Glacial geomorphology and dynamics of palaeo-ice streams in northeast Iceland

Abstract

This thesis describes the evidence of palaeo-ice streams in northeast Iceland. Ice streams within the Iceland Ice Sheet (IIS) had been previously proposed, but limited studies existed on their geomorphology. The aim of this study was to advance the understanding of the geomorphological imprint, configuration, and dynamics of palaeo-ice streams and their development during and following the Last Glacial Maximum by mapping glacial landforms and analyze their internal architecture. The research focuses on streamlined subglacial bedforms (SSBs; drumlins and mega-scale glacial lineations), crevasse-squeeze ridges (CSRs), and ribbed moraines; however, glaciofluvial and ice-marginal landforms, as well as hummocky terrain were also mapped. The distribution and orientation of SSBs reveal four flow-sets of cross-cutting palaeo-ice streams that shifted in time and space, along with ice divides. During the maximum glaciation, ice flow was towards the north, unconstrained by the topography, but became confined to the fjords and valleys as the ice sheet thinned. The CSRs and ribbed moraines indicate ice-stream shutdown following glacier readvances during the Late Glacial. The variance in landform morphology and distribution is used to reconstruct the configuration and dynamics of the ice streams. The results provide new insight into the dynamics of the IIS and palaeo-ice streams within it and are essential for constraining numerical modelling experiments of the ice sheet’s evolution. This research has implications for our understanding of modern and palaeo-ice sheet behaviour during deglaciation and under warming climate, and paves the way for further studies and reconstructions of palaeo-ice streams in Iceland.

Þessi ritgerð fjallar um ummerki og hegðun fornra ísstrauma á Norðausturlandi. Tilgátur hafa áður verið settar fram um ísstrauma í hinum íslenska meginjökli á síðasta jökulskeiði en takmarkaðar rannsóknir hafa verið gerðar á landmótun þeirra. Markmið verkefnisins var því að auka skilning á landmótun, útbreiðslu og virkni fornra ísstrauma og þróun þeirra á síðasta jökulskeiði með því að kortleggja og rannsaka jökulræn landform. Rannsóknir á innri byggingu landforma munu auka skilning okkar á tilurð og myndun þeirra ásamt hegðun ísstraumanna. Í rannsókninni er lögð áhersla á straumlínulaga landform (jökulöldur og risakembur), sprungufyllingar og rifjagarða, en malarásar, leysingafarvegir, jökulgarðar og haugaruðningar eru einnig kortlagðir. Útbreiðsla og stefna straumlínulaga landforma benda til nokkurra ísstrauma sem hafa verið virkir á mismunandi tíma og færst til, ásamt ísaskilum. Á hámarki síðasta jökulskeiðs var ísflæði á rannsóknarsvæðinu til norðurs, án tilheyrandi áhrifa af undirliggjandi landslagi, en samhliða þynningu jökulþekjunnar varð ísflæðinu stjórnað æ meir af landslaginu. Sprungufyllingarnar og rifjagarðarnir eru til marks um stöðnun ísstrauma sem voru virkir á síðjökultíma. Breytileika í lögun og dreifingu landformanna er hægt að nýta til að skilja legu og virkni ísstraumanna. Niðurstöðurnar veita nýja innsýn í útbreiðslu og virkni fornra ísstrauma á Íslandi og gagnast til að skorða líkanareikninga af íslenska meginjöklinum. Rannsóknin leggur grunn að áframhaldandi kortlagningu á fornum ísstraumum á Íslandi og eykur skilning á hegðun nútíma og fornra meginjökla og viðbrögðum óstöðugra ísstrauma við hlýnandi loftlagi.