Modeling the Cordilleran Ice Sheet Modélisation de l’Inlandsis de la Cordillère Modellierung der Kordilleren-Eisdecke.

ABSTRACT

A time-dependent ice flow model is used to provide detailed reconstructions of ice growth and retreat for the southern portion of the Late Wisconsinan Cordilleran Ice Sheet. The two-dimensional, time-dependent model provides ice surface elevations and flow directions at a grid spacing of 15 km. Input to the model includes subglacial topography, a net mass balance function, and two ice flow parameters. The net mass balance function uses a polynomial equation to estimate equilibrium line altitude (ELA) across the study area. A quadratic equation is then used to provide net mass balance values as a function of elevation relative to the ELA. Late Wisconsinan glacial conditions are simulated by systematically lowering the ELA. The general timing of the model ice advance and retreat is tested against radiocarbon dated localities which place limits on the ice sheet's areal extent for different times during the Late Wisconsinan glaciation. In addition, glacial-geologic evidence directly attributable to the latest Cordilleran Ice Sheet is used in assessing the model reconstructions. Results from these experiments show that an ice growth and retreat chronology consistent with the limiting radiocarbon dates can be generated using the model, and provide information on flow directions and ice growth and retreat patterns.

RÉSUMÉ

On a élaboré un modèle d'écoulement glaciaire spatio-temporel qui permette la reconstitution précise de la croissance et du retrait de la partie centrale de l'Inlandsis de la Cordillère, au Wisconsinien supérieur. Le modèle bi-dimensionnel et temporel illustre les différentes altitudes de la surface glaciaire et les directions d'écoulement dans une grille dont les carreaux ont 15 km de côté. Les données de base comprennent la topographie sous-glaciaire, la fonction du bilan de masse net et deux paramètres de l'écoulement glaciaire. Une équation polynomiale sert a estimer l'altitude de la ligne d'équilibre dans la région à l'étude à partir de la fonction du bilan de masse net. Une équation quadratique permet ensuite d'obtenir les valeurs du bilan de masse net en tant que fonction de l'altitude relative de la ligne d'équilibre. Les conditions glaciaires au Wisconsinien supérieur sont simulées en abaissant de façon systématique l'altitude de la ligne d'équilibre. La chronologie générale de la croissance et du retrait établie dans le modèle est vérifiée par les sites datés au radiocarbone qui donnent des repères quant à l'étendue de l'inlandsis à différentes périodes de la glaciation du Wisconsinien supérieur. Les données de géologie glaciaire directement attribuables au dernier inlandsis ont également servi à vérifier le modèle. Les résultats tirés de ces expériences indiquent qu'une chronologie de la glaciation conforme aux datations au radiocarbone peut être établie en utilisant le modèle, qui livre aussi des renseignements sur les directions d'écoulement, ainsi que sur les modes de croissance et de retrait.

ZUSAMMENFASSUNG

Um Eisausdehnung und Eisrùckzug fur den sudlichen Teil der Kordilleren-Eisdecke im Spàt-Wisconsin detailliert zu rekonstruieren, hat man ein zeitabhàngiges EisfluBmodell benutzt. Das zweidimensionale, zeitabhângige Modell gibt Auskunft ûber die verschiedenen Hôhen der Eisoberflàche und die Richtungen des FlieBens in einem Raster von Quadraten mit 15 km Seitenlànge. Zu den Eingaben in das Modell gehôren die subglaziale Topographie, die Funktion der Netto-Masse-Bilanz und zwei EisfluB-Parameter. Die Funktion der Netto-Masse-Bilanz benutzt eine polynomische Gleichung, um die Hôhe der Gleichgewichtslinie quer durch das untersuchte Gebiet abzuschàtzen. Eine quadratische Gleichung wird dann benutzt, um die Werte der Netto-Masse-Bilanz als eine Funktion der Hôhe in Bezug auf die Gleichgewichtslinie zu berechnen. Man simuliert die glazialen Bedingungen im spâten Wisconsin, indem man die Gleichgewichtslinie systematisch senkt. Die allgemeine Chronologie des Eisvor-und RùckstoBes im Modell wird ùberprùft mittels Vergleich mit Plâtzen, zu denen es Radiokarbondaten gibt und die der Ausdehnung der Eisflàche zu verschiedenen Zeiten wàhrend der spàtwisconsinischen Vereisung Grenzen setzen. Zusâtzlich werden bei der Festsetzung der Modell-Rekonstruktionen glazialgeologische Zeugnisse genutzt, die der spàtesten Kordilleren-Eisdecke direkt zuzuschreiben sind. Ergebnisse dieser Expérimente zeigen, daf3 mittels des Modells eine Eisausdehnungs- und Eisrûckzugschronologie geschaffen werden kann, die mit den Grenzwerten der Radiokarbondaten ùbereinstimmt und Informationen ùber FlieBrichtungen und Eisausdehnungs und Eisrùckzugsmuster liefert.