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Quelccaya
Quenamari
Quelccaya tiene la forma de un candelabro de tres brazos inclinado hacia el noreste, con un poco de su pie suroeste "mordido"
Imagen satelital combinada visible / infrarroja cercana / infrarroja de onda corta de Quelccaya en 2010; la nieve y el hielo aparecen en azul claro o cian.
Mapa que muestra la ubicación de Quelccaya
Mapa que muestra la ubicación de Quelccaya
TipoCapa de hielo
Coordenadas13 ° 55′30 ″ S 70 ° 49′03 ″ W / 13,92500 ° S 70,81750 ° W / -13,92500; -70.81750 Coordenadas: 13 ° 55′30 ″ S 70 ° 49′03 ″ W  / 13,92500 ° S 70,81750 ° W / -13,92500; -70.81750 [1]
Área42,8 kilómetros cuadrados (16,5 millas cuadradas) en 2009
Largo17 kilometros
Ancho3-5 kilometros
Grosor100-150 m (200 m como máximo)
Elevación más alta5700 metros
Elevación más baja5200 metros
EstadoRetirada

El casquete glaciar de Quelccaya (también conocido como casquete glaciar de Quenamari ) es la segunda zona glaciar más grande de los trópicos, después de Coropuna . Ubicado en la sección de la Cordillera Oriental de la Cordillera de los Andes en Perú , el casquete cubre un área de 42,8 kilómetros cuadrados (16,5 millas cuadradas) con hielo de hasta 200 metros (660 pies) de espesor. Está rodeado por altos acantilados de hielo y varios glaciares de salida , el mayor de los cuales se conoce como glaciar Qori Kalis ; lagos, morrenas , turberas y humedalestambién están presentes. Hay una rica flora y fauna, incluidas las aves que anidan en el casquete glaciar. Quelccaya es una importante fuente de agua que eventualmente se derrite y fluye hacia los ríos Inambari y Vilcanota .

Se han obtenido varios núcleos de hielo de Quelccaya, incluidos dos de 1983 que fueron los primeros recuperados fuera de las regiones polares. Los estados climáticos pasados ​​se han reconstruido a partir de los datos de estos núcleos de hielo; estos incluyen evidencia de la Pequeña Edad de Hielo , sequías regionales y períodos húmedos con importancia histórica y eventos de El Niño pasados ​​y recientes . La capa de hielo se monitorea regularmente y tiene una estación meteorológica .

Quelccaya era mucho más grande en el pasado, fusionándose con los glaciares vecinos durante la época del Pleistoceno . Una expansión secundaria ocurrió durante la reversión del frío antártico o las anomalías climáticas de Younger Dryas . Al comienzo del Holoceno, la capa de hielo se redujo a un tamaño más pequeño que el actual; hace unos 5.000 años se inició una expansión neoglacial . Varias morrenas, especialmente en el valle de Huancané, dan testimonio de expansiones y cambios pasados ​​de Quelccaya, aunque la cronología de las morrenas individuales a menudo no está clara.

Después de alcanzar un alto nivel secundario (expansión del área) durante la Pequeña Edad de Hielo, Quelccaya se ha estado reduciendo debido al cambio climático causado por los humanos ; en particular, el glaciar Qori Kalis se ha estado retirando significativamente. La vida y los lagos han estado ocupando el terreno dejado por el hielo en retirada; estos lagos pueden ser peligrosos ya que pueden causar inundaciones cuando se abren. Los modelos climáticos predicen que sin medidas de mitigación del cambio climático , es probable que Quelccaya desaparezca durante el siglo XXI o XXII.

Geografía [ editar ]

El casquete glaciar de Quelccaya se encuentra en las tierras altas tropicales del sur de Perú , en la Cordillera Oriental / Andes orientales. [2] [3] La cordillera de la Cordillera Vilcanota está a diez kilómetros (6.2 millas) al noroeste de Quelccaya, [4] [5] y Quelccaya a veces se considera parte de ella; [6] ocasionalmente Quelccaya también está vinculado a la Cordillera Carabaya . [7] Al este de Quelccaya, los Andes descienden abruptamente hacia la cuenca del Amazonas . [8] La selva amazónica , a solo 40 kilómetros (25 millas) de distancia, es apenas perceptible desde la cima de Quelccaya.[9] El lago Titicaca está a 120 kilómetros (75 millas) al sur de Quelccaya. [10] Administrativamente, Quelccaya es parte del Departamento de Cuzco . [11]

Los Andes en Perú, Ecuador y Bolivia se subdividen en varias cadenas montañosas separadas , muchas de las cuales están cubiertas de glaciares por encima de los 5.000 metros (16.000 pies) de altura; Perú contiene alrededor del 70% de todos los glaciares tropicales. [12] [13] Junto con el volcán Coropuna también en el sur de Perú y los cuerpos de hielo en Nueva Guinea y las montañas Rwenzori en África, Quelccaya es uno de los pocos casquetes polares tropicales del mundo; [14] [15] [16] durante la época glacial había más casquetes polares que pueden haberse parecido a Quelccaya. [17]La existencia de dos casquetes polares más pequeños al sur de Quelccaya se informó en 1968. [18]

Geografía humana [ editar ]

La capa de hielo se encuentra en un área remota. [10] También se conoce como Quenamari y a veces se escribe Quelcaya. [19] [20] Desde 2020, Quelccaya es parte del Área de Conservación Regional Ausangate, un área protegida , [21] y la población local considera a Quelccaya un apu importante , un espíritu santo. [22] [23]

La región alrededor de la capa de hielo está escasamente poblada. [24] La ciudad de Cuzco se encuentra a 130 kilómetros (81 millas) al noroeste de Quelccaya, y Sicuani está a 60 kilómetros (37 millas) al suroeste. [25] [26] El camino más cercano todavía está a 40 kilómetros (25 millas) de la capa de hielo y el resto del viaje puede tomar tres días con animales de carga para llegar a la capa de hielo. [27] Hay varios campamentos en Quelccaya, [28] incluido uno cerca del margen de hielo noroeste. [29] Un mapa de 1974 muestra una granja en el río Huancané al suroeste de Quelccaya, a unos 12 kilómetros (7,5 millas) del margen de hielo. [30][31]

Capa de hielo [ editar ]

La capa de hielo de Quelccaya [a] se extiende hasta 17 kilómetros (11 millas) de norte a sur y entre 3 y 5 kilómetros (1,9 a 3,1 millas) de este a oeste. [27] Quelccaya es una capa de hielo de baja elevación que se eleva por encima del terreno circundante; [13] [33] la capa de hielo se encuentra a 5200–5,700 metros (17,100–18,700 pies) de altura. [34] La cumbre más alta en el área de la capa de hielo es Joyllor Puñuna a 5.743 metros (18.842 pies) de elevación. [5] Snowline elevación se ha estimado en 5,250-5,300 metros (17,220-17,390 pies). [35]

El hielo forma una estructura relativamente delgada y plana con varias cúpulas de hielo. [b] [28] [36] El número de cúpulas de hielo se considera de forma diversa como dos, tres o cuatro; [30] [36] [37] el más alto alcanza los 5.645 metros (18.520 pies) de elevación. [37] Cerca de la cima de la capa de hielo, el hielo tiene un espesor de 100 a 150 metros (330 a 490 pies), [38] con un espesor máximo de unos 200 metros (660 pies), [30] y a partir de 2018 el el hielo tiene un volumen total de más de 1 kilómetro cúbico (0,24 millas cúbicas). [39]

Entre 1975 y 2010, Quelccaya cubrió un área mediana de 50,2 kilómetros cuadrados (19,4 millas cuadradas). Ha disminuido con el tiempo, [13] y para 2009 se había reducido a 42,8 kilómetros cuadrados (16,5 millas cuadradas) haciéndolo más pequeño que el hielo en Coropuna, [40] [41] que no está disminuyendo tan rápidamente. [42] Antes de este declive, Quelccaya se consideraba la zona de hielo más grande de los trópicos. [40]

El hielo fluye radialmente hacia afuera desde el casquete. [43] Los acantilados de hielo que alcanzan alturas de 50 metros (160 pies) forman la mayor parte del margen de Quelccaya. [10] [30] A menudo muestran capas con bandas de 0,5 a 1 metro (1 pie 8 pulg. 3 pies 3 pulg.) De espesor, [44] [31] y hay estrías o surcos y carámbanos . [45] Durante los intervalos , el borde de la capa de hielo se ensancha; es decir, los bordes de la capa de hielo se retiran por encima de las áreas entre los valles de salida o los glaciares. [46] En los lados sur y oeste, partes de la capa de hielo terminan en acantilados escarpados como los de las regiones polares . [30] [47] Desde elCascadas de hielo , glaciares cortos de hasta 2 kilómetros (1,2 millas) de largo [48] descienden a elevaciones de 4,900 a 5,100 metros (16,100 a 16,700 pies), con elevaciones más bajas alcanzadas en el lado este. [14] [30] [37] El más grande de estos glaciares es el glaciar Qori Kalis , [10] que se extiende desde el sector norte de Quelccaya hacia el oeste. [1] [49] Existe un contraste entre los glaciares en forma de lóbulos que emanan en los valles poco profundos del lado suroeste de Quelccaya y los glaciares más empinados con grietas que descienden a valles más profundos en otros lugares alrededor de la capa de hielo. [50]En el lado sur, la capa de hielo termina en cuatro circos con cascadas de hielo en su cabecera y cuatro conjuntos de morrenas río abajo. [51] El derretimiento en Quelccaya ocurre en la parte inferior, [52] y el agua de deshielo se descarga en los márgenes. [53]

Vista de Quelccaya desde el sur en 2012

Estructuras físicas [ editar ]

Las condiciones en la capa de hielo son polares , [18] [54] y la superficie del hielo tiene estructuras como penitentes [c] y sastrugi . [18] [55] Los penitentes ocurren especialmente en elevaciones más bajas en la capa de hielo; [55] en elevaciones más altas se vuelven más pequeños y eventualmente desaparecen, reemplazados por cristales de hielo en forma de placa que miden 0.5-1 centímetro (0.20-0.39 in). Hacia la cima, las placas se reemplazan por cristales en forma de columna o, menos comúnmente, de aguja y, finalmente, por cristales dendríticos en la cima. [56] En la cima hay lentes de hielo, probablemente debido al derretimiento. [57]

El reconocimiento en 1974-1977 encontró cuevas glaciares en la capa de hielo de Quelccaya, [58] incluidas cuevas alargadas donde el hielo ha invadido un obstáculo creando así un espacio vacío, [14] y cuevas asociadas a grietas que se forman cuando se cubren. [59] [60] Las cuevas tienen paredes estriadas y contienen corales de cueva , piedras de flujo , estalactitas y estalagmitas ; [14] [60] estas formaciones de cuevas están hechas de hielo. [61]

Rasgos físico-químicos [ editar ]

La capa de hielo contiene hielo templado . [d] [62] [63] [64] En 2003, el hielo tenía temperaturas similares en todo su espesor [65] mientras que una publicación de 1978 informó que las temperaturas en el hielo y su densidad aumentaron con la profundidad. [31] [66] Las temperaturas de los glaciares en la base de Quelccaya alcanzan el punto de fusión por presión , excepto en algunos lugares. [67] Los datos del radar indican la presencia de bolsas de agua en el hielo. [64]

El hielo de Quelccaya no parece haber sido particularmente erosivo durante el Holoceno tardío, como lo indica la conservación de restos vegetales debajo de él. [68] La capa de hielo puede haber estado en un estado templado y erosivo cuando se estaba retirando (como durante el Holoceno temprano), y basada en el frío y, por lo tanto, no muy erosiva durante la expansión del Holoceno tardío. [69] Los glaciares de base fría no producen mucha agua de deshielo y no erosionan el suelo sobre el que descansan mientras fluctúan. [70]

Especialmente durante la estación seca, el hierro , la sílice y el sodio se acumulan en la capa de hielo en forma de micropartículas; la mayoría de estas micropartículas se originan en la zona del Altiplano de los Andes y posiblemente en el mar. [71] También se encuentran sulfatos y nitratos y pueden originarse en el Amazonas; [72] sus concentraciones en Quelccaya se asemejan a las de la nieve en las regiones andinas. [73] Las partículas son más gruesas cuando se depositan durante la temporada de lluvias, quizás debido a las tormentas de la temporada de lluvias. [25] Diatomeas , insectos , sus partes del cuerpo y polentambién se han encontrado en el hielo. [74] [75] [76] La composición del hielo puede verse influenciada por el tipo de precipitación . [77]

Durante el invierno, la mayor parte de la radiación solar se refleja en el hielo, con un albedo (reflectividad) del 80%. [78] Como se informó en 1979, 1981 y 2013, hay poca energía disponible en la parte superior de la capa de hielo de Quelccaya ya que la radiación entrante y saliente están esencialmente equilibradas. [44] [79] [80] [81] Este patrón de radiación, junto con la temperatura y el viento, influyen en la apariencia de la superficie del hielo de Quelccaya. [82] Lejos de la capa de hielo, la radiación solar es capaz de evaporar rápidamente la nieve. [83]

Geomorfología [ editar ]

La meseta desde la que se eleva Quelccaya presenta un lecho rocoso liso con una pendiente de noreste a suroeste, pero es relativamente plana, de modo que incluso un pequeño aumento en el nivel de congelación provocará un gran cambio en el hielo. [1] [10] La meseta está rodeada por formas terrestres conocidas como escarpes y varios valles emanan de la meseta. [15] [84]

En el lado occidental de Quelccaya, estos valles incluyen, desde el noroeste de la capa de hielo hacia el sur, el valle de Qori Kalis, el valle de Challpa Cocha, [85] el valle de Huancané y el valle "South Fork" [e] . [85] El valle de Huancané tiene 0.5 kilómetros (0.31 millas) de ancho y plano y tiene el valle "South Fork" como afluente. [38] El valle de Huancané corre hacia el suroeste lejos de Quelccaya y está ocupado por el río Huancané. [86] [87] Moraines de glaciares se encuentran en los valles que irradian de la capa de hielo y contienen aluviales depósitos y turba pantanos , estanques y humedales dentro de depresiones. [47][88] [89] La arcilla y la turba también se encuentran incorporadas en las morrenas; afloran donde las inundaciones se han convertido en morrenas. [50] [90] Rocas en bloques con tamaños de hasta 7 metros (23 pies) salpican los suelos del valle. [38] En algunos lugares, es probable que los glaciares hayan extraído las rocas subyacentes. [91]

Al oeste de Quelccaya se encuentra una llanura alta formada por deslaves glaciares y labranza . [37] El terreno presenta accidentes geográficos como depósitos a la deriva , lagos, morrenas y lagos con represas de morrenas, abanicos de agua , turberas , [37] [92] [93] rocas con estrías glaciales , arroyos y humedales. [69] [93] [94]

Varios lagos se encuentran en la región de Quelccaya y la Cordillera Vilcanota, incluida Sibinacocha al sur de la Cordillera Vilcanota. Entre los lagos cercanos al área de la capa de hielo de Quelccaya: [95]

  • Laguna Accocancha / Aconcancha y Laguna Paco Cocha valle arriba de Aconcancha ambas al sur del valle de Huancané. [96] [97] [98]
  • Challpacocha al oeste-suroeste de Qori Kalis; es un lago tarn que recibe agua de deshielo de Quelccaya a través de varios canales que fluyen a través de humedales. [89] [93]
  • Churuyo al suroeste de Quelccaya. [96]
  • Lado del Quelccaya, Lado del Quelccaya 2 y Laguna 5 hacia el oeste. [95]
  • North Lake, Base Camp Lake y Boulder Lake al oeste de Quelccaya. Estos tres lagos se encuentran a 5.100–5.200 metros (16.700–17.100 pies) de elevación y se formaron dentro de las depresiones del lecho rocoso cuando los glaciares se retiraron. [1]
  • Estanque Pegador al oeste-noroeste desde la capa de hielo. [95]
  • "Yanacocha" en el valle "South Fork" al oeste de Quelccaya. [26] [99] También es un lago tarn [89] y se desarrolló en una cuenca anteriormente glaciar debajo de una cabecera de ignimbrita. Actualmente forma una cuenca hidrográfica separada de Quelccaya, ya que no recibe agua de deshielo. [26]

Geología [ editar ]

Quelccaya se encuentra en una meseta formada por ignimbritas y tobas soldadas , [30] [37] que son de composición riolítica , aunque también se ha informado la aparición de andesita . [38] [100] Las rocas se colocaron durante el Mioceno hace seis millones de años y desde entonces solo se ha producido poca erosión. [38] [101] Los volcánicos pueden correlacionarse con los volcánicos Quenamari más al este. [102] Al oeste de Quelccaya, una falla normal del Holoceno corre en dirección norte-sur, parte del sistema de fallas Ocongate; [103]este sistema de fallas se extiende a lo largo de la Cordillera Vilcanota y tiene morrenas desplazadas, lo que indica que está activo. [104] [105]

Clima [ editar ]

Anualmente, alrededor de 1150 milímetros (45 pulgadas) de equivalente de agua de nieve se acumulan en Quelccaya, [10] en forma de aproximadamente 2 a 3 metros (6 pies 7 pulgadas a 9 pies 10 pulgadas) de nieve con lluvias que a veces ocurren cerca de sus márgenes y también cerca de su cumbre. [106] [107] [108] Esto es mucho más húmedo que la mayoría de los Andes tropicales, una consecuencia de la proximidad de Quelccaya al Amazonas . [38] Esta humedad se origina en el Amazonas y el Océano Atlántico y es transportada a Quelccaya por los vientos alisios ; una inversión de temperatura y los efectos de bloqueo de la topografía costera evitan que la humedad delOcéano Pacífico de llegar a la capa de hielo. [1] [109]

La mayor parte de la precipitación cae en el verano austral durante el monzón de verano , [110] cuando una alta insolación conduce a una convección intensa y lluvias. [108] La ubicación de la capa de hielo también generó precipitación orográfica [111] , un tipo de precipitación forzada por el ascenso del aire sobre las montañas. [112] La mayoría de las nevadas ocurren durante el paso de frentes fríos e inclusiones de aire frío; la cantidad neta depende de la duración de la temporada de lluvias. [113] [114] [115]

A diferencia de las precipitaciones, las temperaturas son relativamente estables durante todo el año con diferencias de temperatura entre el día y la noche que superan las estacionales. [10] [48] Se infiere que las temperaturas en la parte superior de Quelccaya oscilan entre -4,8 ° C (23,4 ° F) y -4,2 ° C (24,4 ° F). Para el margen de Quelccaya, las temperaturas medias se han inferido bajo el supuesto de que la tasa de caída [f] es constante. Variando entre −6,3 y 0,9 ° C (20,7 y 33,6 ° F), la temperatura media en el margen es −3,3 ° C (26,1 ° F) durante la estación seca. Durante la temporada de lluvias varía entre −3,1 y 2,9 ° C (26,4 y 37,2 ° F) con una media de −0,5 ° C (31,1 ° F). [1] [37] Como consecuencia del calentamiento global, las temperaturas en la cima de Quelccaya a veces se elevan por encima del punto de congelación, lo que acelera la contracción de la capa de hielo. [36] [117]

Los vientos son más fuertes durante el día y en su mayoría soplan del oeste, excepto durante la temporada de lluvias cuando también vienen del este o noreste. [118] [119] La capa de hielo en sí genera su propio viento catabático cuesta abajo , que sopla sobre el hielo y desaparece rápidamente con la distancia del margen del hielo. [120]

Variabilidad climática [ editar ]

El clima está influenciado por El Niño-Oscilación Sur y por la posición de la Zona de Convergencia Intertropical ; [26] [121] durante los años de El Niño la precipitación es mucho menor ya que los vientos del oeste suprimen el transporte de humedad del este a Quelccaya. [26] [110] Durante el fuerte evento El Niño de 2014-2016 , hubo una disminución neta en la altura de la nieve en Quelccaya. [122] Además, durante El Niño hay una "carga frontal" de precipitación con un inicio más temprano del monzón y una disminución de la precipitación en su fase media y tardía. [123]Las temperaturas también están moduladas por eventos de El Niño, durante los cuales se observa un aumento aunque las temperaturas invernales disminuyen. [122] [123]

Los núcleos de hielo muestran evidencia de variabilidad climática pasada, como el aumento de las precipitaciones en los años 1870–1984, 1500–1720, 760–1040 y con sequías en los años 1720–1860, 1250–1310, 650–730, 570–610 y 540 –560. [124] Uno de estos períodos húmedos se ha correlacionado con la Anomalía climática medieval  hace 1000–700 años, [125] mientras que los períodos de sequía se han relacionado con cambios culturales en la cultura peruana Moche y el colapso del imperio precolombino Tiwanaku . [126] [127] Aparte de las precipitaciones, el clima en Quelccaya se ha mantenido estable durante los últimos 1500 años. [128]Durante las últimas décadas, las precipitaciones no han fluctuado significativamente. [13]

Vegetación y vida animal [ editar ]

El pinzón diuca de alas blancas anida en Quelccaya.
El tirano de tierra de frente blanca anida en Quelccaya.

El terreno al oeste de Quelccaya está escasamente cubierto de vegetación de tundra a gran altura . [26] [129] La vegetación de la región se conoce como pastizal de puna ; [130] [48] ​​por encima de 4.300 metros (14.100 pies) de elevación se define como "super-Puna" y consiste en hierbas y arbustos como Plantago y árboles como Polylepis que crecen hasta la capa de hielo y a menudo tienen una apariencia de krummholz . [131] El principal uso humano de la zona es el pastoreo de ganado, pero también se ha informado de la siembra de cultivos . [26][132]

Hay más de cincuenta especies de plantas en el terreno alrededor de la capa de hielo. [132] Las plantas acuáticas se encuentran en los lagos. [89] La escorrentía y las precipitaciones glaciares garantizan un amplio suministro de agua, lo que conduce al desarrollo de humedales conocidos como bofedales y turba; [38] La planta cojín Distichia muscoides es la planta dominante en los bofedales y estos humedales son puntos críticos de biodiversidad, [28] [89] [133] pero los pastos de matas se han expandido en los humedales a medida que el hielo se retira. [133] Otras plantas incluyen Festuca orthophylla (una hierba),Jarava ichu (pasto pluma peruano) y ortigas . [22] Sehan identificadoveintitrésespecies de líquenes que crecen en las rocas en Quelccaya. [129] [132]

Entre los animales son más de 60 especies de aves, [28] mientras que los mamíferos de la región que rodea incluyen zorros andinos , gatos montañosas de los Andes , venados , vicuñas y vizcachas , [22] [134] y anfibios y pulgas de agua se producen en los lagos. [89] [132] Se sabe que dos pájaros, [135] el pinzón diuca de alas blancas y el tirano de tierra de frente blanca anidan en la capa de hielo de Quelccaya, [135] [136]principalmente dentro de cavidades en el hielo que son apenas accesibles para los humanos. [135] Se sabe que el pinzón diuca anida en el hielo en otras partes de los Andes tropicales, [108] y otras especies de aves también pueden anidar en el hielo de Quelccaya. [133] Aparte de estos pinzones, solo se sabe que los pingüinos emperador anidan en el hielo; El hielo es un entorno inadecuado para la cría de aves jóvenes y Quelccaya presenta desafíos adicionales relacionados con su gran altitud. [11] [28] Otras aves anidan en lugares protegidos en el área general de Quelccaya y algunas especies también se posan en el hielo. [137]

Investigación y seguimiento científicos [ editar ]

Los glaciares de la región han sido monitoreados desde la década de 1970. Los núcleos de sedimentos en los lagos y la turba y la datación de isótopos cosmogénicos se han utilizado para inferir estados pasados ​​de la capa de hielo, [49] y desde 1976 Quelccaya se reconoce regularmente. [138] Una estación meteorológica automatizada que registra los parámetros meteorológicos se instaló en 2003 y se reinstaló en 2004 después del vandalismo, [139] y la nieve se muestrea anualmente, aunque no existen registros continuos de precipitación. [13] [110] El paleoclimatólogo estadounidense Lonnie Thompson y la Universidad Estatal de Ohio(OSU) ha estado monitoreando Quelccaya desde 1974 y la capa de hielo ha sido investigada por su glaciología y por su clima pasado y presente. [140] [141]

Núcleos de hielo [ editar ]

La apariencia en capas de la capa de hielo de Quelccaya en sus márgenes sugirió a los científicos que la capa de hielo podría usarse para obtener núcleos de hielo con resolución anual. [142] Después de un programa de campo de verano que duró entre 1976 y 1984, [143] en 1983 Thompson y el equipo de OSU obtuvieron dos núcleos de hielo que tenían 163,6 metros (537 pies) y 154,8 metros (508 pies) de largo [g] del zona central de la capa de hielo. [29] [43] [145] Los núcleos de hielo se perforaron con la ayuda de un taladro de hielo con energía solar desarrollado específicamente para Quelccaya porque otras fuentes de energía no se podían llevar a la capa de hielo. [43] [146]Estos núcleos de hielo fueron investigados por el Centro de Investigación Polar Byrd de OSU . [147] Cubren un período de tiempo de 1.500 y 1.350 años, y el núcleo de hielo más largo se remonta al 470 d . C. [43] [144] [148] En 1976 se obtuvo otro núcleo de hielo más corto que mide 15 metros (49 pies) de largo y abarca 8 años; otros siguieron en 1979, 1991, 1995 y 2000. [138]

Las capas de polvo depositadas durante la estación seca permiten la determinación de capas anuales, [43] [149] que característicamente se adelgazan hacia abajo. [79] La ceniza volcánica depositada por la erupción de 1600 Huaynaputina se ha utilizado para fechar los núcleos de hielo; [150] [151] a su vez, el volumen de la erupción se reconstruyó a partir del espesor de la ceniza en el núcleo de hielo. [152]

Se han realizado varios hallazgos de investigación con los núcleos de hielo de Quelccaya:

  • Los núcleos de hielo contienen variaciones de la proporción de isótopos de oxígeno que se resuelven anualmente . Durante el último milenio, las proporciones de isótopos de oxígeno registradas en Quelccaya se han parecido a las encontradas en otros núcleos de hielo tropicales de América del Sur y también tibetanos . [70] [153] Si bien se propuso originalmente para reflejar las variaciones de temperatura, también se ha asumido que las proporciones de isótopos de oxígeno reflejan la circulación atmosférica y las temperaturas en el Océano Pacífico y el Atlántico Norte tropical . [117] [154]
  • Las variaciones de la proporción de isótopos de oxígeno registran la Pequeña Edad de Hielo , [155] que se destaca claramente en el registro del núcleo de hielo de Quelccaya. [156] El registro de Quelccaya se utilizó para inferir que la Pequeña Edad de Hielo fue un evento global, [157] y que las variaciones de temperatura y precipitación tuvieron lugar durante la Pequeña Edad de Hielo. Una fase húmeda temprana ocurrió entre 1500-1720 y una fase seca tardía entre 1720-1880. [155] [158] En la capa de hielo, la Pequeña Edad de Hielo terminó relativamente repentinamente alrededor de 1880. [159]
  • Las proporciones de isótopos de oxígeno también varían durante los años de El Niño y los núcleos de hielo se han empleado para hacer un registro de los eventos ENOS. [73] [123] Los eventos de El Niño de 1976 y 1982-1983 se han identificado en los núcleos de hielo. [160]
  • Se ha encontrado una correlación entre la precipitación en la capa de hielo con los niveles de agua en el lago Titicaca y rastros de la sequía severa entre 1933 y 1945 en el registro de testigos de hielo de Quelccaya. [161] [162]
  • Otros eventos climáticos registrados en Quelccaya son la erupción del monte Tambora en Indonesia en 1815 y la recesión climática del 536 . [163] [164]
  • Otros hallazgos en los núcleos de hielo son nubes de polvo generadas por terremotos en la seca Atacama y la costa del Pacífico de Perú, [165] polvo correlacionado con sequías, rastros del ciclo de Suess que es un ciclo solar, [166] [167] evidencia de Inka y la actividad industrial española en América del Sur, y finalmente de la agricultura en los alrededores del lago Titicaca. [161] [168]

Los núcleos de hielo de Quelccaya se utilizan ampliamente para reconstruir estados climáticos pasados . [169] Quelccaya fue la primera capa de hielo fuera de las regiones polares de la que se obtuvieron antiguos núcleos de hielo, [34] [170] y es el sitio del primer registro de núcleos de hielo resuelto anualmente de los Andes tropicales; demostró la utilidad del hielo tropical para los estudios de núcleos de hielo [117] [171] y la obtención de estos núcleos se ha denominado un "paso importante" en el muestreo de hielo a gran altitud en el mundo. [172] Quelccaya fue seleccionado como un sitio para la investigación de núcleos de hielo extrapolar, ya que se encuentra en los trópicos poco investigados y se encuentra a una elevación más alta que Puncak Jaya enIndonesia o las montañas Rwenzori en África ; por lo tanto, el hielo se ve menos perturbado por la filtración del agua de deshielo. [44] Debido a la falta de variaciones estacionales de temperatura y de patrones climáticos sinópticos , los glaciares tropicales pueden registrar principalmente cambios climáticos seculares . [10] La forma de cúpula y el rango de baja elevación de la capa de hielo de Quelccaya dan como resultado grandes respuestas de la extensión del hielo a cambios relativamente pequeños en la altitud de la línea de equilibrio . [h] [174]

Historia natural [ editar ]

Las morrenas depositadas por glaciares más antiguos indican que durante el Pleistoceno y el Holoceno los glaciares se extendieron sobre superficies más grandes, [49] cubriendo el área con arena derivada de ignimbritas. [87] El hielo se extendía sobre la llanura cubierta por el lavado y la labranza al oeste de Quelccaya y conectaba con la capa de hielo de la Cordillera Vilcanota. [175] [176] Durante la extensión máxima, el hielo alcanzó alturas de 4.500 metros (14.800 pies) a medida que la altitud de la línea de equilibrio disminuyó en 360 metros (1.180 pies); [177] este cambio en la altitud de la línea de equilibrio es considerablemente menor que la disminución encontrada en otras partes de los Andes peruanos y puede reflejar controles topográficos sobre la expansión de los glaciares. [178][179] La conexión con la capa de hielo de Vilcanota puede haber ocurrido durante el último máximo glacial . [35]

No queda evidencia directa de expansiones de glaciares en tiempos anteriores a la etapa 4 del isótopo marino, aunque una glaciación temprana de Quelccaya tuvo un avance del hielo al doble de la distancia que asumió durante la glaciación de Wisconsin . [14] [180] La extensión máxima ocurrió hace unos 20.000  años o entre 28.000 y 14.000  años atrás. [i] La extensión máxima se produjo durante la glaciación Weichselian / Wisconsin y dentro de la etapa 2 de isótopos marinos. [178] [179] [181] [182]

 Hace 13.600-12.800 años, Quelccaya había retrocedido concomitante con la contracción global de los glaciares al final del último máximo glacial. Un avance ocurrió hace 12.500  años, vinculado a un clima más frío y húmedo durante el Younger Dryas . La retirada se reanudó  hace 12.400 años y hace 11.800-11.600  años la capa de hielo había alcanzado una extensión similar a la de la Pequeña Edad de Hielo y los tiempos modernos. [183] [184] Otra cronología propuesta indica una expansión de los glaciares que comenzó hace 13.300  años y terminó  hace 12.900 años, con Quelccaya alcanzando un tamaño no mucho mayor que durante el Holoceno  hace 12.800 años. [185]Un último escenario prevé un avance entre hace 12.700 y 11.000  años. [186] Podría haber habido dos readvances, uno en el Younger Dryas temprano y el otro hace unos 12.600  años. [187] Una interrupción en la retirada o un avance real de Quelccaya puede haber ocurrido o no al mismo tiempo que existía el antiguo lago Tauca en el Altiplano, [j] y es posible que la retirada se produjera durante el Medio Dryas Joven. [187] [189]

Holoceno [ editar ]

Durante el Holoceno, Quelccaya no se expandió más de 1 kilómetro (0,62 millas) desde su posición actual y no se han encontrado morrenas del Holoceno temprano. [190] [191] Es posible que durante el Holoceno medio Quelccaya estuviera completamente libre de hielo; [192] Los depósitos de turba y los núcleos de hielo indican que estaba reducido o incluso ausente en ese momento. [193] Hasta  hace 7.000 años o entre hace al menos 7.000  años y hace unos 5.000  años, las plantas crecían en sus márgenes, [174] [194] [195] incluida la vegetación de lodo cojín a juzgar por los restos expuestos. Esta contracción puede estar relacionada con un clima más cálido y seco en ese momento. [195] [196]

La capa de hielo comenzó a crecer nuevamente en un momento de cambio climático global, hace 5.000  años, que incluyó el secado del Sahara al final del período húmedo africano y condiciones más húmedas y frías en los extratrópicos. [197] [198] Esta re-expansión fue parte de la expansión global de los glaciares neoglaciales ; [199] este patrón de una capa de hielo más grande durante el Holoceno tardío que el temprano es similar al de los glaciares del hemisferio norte y puede reflejar la insolación del hemisferio norte. [69]Se ha observado una historia similar de contracción del Holoceno temprano seguida de expansión del Holoceno tardío en las montañas Rwenzori en África. La capa de hielo alcanzó su extensión máxima del Holoceno durante la Pequeña Edad de Hielo. [200] [201]

Hace unos 4.000  años, se produjo un nuevo retroceso bajo la influencia de climas más cálidos y secos, [202] y también se produjo otra contracción entre 3.000 y 1.500  años atrás. [203] Alternativamente, 3.400 y 1.500  años antes del presente, la capa de hielo puede haberse extendido 1 kilómetro (0,62 millas) más allá de su límite actual, y aproximadamente 0,8 kilómetros (0,50 millas) más allá de su límite hace 1.600 años. [204]

Cronología en Huancané y Qori Kalis [ editar ]

Se han fechado múltiples morrenas en el valle de Huancané. [37] Aquí se han identificado tres etapas glaciales distintas: H1 (la más corta), H2 y H3 (la más larga). [97] Han dejado morrenas a 8 kilómetros (5,0 millas), 4 kilómetros (2,5 millas) y 1 kilómetro (0,62 millas) del margen de hielo de 2002 y también se conocen como Huancane I, Huancane II y Huancane III, nombres que a veces son aplicado a los propios avances glaciares. [98] [205] Las morrenas del valle son morrenas terminales y consisten en conjuntos de crestas de hasta 1 kilómetro (0,62 millas) de ancho. [35] [206] Los cantos rodados que se encuentran en las morrenas de Huancane III tienen una apariencia más fresca que estos en las otras morrenas. [87]Huancane III también se ha subdividido en Huancane IIIa, IIIb y IIIc y Huancane II en Huancane IIa, IIb y IIc. [38] [92] Todas estas son morrenas regresivas, ya que en el momento del emplazamiento de las morrenas de Huancane, Quelccaya se estaba encogiendo y ya estaba desconectada del hielo en la Cordillera Vilcanota. [207] [208] Finalmente, hay un conjunto de morrenas más abajo del valle de Huancané que parece ser el más antiguo. [209] Se han identificado equivalentes de las morrenas de Huancané fuera del valle de Huancané. [36]

  • Huancane III parece ser un último rodal máximo glacial o un rodal justo después del último máximo glacial como el evento 1 de Heinrich, aunque su edad no se conoce bien. [38] [210] [211]
  • Huancane II parece haberse formado durante un avance máximo glacial posterior al último. [211] Según un punto de vista, Huancane II precede al Dryas más joven y tal vez esté conectado con la reversión del frío antártico ; [184] [212] [213] otro asume que Quelccaya fue más pequeño durante la reversión del frío antártico y que Huancane II se formó durante el Dryas más joven, [38] [183] y un último que Huancane II fue un avance glaciar localizado. [214]
  • Las morrenas de Huancane I tienen menos de 1,000  años y reflejan la extensión de la capa de hielo de Quelccaya en la Pequeña Edad de Hielo que en Quelccaya ocurrió entre 1490 y 1880. [84] [215] [216] También registran expansiones que ocurrieron 1,000, 600,  Hace 400 y 200 años. [90] Las morrenas de Huancane I se encuentran alrededor de Quelccaya, y también se encuentran morrenas notables de la Pequeña Edad de Hielo frente a los glaciares de salida en el lado sureste de Quelccaya. [193] [217]

Cerca de 16 morrenas del Holoceno tardío también se encuentran aguas abajo del glaciar Qori Kalis, [34] con el mayor avance ocurriendo antes de hace 520 ± 60  años, seguido de un retroceso progresivo y un avance hace unos 350-300  años. Se han observado patrones similares de avance y retroceso de los glaciares en la Cordillera Blanca y la Cordillera Vilcabamba en Perú, los Andes bolivianos y también en la Patagonia y Nueva Zelanda y parecen reflejar oscilaciones climáticas frías. [218]

Implicaciones [ editar ]

Es difícil estimar las edades de las morrenas. Un glaciar en retroceso depositará morrenas sucesivas, pero uno que avance puede destruir morrenas más antiguas menos extensas que el avance del glaciar. Los dátiles obtenidos de material orgánico detrás de una morrena pueden ser considerablemente más jóvenes que la morrena ya que su desarrollo ocurre con un retraso desde la desglaciación, mientras que la materia orgánica en o debajo de una morrena puede ser considerablemente más antigua. [219] Los cambios en los flujos de sedimentos a los lagos al oeste de Quelccaya parecen reflejar los avances y retrocesos de los glaciares, y el agua de deshielo formada durante los retrocesos aumenta los flujos de sedimentos. [220]

La extensión de la capa de hielo de Quelccaya no parece correlacionarse con la cantidad de precipitación que ocurre en la capa de hielo, excepto en casos particulares; [218] Los efectos de la temperatura parecen dominar y los climas más cálidos y húmedos se han asociado con el retroceso. [216] [221] Este predominio de la temperatura sobre la precipitación para determinar el tamaño de la capa de hielo y la longitud del glaciar se ha replicado mediante modelos . [222] La variabilidad climática interanual no tiene efectos sustanciales en la extensión de la capa de hielo. [223]

Retiro actual [ editar ]

Un lago proglacial en Quelccaya

Los glaciares se están derritiendo a un ritmo cada vez mayor, con una rápida desglaciación en curso a finales del siglo XX a un ritmo comparable o superior al de las tasas de retroceso posglacial. [224] Entre 1980 y 2010, la capa de hielo se contrajo a un ritmo de 0,57 ± 0,1 kilómetros cuadrados por año (0,220 ± 0,039 millas cuadradas / a) con una pérdida del 30% de su superficie entre 1979 y 2014. [225] [ 226] [227] Entre 1990 y 2009, una rama sureste de la capa de hielo desapareció por completo. [228] Además, partes de la capa de hielo del noroeste se han separado del cuerpo de hielo principal y para 2011 la retirada había reducido Quelccaya a un tamaño más pequeño que en cualquier otro momento de los últimos 6.000  años. [229] [230]Existe cierta variación entre las tasas de retroceso medidas por diferentes investigadores, ya que la capa de hielo de Quelccaya se define de manera diferente y debido a las diferencias entre las extensiones medidas en estaciones con y sin cubierta de nieve. [231] También ocurren fluctuaciones verdaderas, como un avance de parte del margen sur de Quelccaya reportado en 1977 que arrasó depósitos de turba, [17] [232] una pausa del glaciar Qori Kalis entre 1991-1993 probablemente relacionada con el enfriamiento global causado por la erupción del Pinatubo filipino en 1991, [233] una desaceleración a mediados de la década de 2000 y una tasa global de retroceso más alta desde 2000. [234]

El glaciar de salida Qori Kalis se ha observado desde 1963, y entre 1963 y 1978 retrocedió unos 6 metros por año (20 pies / a) y entre 1991 y 2005 en unos 60 metros por año (200 pies / a). [1] [34] La retirada ha estado acompañada de una pérdida de volumen de la capa de hielo, aumentando de 290.000 metros cúbicos por año (10.000.000 pies cúbicos / a) entre 1963-1978 a más de 1.310.000 metros cúbicos por año (46.000.000 pies cúbicos / a ) entre 1978-1983 a 2.200.000 metros cúbicos por año (78.000.000 pies cúbicos / a) entre 1983-1991. [49] La tasa de retroceso es más alta que al final de la última edad de hielo y el glaciar responde rápidamente a las alteraciones climáticas. [9]

Se han observado retrocesos similares en otros glaciares tropicales y están relacionados con el aumento de las temperaturas globales causado por las emisiones industriales de gases de efecto invernadero . [2] [4] Este calentamiento no tiene precedentes según los estándares del Holoceno tardío. [235]

Consecuencias [ editar ]

Los lagos de agua de deshielo [229] y los lagos proglaciares se han formado frente al glaciar Qori Kalis y otros glaciares Quelccaya y han aumentado de tamaño. [231] [236] Estos lagos podrían ser fuentes de futuras inundaciones repentinas de lagos glaciares , aunque la escasa población del área significa que los daños potenciales causados ​​por estas inundaciones se reducirían; [237] una de esas inundaciones ocurrió en marzo de 2006 y ahogó algunas alpacas . [238] Además, algunos lagos se han drenado y el curso de los arroyos ha cambiado a medida que los glaciares se han retirado. [239]

El nivel de congelación se eleva regularmente por encima de la cima de Quelccaya, y en los núcleos de hielo recientes, la infiltración de agua de deshielo se ha hecho evidente. [52] [240] En consecuencia, las proporciones de isótopos de oxígeno ya no se conservan en el hielo; si bien esta infiltración ha suavizado el registro solo hasta cierta profundidad, [241] [242] [243] ilustra la amenaza que el cambio climático está creando para la existencia de archivos climáticos en núcleos de hielo. [244] La vida alpina avanza rápidamente hacia el terreno dejado por el hielo, [132] y el retroceso ha dejado al descubierto restos de plantas que habían sido invadidos durante la expansión de un glaciar que ocurrió hace 5.000  años. [198]

Proyecciones [ editar ]

Se espera que el cambio climático proyectado implique un calentamiento adicional de 3 a 5 ° C (5,4 a 9,0 ° F) en los Andes centrales, con un calentamiento más alto ocurriendo en las elevaciones más altas. [225] En el escenario de cambio climático RCP8.5 , [k] durante el siglo XXI la altitud de la línea de equilibrio se elevará por encima de la parte superior de la capa de hielo y, por lo tanto, toda la capa se convertirá en una zona de pérdida neta de hielo y Quelccaya desaparecerá. En escenarios que incluyen medidas de mitigación agresivas, la capa de hielo puede persistir, mientras que los escenarios intermedios predicen una pérdida de la capa de hielo en el siglo 22. [246] [247] Existe cierta incertidumbre debido, por ejemplo, a los cambios en las precipitaciones, incluida cualquier posible disminución futura. [248] [249]

Hidrología e importancia [ editar ]

El agua de deshielo glacial es una fuente importante de agua, especialmente en los años secos y durante la estación seca, [4] incluso en el Altiplano y en las costas hiperáridas del Perú. [235] Por ejemplo, alrededor del 80% de las fuentes de energía hidroeléctrica de Perú están protegidas por agua de deshielo glacial. [250] Las avalanchas e inundaciones de los glaciares han matado a más de 35.000 personas y el retroceso de los glaciares probablemente aumentará su incidencia. [141] [235] El deshielo mejorado puede estar contribuyendo al flujo de los arroyos, y los flujos de agua de deshielo pasados ​​podrían haber contribuido a la formación de grandes lagos en el Altiplano. [4]

La mayor parte de Quelccaya limita con la cuenca del río Inambari , especialmente al este y al sur; la parte occidental de la frontera capa de hielo en el río Vilcanota / río Urubamba captación [l] de la que es una parte importante. [252] [253] En el sentido de las agujas del reloj desde el noroeste del río Chimboya, la Quebrada Jetun Cucho, la Quebrada Queoñani, el Río Quelcaya Mayu, un río sin nombre, el Río Huancané, el Río Ritiananta y la Quebrada Accoaysana Pampa emanan de la capa de hielo. Los primeros cuatro ríos eventualmente convergen en el Río Corani que fluye hacia el oeste, un afluente del Río Ollachea / Río Sangabán que fluye hacia el norte y que finalmente desemboca en el Río Inambari; [254] [255]los últimos cuatro ríos finalmente convergen en el río Salcca, que fluye hacia el sur, que luego gira hacia el oeste y desemboca en el río Vilcanota. [254] [256] Algunos de los valles que drenan hacia el sureste, noreste y oeste-noroeste desde Quelccaya pueden verse afectados por inundaciones relacionadas con los glaciares. [257]

Quelccaya es el área glaciarizada más grande de la cuenca de la central hidroeléctrica San Gabán y también de la cuenca del río Vilcanota ; [253] [258] su agua es utilizada por la Región Cusco . [141] El agua se utiliza tanto para riego como para producción hidroeléctrica. La población de la región es en su mayor parte rural con un nivel socioeconómico bajo y, como tal, es altamente vulnerable a los efectos del cambio climático. Además, los glaciares tienen un valor religioso y social importante para las comunidades locales. [249]

Notas [ editar ]

  1. ^ También se ha comparado con un glaciar de meseta . [32]
  2. ^ Partes de la capa de hielo en forma de cúpula. [36]
  3. ^ Tablas o láminas de nieve inclinadas. [55]
  4. ^ Lo que significa que las temperaturas del hielo por debajo de los 10 metros (33 pies) de profundidad alcanzan los 0 ° C (32 ° F). [62]
  5. ^ Nombre informal; [38] Huancané a veces se llama North Fork Huancané. [85]
  6. ^ La velocidad a la que la temperatura disminuye con la elevación. [116]
  7. ^ Alcanzando el lecho de roca [144]
  8. ^ La altitud de la línea de equilibrio es la elevación en un cuerpo de hielo donde la acumulación de hielo anual y la pérdida de hielo se equilibran entre sí. [173]
  9. ^ Las diferentes fuentes dan diferentes edades. [179] [181]
  10. ↑ Hace aproximadamente entre 17.500 y 15.000 años. [188]
  11. ^ RCP8.5 es unescenario de emisiones extremas de gases de efecto invernadero con aumentos no mitigados en las emisiones de gases de efecto invernadero. No es el escenario más probable, dada la disminución de algunas fuentes de energía de alta emisión de gases de efecto invernadero como el carbón . [245]
  12. ↑ A veces también se afirma que el lago Titicaca recibe agua de Quelccaya [251], pero losmapas de cuencas hidrográficas muestran que Quelccaya limita con la cuenca del río Inambari y el río Vilcanota, que desembocan en el océano Atlántico . [252]

Ver también [ editar ]

  • Lista de glaciares
  • Abastecimiento de agua y saneamiento en Perú

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Clima de Quelccaya
  • Escalado de Quelccaya: uso de animaciones tridimensionales y datos satelitales para visualizar el cambio climático