinātnieku līdz šim iegūtie dati ir ļoti nozīmīgs solis detalizētu visa Skandināvijas ledusvairoga rekonstrukciju izveidei. 

Ledāja veidotās reljefa formas Latvijā 

Ledāja reljefa formas arī mēs noteikti sastopam – ja ne savā ikdienā, tad atpūšoties pie dabas. Sarunvalodā izmantojam reljefa formu apzīmējumus, piemēram, kalni, kangari un pauguri vai daudzveidīgus toponīmus (oronīmus), piemēram, Zilie kalni, Grantskalni, Saules kalni, Torņakalni, Dzegužkalni un daudzus citus.

Šķiet, ka kalnu Latvijā netrūkst, lai gan no ģeomorfoloģiskā skatu punkta tādu šeit diemžēl nav – ir dažāda izmēra un apveida pauguri, grēdas, vaļņi un masīvi. 

Ledāja reljefa formas ir vienas no visplašāk sastopamajām gan Latvijas zemienēs, gan augstienēs. Vairums no tām veidojušās zem ledāja. Piemēram, zemledāja plūdlīnijas formas – flūtingi, drumlini un lielizmēra glaciālie lineamenti. Šīs formas lielākajā daļā Latvijas zemieņu veido laukus ar radiāli izvietotām klaipveidīgām vai cigārveidīgām formām, piemēram, Burtnieka, Vadakstes, Zemgales, Iecavas, Madlienas drumlinu lauki. Pētot šo formu apveidu un savstarpējo izkārtojumu, ir noskaidroti ledāju plūsmas virzieni, kā arī ātrums Latvijā.

Savukārt šķērseniski vai ieslīpi kādreizējam ledāja plūšanas virzienam stiepjas plaisu aizpildījuma grēdas, rievotās morēnas un gala morēnas. Pēdējās veido reljefā ļoti izteiktus vaļņus un grēdas, piemēram, Madonas–Trepes valni un Linkuvas gala morēnu. Nereti zemledāja reljefa formām nav izteiktas orientācijas. Tās ir paugurotās reljefa formas, kas izplatītas lielākoties augstienēs – morēnas pauguri, pirmmasīvpauguri, plakanvirsas, kupolveida un gredzenpauguri.

No ledājūdeņu sanesām veidotās Latvijā izplatītākās reljefa formas ir osi, kēmi, kēmu terases, sandru līdzenumi un glaciofluviālās deltas. Savukārt ledājūdeņu erozijas radītās formas ir tuneļielejas, dažāda veida ledājūdeņu kanāli un noteces ielejas. Šīs formas reizēm mūsdienu reljefā ir mantojušas upes, bet citviet dziļas un platas ielejas ir sausas, vai tajās plūst salīdzinoši nelielas ūdens teces.

Vienas no ainaviskākajām ledājūdeņu sanesu veidotajām formām, īpaši zemienēs, ir osi. Tautas valodā nereti dēvēti par kangariem, piemēram, Ogres, Lielie un Mazie kangari.

Latvijā sastopami gandrīz pieci tūkstoši osu. Tie lielākoties ir vairākus simtus metru un pat kilometrus gari, šauri, bieži līkumoti valņi, plakanas vai paugurotas grēdas, kam parasti kore stiepta aptuveni paralēli ledāja kustības virzienam. Osi bieži ir veidoti no būvniecībā izmantojamiem grants un smilts nogulumiem, tādēļ daļa ir norakti, citos ierīkoti dabas parki, un tie tiek aizsargāti galvenokārt to biodaudzveidības un retu augu sugu dēļ. 

Līdz LU zinātnieku izveidotās reljefa formu datubāzes publicēšanai vēl nedaudz jāuzgaida, bet šobrīd atvērtās piekļuves repozitorijā "Zenodo" ir brīvi pieejami pēdējā leduslaikmeta ģeohronoloģiskie dati jeb nogulumu datējumi visai Latvijai: https://zenodo.org/records/21035962

Raksts izstrādāts Latvijas Zinātnes padomes Fundamentālo un lietišķo pētījumu programmas projektā "Skandināvijas ledusvairoga DA sektora ledus plūsmas dinamikas un deglaciācijas gaitas rekonstrukcija Latvijā" (Nr. lzp-2024/1-0193).

Izziņas avoti: