La desglaciación describe la transición de condiciones glaciales completas durante las edades de hielo a interglaciares cálidos , caracterizados por el calentamiento global y el aumento del nivel del mar debido al cambio en el volumen de hielo continental. [1] Por lo tanto, se refiere al retroceso de un glaciar , una capa de hielo o una capa superficial congelada, y la exposición resultante de la superficie de la Tierra . El declive de la criosfera debido a la ablación puede ocurrir en cualquier escala, desde global a localizada a un glaciar en particular. [2] Después del último máximo glacial(hace unos 21.000 años), comenzó la última desglaciación, que duró hasta principios del Holoceno . [3] [4] Alrededor de gran parte de la Tierra, la desglaciación durante los últimos 100 años se ha acelerado como resultado del cambio climático , en parte provocado por cambios antropogénicos en los gases de efecto invernadero . [5]
La desglaciación anterior tuvo lugar entre aproximadamente 22 ka hasta 11,5ka. Esto ocurrió cuando hubo una temperatura atmosférica media anual en la tierra que aumentó aproximadamente 5 ° C, lo que también estuvo acompañado por un calentamiento regional en latitudes altas que excedió los 10 ° C. Esto también fue seguido por un notable calentamiento de los mares profundos y tropicales, entre aproximadamente 1-2 ° C (mar profundo) y 2-4 ° C (mar tropical). No solo ocurrió este calentamiento, sino que el presupuesto hidrológico global también experimentó cambios notables y los patrones regionales de precipitación cambiaron. Como resultado de todo esto, las principales capas de hielo del mundo, incluidas las ubicadas en Eurasia, América del Norte y partes de la Antártida, se derritieron. Como consecuencia, el nivel del mar subió aproximadamente 120 metros. Estos procesos no ocurrieron de manera constante y tampoco ocurrieron al mismo tiempo. [4]
Fondo
El proceso de desglaciación refleja una falta de equilibrio entre la extensión glacial existente y las condiciones climáticas. Como resultado del balance de masa neto negativo a lo largo del tiempo, los glaciares y las capas de hielo se retiran. Los períodos repetidos de aumento y disminución de la extensión de la criosfera global (como se deduce de las observaciones de núcleos de hielo y rocas, accidentes geográficos superficiales, estructuras geológicas subterráneas, el registro fósil y otros métodos de datación) reflejan la naturaleza cíclica de los fenómenos globales y regionales. glaciología medida por edades de hielo y períodos más pequeños conocidos como glaciares e interglaciares . [6] [7] Desde el final del último período glacial hace unos 12.000 años, las capas de hielo se han retirado a escala global, y la Tierra ha estado experimentando un período interglacial relativamente cálido marcado solo por glaciares alpinos de gran altitud en la mayoría de latitudes con capa de hielo más grande y hielo marino en los polos. [8] Sin embargo, desde el inicio de la Revolución Industrial , la actividad humana ha contribuido a un rápido aumento en la velocidad y el alcance de la desglaciación a nivel mundial. [9] [10]
Groenlandia
La investigación publicada en 2014 sugiere que por debajo de Groenlandia 's Russell glaciar capa de hielo' s, metanótrofos podrían servir como sumidero de metano biológico para el ecosistema subglacial, y la región fue al menos durante el tiempo de la muestra, una fuente de metano en la atmósfera . Basado en el metano disuelto en muestras de agua, Groenlandia puede representar una fuente global significativa de metano y puede contribuir significativamente más debido a la desglaciación en curso. [11] Un estudio en 2016 concluyó, basado en evidencia pasada, que debajo de la capa de hielo de Groenlandia y la Antártida pueden existir clatratos de metano . [12]
Causas y efectos
En todas las escalas, el clima influye en la condición de la nieve y el hielo en la superficie de la Tierra. En períodos más fríos, las capas de hielo masivas pueden extenderse hacia el Ecuador , mientras que en períodos más cálidos que hoy, la Tierra puede estar completamente libre de hielo. Existe una relación positiva significativa, demostrada empíricamente, entre la temperatura de la superficie y la concentración de gases de efecto invernadero como el CO 2 en la atmósfera . La mayor concentración, a su vez, tiene un impacto negativo drástico en la extensión global y la estabilidad de la criosfera. [13] [14] En las escalas de tiempo milenarias de los ciclos glaciares e interglaciares del Pleistoceno, el marcapasos del inicio y el derretimiento de la glaciación son cambios en los parámetros orbitales denominados ciclos de Milankovitch . Específicamente, la baja insolación de verano en el hemisferio norte permite el crecimiento de capas de hielo, mientras que la alta insolación de verano causa más ablación que la acumulación de nieve en invierno.
Las actividades humanas que promueven el cambio climático , en particular el uso extensivo de combustibles fósiles durante los últimos 150 años y el aumento resultante de las concentraciones atmosféricas de CO 2 , son la principal causa del retroceso más rápido de los glaciares alpinos y las capas de hielo continentales en todo el mundo. [9] Por ejemplo, la capa de hielo de la Antártida occidental ha retrocedido significativamente y ahora está contribuyendo a un ciclo de retroalimentación positiva que amenaza con una mayor desglaciación o colapso. Áreas recién expuestas del Océano Antártico contienen tiendas largo secuestrados de CO 2 que ahora están siendo emitidos a la atmósfera y continúan para impactar dinámica glacial. [14]
El principio de isostasia se aplica directamente al proceso de desglaciación, especialmente al rebote post-glacial , que es uno de los principales mecanismos a través de los cuales se observa y estudia la isostasia. El rebote posglacial se refiere al aumento de la actividad de elevación tectónica inmediatamente después del retroceso glacial. [15] Se han encontrado tasas crecientes y abundancia de actividad volcánica en regiones que experimentan un rebote post-glacial. Si es a una escala lo suficientemente grande, un aumento en la actividad volcánica proporciona una retroalimentación positiva al proceso de desglaciación como resultado de la liberación de CO 2 y metano de los volcanes. [16] [17]
Los períodos de desglaciación también son causados en parte por procesos oceánicos. [18] Por ejemplo, las interrupciones de la circulación de agua fría profunda habitual y las profundidades de penetración en el Atlántico norte tienen retroalimentaciones que promueven un mayor retroceso de los glaciares. [19]
La desglaciación influye en el nivel del mar porque el agua que antes se mantenía en la tierra en forma sólida se convierte en agua líquida y finalmente se drena al océano. El reciente período de intensa desglaciación ha dado lugar a un aumento medio del nivel del mar global de 1,7 mm / año durante todo el siglo XX, y 3,2 mm / año durante las últimas dos décadas, un aumento muy rápido. [20]
Los mecanismos físicos por los que se produce la desglaciación incluyen la fusión , la evaporación , la sublimación , el parto y los procesos eólicos como la erosión por el viento.
Desglaciación de la capa de hielo Laurentide
A lo largo de la época del Pleistoceno, la capa de hielo Laurentide se extendió por grandes áreas del norte de América del Norte, con más de 5,000,000 millas cuadradas de cobertura. La capa de hielo de Laurentide tenía 10,000 pies de profundidad en algunas áreas y llegaba tan al sur como 37 ° N. La extensión mapeada de la capa de hielo Laurentide durante la desglaciación ha sido preparada por Dyke et al. [21] Los ciclos de desglaciación son impulsados por varios factores, siendo el principal impulsor los cambios en la radiación solar entrante del verano, o insolación, en el hemisferio norte. Pero, como no todos los aumentos de la insolación a lo largo del tiempo provocaron desglaciación, los volúmenes de hielo actuales que presenciamos hoy. Esto lleva a una conclusión diferente, una que sugiere que existe un posible umbral climático, en términos de capas de hielo que se retiran y finalmente desaparecen. Como Laurentide era la capa de hielo de masa más grande del hemisferio norte, se han realizado muchos estudios sobre su desaparición, descargando modelos de balance energético, modelos de circulación general atmósfera-océano y modelos de balance energético superficial. Estos estudios concluyeron que la capa de hielo Laurentide presentó un balance de masa superficial positivo durante casi la totalidad de su desglaciación, lo que indica que la pérdida de masa a lo largo de su desglaciación fue más que probable debido a la descarga dinámica. No fue hasta principios del Holoceno cuando el balance de masa de la superficie cambió a negativo. Este cambio a un balance de masa superficial negativo sugirió que la ablación de la superficie se convirtió en el motor que resultó en la pérdida de masa de hielo en la capa de hielo Laurentide. Se concluye entonces que la capa de hielo Laurentide solo comenzó a exhibir comportamientos y patrones de desglaciación después de que el forzamiento radiativo y las temperaturas de verano comenzaron a aumentar al comienzo del Holoceno. [22]
Resultado de la desglaciación de la capa de hielo Laurentide
Cuando la capa de hielo Laurentide progresó a través del proceso de desglaciación, creó muchas formas de relieve nuevas y tuvo varios efectos en la tierra. En primer lugar, a medida que los enormes glaciares se derriten, existe un gran volumen de agua de deshielo. Los volúmenes de agua de deshielo crearon muchas características, incluidos lagos de agua dulce proglaciares , que pueden ser considerables. No solo hubo agua de deshielo que formó lagos, también hubo tormentas que soplaron sobre el agua dulce del interior. Estas tormentas crearon olas lo suficientemente fuertes como para erosionar las costas de hielo. Una vez que los acantilados de hielo quedaron expuestos, debido al aumento del nivel del mar y la erosión causada por las olas, los témpanos de hielo se partieron y se desprendieron. Los lagos grandes se hicieron frecuentes, pero también lo hicieron los lagos más pequeños, menos profundos y de vida relativamente corta. Esta aparición y desaparición de lagos pequeños y poco profundos influyó en gran parte del crecimiento, la extensión y la diversidad de las plantas que vemos hoy. Los lagos actuaron como barreras para la migración de plantas, pero cuando estos lagos se drenaron, las plantas pudieron migrar y extenderse de manera muy eficiente. [23]
La última desglaciación
El período comprendido entre el final del Último Máximo Glacial y el Holoceno temprano (hace unos 19k-11k años), muestra cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero y de la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC), cuando el nivel del mar subió 80 metros. [4] Además, la última desglaciación está marcada por tres pulsos abruptos de CO2, [24] y los registros de erupciones volcánicas muestran que el vulcanismo subaéreo aumentó globalmente de dos a seis veces por encima de los niveles de fondo entre 12 ka y 7 ka. [25]
Entre aproximadamente 19ka, el final del Último Máximo Glacial (o LGM) hasta 11ka, que fue el Holoceno temprano, el sistema climático experimentó una transformación drástica. Gran parte de este cambio se estaba produciendo a un ritmo asombroso, ya que la Tierra se enfrentaba al final de la última edad de hielo. Los cambios en la insolación fueron la razón principal de este drástico cambio global en el clima, ya que esto se vinculó con varios otros cambios a nivel mundial, desde la alteración de las capas de hielo hasta la concentración de gases de efecto invernadero fluctuantes y muchas otras reacciones que dieron como resultado respuestas distintas, tanto a nivel mundial como regional. No solo las capas de hielo y los gases de efecto invernadero experimentaron alteraciones, sino que, además, hubo un cambio climático repentino y muchos casos de aumento rápido y considerable del nivel del mar. El derretimiento de las capas de hielo, junto con el aumento del nivel del mar, no ocurrió hasta después de 11ka. No obstante, el mundo había llegado a su período interglacial actual, donde el clima es comparativamente constante y estable, y las concentraciones de gases de efecto invernadero se acercan a los niveles preindustriales. Todos estos datos están disponibles debido a los estudios y la información recopilada de registros indirectos, tanto terrestres como oceánicos, que ilustran los patrones globales generales de cambios en el clima durante el período de desglaciación. [4]
Durante el Último Máximo Glacial (LGM), hubo una aparente baja concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2), que se creía que era el resultado de una mayor contención de carbono en las profundidades del océano, a través del proceso de estratificación dentro del Océano Austral. Estas aguas profundas del Océano Austral contenían la menor cantidad de δ13C, lo que, en consecuencia, resultó en que fueran el lugar con mayor densidad y mayor contenido de sal durante la LGM. La descarga de tal carbono secuestrado fue quizás un resultado directo del vuelco profundo del Océano Austral, impulsado por un aumento de las corrientes ascendentes impulsadas por el viento y el retroceso del hielo marino, que están directamente relacionados con el calentamiento de la Antártida y que también coinciden con los eventos fríos. , el Dryas más viejo y más joven, en el norte. [4]
A lo largo de la LGM en América del Norte, el este estaba poblado por bosques de coníferas tolerantes al frío, mientras que el sureste y noroeste de los Estados Unidos sostenían bosques abiertos en lugares que hoy tienen bosques cerrados, lo que sugiere que durante la LGM las temperaturas eran más frías y en condiciones generales. fueron mucho más secos que los que experimentamos hoy. También hay indicios de que el suroeste de los Estados Unidos fue mucho más húmedo durante la LGM en comparación con hoy, ya que había bosque abierto, donde hoy vemos desierto y estepa. En los Estados Unidos, la variación general de la vegetación implica una caída general de las temperaturas de (como mínimo 5 ° C), un desplazamiento de las trayectorias de las tormentas del oeste hacia el sur y un gradiente latitudinal de temperatura muy pronunciado. [4]
Accidentes geográficos
Varios accidentes geográficos visibles en la actualidad son distintivos de las poderosas fuerzas erosivas que intervienen durante o inmediatamente después de la desglaciación. La distribución de tales accidentes geográficos ayuda a informar la comprensión de la dinámica glacial y los períodos geológicos del pasado. El estudio de las formas terrestres expuestas también puede informar la comprensión del presente y el futuro cercano a medida que los glaciares de todo el mundo retroceden en el período actual de cambio climático. [26] En general, los paisajes recientemente desglacializados son inherentemente inestables y tenderán a moverse hacia un equilibrio. [27]
Una muestra de accidentes geográficos comunes causados por la desglaciación o causados por los procesos geomórficos sucesivos después de la exposición debido a la desglaciación:
- Morena
- Esker
- Pava
- Kame
- Drumlin
- Thermokarst
- Valle del túnel
- Lago proglacial
- Canal subglacial
Ver también
- Criosísmo
- IPCC - Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático
- Informe especial sobre el calentamiento global de 1,5 ° C : una publicación del IPCC
- Cronología de la glaciación
- Glaciación cuaternaria
- Máximo glacial tardío
- Último período glacial
- Inversión del frío antártico
- Glacial errático
- Hasta - glacial hasta
- Retiro glacial del Holoceno
Referencias
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