Hostname: page-component-6766d58669-bkrcr Total loading time: 0 Render date: 2026-05-21T02:21:50.846Z Has data issue: false hasContentIssue false

Reconstructed Pleistocene Ice-Sheet Temperatures and Glacial Erosion in Northern Scotland

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

John E. Gordon*
Affiliation:
Department of Geography, University of St. Andrews, St. Andrews, Fife KY16 9AL, Scotland
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Pleistocene ice-sheet temperatures are reconstructed for a west-to-east transect across northern Scotland at the ice maximum using the temperature-profile model of Budd and others (1971[a]). Basal freezing is predicted for the central area of the ice sheet, and zones of basal melting on each side to the west and east. Variations in estimates of annual accumulation rate and ice thickness do not greatly alter this general pattern. However, small errors in estimating mean annual temperature at the ice edge and ice-surface temperature lapse-rate may significantly change the pattern of predicted basal temperature regimes, and basal freezing may have extended over the whole of the area considered. Zones of areal scouring occur in both the west and east of the transect but are absent from the central mountain area. Under some of the temperature conditions modelled there is a partial spatial coincidence of the areal scouring in the west with predicted areas of basal melting, but almost none in the east. Possibly this is explained because glacial erosion relates to time periods other than the ice maximum.

Résumé

Résumé

Les températures de la calotte glaciaire pleistocène sont reconstituées le long d’une ligne Ouest-Est à travers l’Écosse du Nord au moment du maximum glaciaire en utilisant le modèle de profil de température de Budd et al. (1971[a]). On admet le gel au fond dans la partie centrale de la calotte et des zones de fusion de chaque côté à l’Ouest et à l’Est. Les variations dans l’estimation du taux d’accumulation annuel et de l’épaisseur de la glace ne modifient pas gravement le comportement général. Cependant, des petites erreurs d’estimation de la température moyenne annuelle sur les bords de la calotte et la marge d’erreur sur les températures de la glace en surface peuvent significativement modifier les régimes admis pour les températures au fond, si bien que le gel à la roche peut s’être étendu sur toute la zone considérée. Les zones d’érosion se trouvent à l’Ouest comme à l’Est de la transversale mais sont absentes de la zone montagneuse centrale. Sous quelques unes des conditions de température modélisées il y a une coïncidence spaciale partielle des zones d’érosion à l’Ouest avec les zones ou l’on suppose une fusion au fond, mais cette coïncidence est presque nulle à l’Est. Il est possible que l’explication soit que l’érosion glaciaire date d’une époque autre que celle du maximum de développement de la calotte glaciaire.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Längs eines Profiles von West nach Ost durch Nord-Schottland werden die Temperaturen im pleistonzänen Eisschild bei dessen Höchststand mit Hilfe des Temperaturprofilmodells von Budd u.a. (1971 [a]) rekonstruiert. Im Zentralgebiet des Eisschildes lässt sich Anfrieren am Untergrund annehmen, in den seitlichen Zonen nach West und Ost dagegen Schmelzen am Untergrund. Änderungen in den Schätzwerten für die jährliche Akkumulation und die Eisdicke ändern dieses allgemeine Muster nicht wesentlich. Kleine Fehler bei der Abschätzung der mittleren Jahrestemperatur am Eisrand und des Temperaturverlaufs an der Oberfläche können jedoch das Muster der angenommenen Temperaturverteilung am Untergrund beträchtlich ändern, so dass Anfrieren am Untergrund im gesamten betrachteten Gebiet eingetreten sein kann. Zonen mit flächenhafter Abtragung kommen sowohl im Westen wie im Osten des Querprofils vor, fehlen aber im zentralen Bergland. Bei einigen der hier entwickelten Temperaturmodelle herrscht eine teilweise räumliche Übereinstimmung zwischen der flächenhaften Abtragung im Westen und den Gebieten mit angenommenem Schmelzen am Untergrund, fast gar nicht jedoch im Osten. Dies lässt sich möglicherweise damit erklären, dass die glaziale Erosion nicht beim Höchststand des Eises sondern während anderer Perioden eintrat.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1979
Figure 0

Fig. 1. Ice flow-line model and limits for the ice maximum (based on Flint ([c1971]), Hoppe (1974), Clapperton and Sugden (1975), and Sissons ([c1967], [c1976])). The cross-profile in Figure 2 is denoted by the line ab.

Figure 1

Fig. 2. Reconstructed ice-sheet thermal conditions at the ice maximum for different input parameters, and the distribution of areal scouring. The line of profile is indicated in Figure 1. Numbers refer to data points in Table I.

Figure 2

Table I. Temperature-Model Input Values for Selected Sites at the Ice Maximum (Parabolic Ice-Surface Profile)

Figure 3

Fig. 3. Landscape of areal scouring near Glenelg. (Crown copyright reserved.)

Figure 4

Fig. 4. Distribution of areal scouring in a transect across northern Scotland.

Figure 5

Fig. 5. Reconstructed thermal conditions for an ice sheet of half the estimated ice-maximum width.

Figure 6

Table II. Temperature-Model, Input Values for Selected Sites (Ice Sheet Half Estimated Maximum Size)