Procesos glaciales y su papel en la configuración de las regiones montañosas

Los glaciares se encuentran entre los arquitectos paisajísticos más poderosos de la Tierra. Durante milenios, estos ríos de hielo lentos han tallado algunos de los terrenos más dramáticos del planeta, desde las crestas de cuchilla del Himalaya hasta los valles en forma de U de los Alpes Europeos. Comprender los procesos glaciales no es simplemente un ejercicio académico lleno de cúpulas; es esencial para los geólogos, geografosores, los riesgos de cualquier

¿Qué son los glaciares?

Los glaciares son grandes y persistentes masas de hielo que se forman en tierra a través de la compactación y recretización de la nieve durante muchos años. No son static limitadamdash; fluyen bajo la presión de su propio peso, moviéndose lentamente cuesta abajo o hacia fuera de las zonas de acumulación. Los glaciares existen en cada continente excepto Australia, y cubren alrededor del 10 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra.

La vida de un glaciar comienza en una zona de acumulación, donde más nieve cae cada invierno que se derrite durante el verano. Como capas de nieve se acumulan, el peso comprime las capas inferiores en el abeto (hielo granular) y eventualmente en hielo glacial denso. Una vez que el hielo alcanza un espesor crítico (normalmente 30 a 50 metros), comienza a deformar plásticamente y fluir.

Tipos de glaciares

Los glaciares clasifican los glaciares principalmente por su tamaño, forma y entorno geográfico. Cada tipo interactúa con el paisaje de manera diferente.

  • Glaciares Valley: También llamados glaciares alpinos, estos fluyen por los valles de corriente preexistentes en las regiones montañosas. Están confinados por las paredes del valle y pueden ser decenas de kilómetros de largo. Ejemplos incluyen el Glaciar Athabasca en las rocas canadienses y el Mer de Glace en los Alpes franceses.
  • Glaciares continentales (Sábanas de Hielo): masas de hielo vasto que cubren grandes áreas de tierra, a menudo miles de metros de espesor. Las hojas de hielo Antártico y Groenlandia son las únicas dos del mundo moderno. Mientras que afectan principalmente a las regiones polares, sus expansiones pasadas (como la hoja de hielo Laurentide) recorren continentes enteros y sedimentos depositados lejos de montañas.
  • ]Piedmont Glaciers: Estas formas cuando un glaciar valle se derrama sobre una llanura relativamente plana en la base de una cordillera, se difunde en un amplio lóbulo. El Glacier Malaspina en Alaska es un ejemplo clásico. Los glaciares Piedmont crean características deposición distintivas como moraines terminales y ventiladores de enchufe.
  • Glaciares de la región: Pequeños glaciares que ocupan depresiones en forma de tazón (cirques) en las montañas. Son a menudo la fuente de glaciares de valle más grandes y son responsables de crear los escarpados muros que definen muchos paisajes alpinos.
  • Glaciares de aguas dulces: Una categoría especial de glaciar del valle que termina en el océano, calvicie icebergs. Estos son comunes en Alaska, Groenlandia y Antártida, y contribuyen significativamente al aumento del nivel del mar cuando se aceleran.

Procesos glaciales: Erosión y Deposición

Los glaciares reforman el paisaje a través de dos procesos fundamentales: erosión (removiendo roca y sedimento) y deposición (dumping en otros lugares). Estos procesos operan simultáneamente, con el resultado neto dependiendo de la velocidad, el espesor, el régimen térmico y la roca subyacente.

Erosión por los glaciares

La erosión glacial es mucho más poderosa que la erosión fluvial (river) porque el hielo puede arrastrearse, moler y fracturar roca de formas que el agua no puede. Los tres mecanismos principales son:

  • Plucking (Quarrying): Mientras el hielo se mueve sobre la roca, se derrite ligeramente en la base debido a la presión y fricción. Los grietas y las articulaciones en la roca. Cuando el agua se relibere, actúa como una cuña, fractando la roca pisada. El glaciar entonces "pluck" estos fragmentos de distancia e incorpora el tapón
  • Abrasión: Los fragmentos de roca incrustados en la base de un acto glaciar como papel de lija, raspado y molido el fondo de roca mientras el hielo se mueve. La abrasión produce superficies lisas, pulidas, estriaciones (ratones paralelos), y los surcos que indican la dirección del flujo de hielo.
  • ]El tiempo de la sierra: Este proceso de meteorología mecánica se produce no sólo dentro del glaciar sino también en las paredes de roca expuestas sobre el hielo (el retablo de un cirque). El agua se congela repetidamente y deslumbra en las grietas, expandiéndose alrededor del 9% sobre la congelación, que se descomponen.

Juntos, estos procesos se ocupan de distintas formas de tierra: valles en forma de U con lados empinados y suelos planos, cirques (depresiones en forma de silla de ruedas), ar círculo;tes (canchas de cuchillo) y cuernos ( picos de pirámide como el Matterhorn).El poder erosivo de un glaciar puede bajar un piso de valle por varios milímetros verticales por año, y añalar.

Deposición por los glaciares

Los glaciares transportan grandes cantidades de sedimento, desde bloques de tamaño de roca hasta fino arcilla. Cuando el hielo se derrite, deposita este material directamente (hasta) o indirectamente a través de agua fundida (enjuague).

  • Morainas: Las montañas de escombros se acumulan a lo largo de los márgenes glaciares. Moras laterales se forman a lo largo de los lados, moraines medios donde se fusionan dos glaciares, y [FLTines marchiten]
  • Drumlins:] Las colinas a lo largo y aerodinámicos que se asemejan a cucharas invertidas. Están formadas bajo hielo activo por una combinación de erosión y deposición. Los ejes largos apuntan en la dirección del flujo de hielo. Las drusinas suelen ocurrir en racimos llamados "campos de drumlina" y son comunes en áreas que experimentaron glaciation continental, como Canadá.
  • ] Trenes de llanuras y valles: Corrientes de agua fundida que fluyen de un tipo glaciar y sedimento de depósito. Se cae la tierra gruesa más cerca del hielo, mientras que la arena y el izcle se llevan más lejos. Estos depósitos de lavado son bien estratificados y a menudo forman llanuras planas fértiles. En los valles de montaña, características similares se llaman trenes de valles.
  • Erratics: Los grandes boulders transportaron lejos de su fuente y se quedaron atrás cuando el glaciar se derrite. Los erratics se componen a menudo de tipos de roca no nativos de la zona, proporcionando pistas sobre los caminos del flujo de hielo. Por ejemplo, los erráticos de granito encontrados en piedra caliza en el Jura suizo indican hielo de los Alpes una vez cubierto esa zona.
  • Kames y Eskers: Kames son montículos de arena estratificada y grava depositados por aguas fundidas en depresiones en la superficie glaciar o a su borde. Los eskers son crestas sinuosas de grava que se formaron en túneles de aguas suplementarias. Ambos son comunes en tierras bajas antiguamente glaciadas.

El impacto de los procesos glaciales en las regiones montañosas

La acción glaciar altera fundamentalmente la topografía, la ecología y la hidrología de los entornos montañosos. Los efectos persisten mucho después de que el hielo haya desaparecido, formando paisajes que vemos hoy.

Cambios topográficos

El legado más visible de la glaciación es la transformación de los valles de ríos en forma de V en troas glaciales en forma de U. Estos valles tienen paredes pronunciadas, a menudo verticales y suelos amplios, planos, que son ideales para presas hidroeléctricas, corredores de transporte y asentamiento humano.

  • Valles en forma de U: Mientras los ríos cortan los valles en forma de V, los glaciares ensanchan y profundizan, creando una sección transversal parabólica. Valles colgantes, donde los glaciares afluentes se unen al valle principal en una elevación superior, a menudo producen espectaculares cascadas (por ejemplo, Cataratas Yosemitas).
  • Fjords: Cuando un valle en forma de U se inunda por el mar después de la retirada glaciar, se convierte en un fjord manzanamdash; una entrada profunda y estrecha con lados empinados. Los fiordos son comunes en Noruega, Nueva Zelanda, Chile y Alaska. A menudo cuentan con una "pequeña" sumergida en la boca, depositada por la moraine terminal.
  • Cirques y Tarnes: Los Cirques (también llamados corries o cwms) son depresiones en forma de tazón con un cortacabezas empinada y una cuenca de roca. Después de la derretimiento del glaciar, la cuenca a menudo llena de agua para formar un lago circular conocido como tarn. Muchos lagos alpinos, como los lagos en las rocos canadienses, el origen tarado.
  • Ar bordeecirc;tes y cuernos: Cuando dos cirques se erosionan de espalda a espalda en los lados opuestos de una cresta, se forma un estrecho ar círculo; se forma. Si tres o más cirques cortados en una montaña, un pico piramidal agudo (horn) resulta. El Matterhorn (Suiza/Italia) es el ejemplo clásico de un glacial.

Efectos ecológicos

Los glaciares crean hábitats únicos e influyen en ecosistemas enteros. Los efectos ecológicos de los procesos glaciales se extienden mucho más allá del margen de hielo.

  • ] Agua y templado: Los glaciares actúan como depósitos naturales, almacenando precipitaciones como hielo durante las estaciones frías y liberandolas como agua derretida durante períodos cálidos y secos. Este efecto de amortiguación estabiliza los flujos de corriente, que es crítico para las comunidades de aguas abajo, la agricultura y la fuente de agua de verano.
  • Hábitat Creación: Las rocas y morainas recién expuestas son colonizadas por especies pioneras como los liquenes y los musgos, que comienzan la formación del suelo. Con el tiempo, se establecen comunidades vegetales más complejas, creando una cronosequencia (una secuencia de comunidades de edad creciente).
  • ] Formación del suelo y Ciclismo Nutriente: Glacial hasta es una mezcla heterogénea de fragmentos de roca y minerales. Como el tiempo procede, libera nutrientes como calcio, potasio y fósforo. Sin embargo, los suelos glaciales jóvenes son a menudo gruesos y bajos en materia orgánica. A lo largo de siglos, se desarrollan en bosques más fértiles y morenos.
  • Disturbance Regimes: Glacial outburst floods (j Puluml;kulhlaups), hielo avalanches, y flujos de escombros son perturbaciones naturales que crean paisajes parches. Algunas especies dependen de estas perturbaciones para la dispersión o regeneración de semillas. Por ejemplo, los temblores aspen beneficios de los suelos minerales de la desnuda

Cambios hidrológicos

Los glaciares son un control dominante sobre la hidrología de las montañas, afectando tanto la cantidad como la calidad del agua. Su papel está cambiando rápidamente bajo el cambio climático.

  • River Systems: En muchas cuencas de montaña, la derretimiento glacial contribuye significativamente al flujo de ríos, especialmente a finales de verano cuando la nieve ha terminado. Esta temporada de "corrimiento glacial" puede retrasar los flujos máximos en semanas en comparación con los sistemas de nieve. Por ejemplo, el río Rhone en Suiza recibe alrededor del 20% de su flujo de invierno pero menos que en agosto.
  • ] Calidad del agua: El agua derretida glacial es típicamente muy fría (cerca de 0 grados centígrados; C) y contiene altas concentraciones de sedimentos suspendidos (harina glacial), lo que le da un color turquesa o lácteo. La carga de sedimentos puede ser un desafío para las turbinas de energía hidroeléctrica y plantas de tratamiento de agua, pero también proporciona nutrientes bajos a las concentraciones de baja temperaturas disueltas.
  • Riesgos de fuga: El derretimiento glacial rápido, especialmente durante las ondas de calor o debido a la actividad volcánica, puede desencadenar inundaciones catastróficas. El tipo más común es un desbordamiento glacial del lago (GLOF), cuando un lago desgarrado por una moraina o el hielo se derrumbe.
  • ]Recarga de agua dulce: El agua de meltaña se infiltra en depósitos morainos y en lavado permeables, recargando acuíferos de montaña. Esta agua subterránea sostiene el flujo de base en ríos durante períodos secos y proporciona agua potable para las comunidades de montaña.

Estudios de caso: Paisajes glaciales alrededor del mundo

Para apreciar la diversidad de impactos glaciales, considere tres regiones contrastantes:

Los Alpes Europeos: Heavily glaciated during the Last Glacial Maximum, los Alpes fueron esculpidos en sus icónicos picos y valles. Hoy, los glaciares como el Glacier Aletsch (el mayor en los Alpes) continúan erosionando y depositándose, aunque se están retirando rápidamente.

Los Alpes del Sur de Nueva Zelanda: Estas montañas experimentan una alta nieve y una rápida erosión debido a su actividad tectónica y clima marítimo. Los Glaciares Franz Josef y Fox avanzan y se retiran en escalas de tiempo decadas, proporcionando un ejemplo dinámico de respuesta glacial a la variabilidad del clima. El terreno empinado los hace propensos a los avalanches de hielo y los flujos de escombros.

El Himalaya y la meseta tibetana: Conocido como el "Tercer Polo", esta región tiene la mayor concentración de glaciares fuera de las regiones polares. Alimentan los ríos principales como el Ganges, Indus y Yangtze, apoyando a más de mil millones de personas. El retiro glamour aquí es acelerado, lo que conduce a preocupaciones de la geometría de la morfórmica y un mayor riesgo de la Tierra.

Glacial Processes and Climate Change

El cambio climático moderno está alterando los procesos glaciales a un ritmo sin precedentes. Las temperaturas crecientes están causando un retiro glaciar generalizado, que a su vez cambia la erosión y los patrones de deposición.

  • ]Trato acelerado y pérdida de masa: La mayoría de los glaciares de montaña han estado perdiendo masa desde mediados del siglo XX. La tasa de pérdida ha aumentado desde los años 90. Esto reduce la capacidad del hielo para erosionar el suelo, ya que el hielo más delgado y lento ejerce menos estrés basal. Sin embargo, en algunos lugares, la erosión de los glaciares expone temporalmente el frío.
  • Paisajes proglaciales emergentes: Como los glaciares se encogen, se dejan detrás de paisajes paraglaciales inestables. Hielo cubierto de escombros, agujeros de hervidor y moraínas con hielo son comunes. Estos paisajes son propensos a deslizamientos, flujos de escombros y ajustes de canal de río.
  • Formación de los nuevos lagos: Los lagos glaciales se forman en muchas cuencas ex llenas de hielo. Estos lagos pueden crecer rápidamente y plantear riesgos de inundación. También alteran los microclimas locales y proporcionan nuevos hábitats. En algunos casos, pueden ser aprovechados para la energía hidroeléctrica, pero en riesgo.
  • Cambios a la fuente de agua: Inicialmente, la derretimiento del glaciar puede aumentar los flujos de río ("agua de pico"), pero a medida que el volumen de hielo disminuye, la desintegración disminuye. Muchas cuencas de los Andes y las Rocos ya han pasado este pico, lo que ha llevado a reducir los flujos de verano y a aumentar el estrés de agua.

Conclusión

Los procesos glaciales son fundamentales para la formación y evolución continua de las regiones montañosas. Desde la lenta molienda que produce una harina de roca fina hasta el colapso repentino de un lago amenazado de hielo, los glaciares ejercen una influencia poderosa en la topografía, los ecosistemas y la hidrología.Las formas de tierra que crean cercash; los valles en forma de U, cirques, moras, tamborlins informandash; son registros de la naturaleza incans dinámicas de los peligros.

Para más lectura, vea Los glaciares y glaciares de los USGS , explore ] los recursos glaciares de losNSIDC, o revise el IPCC Sexto Informe de Evaluación sobre la criosfera polar y de alta montaña.