Piedra

Fragmentos de rocas rotas en la base de paredes de roca empinadas, que se han acumulado a través de desprendimientos periódicos

El astrágalo en la parte inferior del monte Yamnuska , Alberta , Canadá .

Scree es una colección de fragmentos de rocas rotas en la base de peñascos , acantilados de montaña , volcanes o hombros de valles que se ha acumulado a través de desprendimientos periódicos de acantilados adyacentes. Los accidentes geográficos asociados con estos materiales a menudo se denominan depósitos de astrágalo o acumulaciones pedregosas . Los depósitos de astrágalo típicamente tienen una forma cóncava hacia arriba, donde la inclinación máxima corresponde al ángulo de reposo del tamaño medio de las partículas de los desechos . Scree es una subcategoría de la clase más amplia de escombros de coluvión.: cualquier acumulación de sedimentos sueltos y no consolidados en la base de las laderas. La definición exacta de pedregal en la literatura primaria es algo relajada y, a menudo, se superpone tanto con el astrágalo como con el coluvión. ^[1] Coluvión se refiere a sedimentos producidos por casi cualquier medio y transportados pendiente abajo por gravedad; pedregal se refiere a bloques más grandes y fragmentos de roca transportados cuesta abajo.

El término pedregal proviene del término nórdico antiguo para deslizamiento de tierra , skriða , ^[2] mientras que el término talud es una palabra francesa que significa pendiente o terraplén. ^{[3] [4]}

En las regiones árticas y subárticas de gran altitud , las laderas de pedregal y los depósitos de astrágalo son típicamente adyacentes a colinas y valles fluviales. Estas empinadas laderas suelen originarse en procesos periglaciares del Pleistoceno tardío . ^[5] Los sitios de pedregal notables en América del Norte incluyen las Cuevas de Hielo en el Área de Recreación Nacional White Rocks en el sur de Vermont y Ice Mountain en el este de Virginia Occidental ^[6] en las Montañas Apalaches . Los pedregal son más abundantes en los Pirineos ,  Alpes , Varisca , Apenino , Orocantabro yMontañas de los Cárpatos , Península Ibérica y Norte de Europa. ^[7]

Formación

Conos de astrágalo en la costa norte de Isfjord , Svalbard , Noruega .

La formación de depósitos de pedregal y talud es el resultado de la meteorización física y química que actúa sobre una pared rocosa y de procesos erosivos que transportan el material pendiente abajo.

Hay cinco etapas principales en la evolución de la pendiente de pedregal: (1) acumulación, (2) consolidación, (3) meteorización, (4) vegetación invasora y, finalmente, (5) degradación de la pendiente.

Las pendientes de pedregal se forman como resultado de la acumulación de material de grano grueso suelto . Sin embargo, dentro de la pendiente del pedregal, en general, hay una buena clasificación de sedimentos por tamaño: las partículas más grandes se acumulan más rápidamente en la parte inferior de la pendiente. ^{[8] La} cementación ocurre cuando el material de grano fino llena los espacios entre los escombros. La velocidad de consolidación depende de la composición del talud; Los componentes arcillosos unirán los escombros más rápido que los arenosos . Si la meteorización supera el suministro de sedimentos, las plantas pueden echar raíces. Las raíces de las plantas disminuyen las fuerzas de cohesión entre los componentes finos y gruesos, degradando la pendiente. ^[9]Los procesos predominantes que degradan un talud de roca dependen en gran medida del clima regional (ver más abajo), pero también de las tensiones térmicas y topográficas que gobiernan el material de la roca madre. Los dominios de proceso de ejemplo incluyen:

• Meteorización física
• Meteorización química
• Procesos bióticos
• Tensiones térmicas
• Esfuerzos topográficos

Procesos físicos de meteorización

La formación de pedregal se atribuye comúnmente a la formación de hielo dentro de las laderas rocosas de las montañas. La presencia de juntas , fracturas y otras heterogeneidades en la pared de roca puede permitir que la precipitación , el agua subterránea y la escorrentía superficial fluyan a través de la roca. Si la temperatura desciende por debajo del punto de congelación del fluido contenido dentro de la roca, durante las noches particularmente frías, por ejemplo, esta agua puede congelarse. Dado que el agua se expande en un 9% cuando se congela, puede generar grandes fuerzas que crean nuevas grietas o bloquean bloques en una posición inestable. Es posible que se requieran condiciones de contorno especiales (congelación rápida y confinamiento del agua) para que esto suceda. ^[10] Congelar y descongelar Se cree que la producción de pedregal es más común durante la primavera y el otoño, cuando las temperaturas diarias fluctúan alrededor del punto de congelación del agua y la nieve derretida produce abundante agua libre.

La eficiencia de los procesos de congelación-descongelación en la producción de cribas es un tema de debate continuo. Muchos investigadores creen que la formación de hielo en grandes sistemas de fracturas abiertas no puede generar presiones lo suficientemente altas como para forzar la fracturación de las rocas madre y, en cambio, sugieren que el agua y el hielo simplemente fluyen fuera de las fracturas a medida que aumenta la presión. ^[11] Muchos argumentan que el levantamiento de escarcha , como el que se sabe que actúa en el suelo en áreas de permafrost , puede desempeñar un papel importante en la degradación de los acantilados en lugares fríos. ^{[12] [13]}

Con el tiempo, una pendiente de roca puede quedar completamente cubierta por su propio pedregal, de modo que cesa la producción de material nuevo. Entonces se dice que la pendiente está "cubierta" con escombros. Sin embargo, dado que estos depósitos aún no están consolidados, todavía existe la posibilidad de que las pendientes de los depósitos fracasen. Si la pila de depósitos de astrágalo se desplaza y las partículas exceden el ángulo de reposo, la propia piedra puede deslizarse y fallar.

Procesos de meteorización química

Fenómenos como la lluvia ácida también pueden contribuir a la degradación química de las rocas y producir más sedimentos sueltos.

Procesos de meteorización biótica

Los procesos bióticos a menudo se cruzan con regímenes de meteorización tanto físicos como químicos, ya que los organismos que interactúan con las rocas pueden alterarlos mecánica o químicamente.

Los líquenes crecen con frecuencia en la superficie o dentro de las rocas. Particularmente durante el proceso de colonización inicial, el liquen a menudo inserta sus hifas en pequeñas fracturas o planos de escisión mineral que existen en la roca huésped. ^[14] A medida que crece el liquen, las hifas se expanden y hacen que las fracturas se ensanchen. Esto aumenta el potencial de fragmentación, lo que posiblemente provoque desprendimientos de rocas. Durante el crecimiento del liquen talo , pequeños fragmentos de la roca huésped pueden incorporarse a la estructura biológica y debilitar la roca.

La acción de congelación-descongelación de todo el cuerpo de líquenes debido a cambios microclimáticos en el contenido de humedad puede causar alternativamente contracción y expansión térmica, ^[14] que también estresa la roca huésped. El liquen también produce una serie de ácidos orgánicos como subproductos metabólicos. ^[14] Estos a menudo reaccionan con la roca huésped, disolviendo minerales y descomponiendo el sustrato en sedimentos no consolidados.

Interacciones con el paisaje circundante

Scree a menudo se acumula en la base de los glaciares, ocultándolos de su entorno. Por ejemplo, Lech dl Dragon , en el grupo Sella de los Dolomitas , se deriva del deshielo de un glaciar y está escondido bajo una gruesa capa de pedregal. La capa de escombros en un glaciar afecta el balance energético y, por lo tanto, el proceso de derretimiento. ^{[15] [16]} El espesor de la capa de pedregal en su superficie determina si el hielo del glaciar comienza a derretirse más rápidamente o más lentamente.

La cantidad de energía que llega a la superficie del hielo debajo de los escombros se puede estimar mediante el supuesto material unidimensional y homogéneo de la Ley de Fourier : ^[16]

${\displaystyle Q=-k\left({\frac {T_{s}-T_{i}}{d}}\right)}$,

donde k es la conductividad térmica del material de escombros, T _s es la temperatura ambiente por encima de la superficie de los escombros, T _i es la temperatura en la superficie inferior de los escombros yd es el espesor de la capa de escombros.

Glaciar cubierto de pedregal , Lech dl Dragon , Italia

Los desechos con un valor de conductividad térmica baja, o una resistividad térmica alta , no transferirán energía de manera eficiente a través del glaciar, lo que significa que la cantidad de energía térmica que llega a la superficie del hielo se reduce sustancialmente. Esto puede actuar para aislar el glaciar de la radiación entrante.

El albedo , o la capacidad de un material para reflejar la energía de radiación entrante, también es una cualidad importante a considerar. Generalmente, los escombros tendrán un albedo más bajo que el hielo glaciar que cubre y, por lo tanto, reflejarán menos radiación solar entrante. En cambio, los escombros absorberán la energía de la radiación y la transferirán a través de la capa de cobertura a la interfaz escombros-hielo.

Si el hielo está cubierto por una capa relativamente delgada de escombros (menos de alrededor de 2 centímetros de espesor), el efecto albedo es más importante. ^[17] A medida que el pedregal se acumula sobre el glaciar, el albedo del hielo comenzará a disminuir. En cambio, el hielo del glaciar absorberá la radiación solar entrante y la transferirá a la superficie superior del hielo. Luego, el hielo del glaciar comienza a absorber la energía y la usa en el proceso de derretimiento.

Sin embargo, una vez que la cubierta de escombros alcanza 2 o más centímetros de espesor, el efecto albedo comienza a disiparse. ^[17] En cambio, la capa de escombros actuará para aislar el glaciar, evitando que la radiación entrante penetre en el pedregal y llegue a la superficie del hielo. ^[17] Además de restos de rocas, cobertura de nieve espesa puede formar una capa aislante entre la atmósfera invierno frío y subnivean espacios en los taludes. ^[18] Como resultado, el suelo, el lecho rocoso y también los vacíos subterráneos en los pedregales no se congelan en elevaciones elevadas.

Microclimas

Un pedregal tiene muchos huecos intersticiales pequeños, mientras que una cueva de hielo tiene algunos huecos grandes. Debido a la filtración de aire frío y la circulación de aire, el fondo de las pendientes de pedregal tiene un régimen térmico similar al de las cuevas de hielo.

Debido a que el hielo del subsuelo está separado de la superficie por capas delgadas y permeables de sedimento, los morteros experimentan una filtración de aire frío desde el fondo de la pendiente, donde el sedimento es más delgado. ^[6] Este aire circulante de congelación mantiene las temperaturas de la pantalla interna 6,8-9,0 ° C más frías que las temperaturas de la pantalla externa. ^[19] Estas anomalías térmicas <0 ° C ocurren hasta 1000 m por debajo de los sitios con una temperatura media anual del aire de 0 ° C.

El permafrost irregular , que se forma en condiciones <0 ° C, probablemente exista en la parte inferior de algunas pendientes de pedregal a pesar de que la temperatura media anual del aire es de 6,8 a 7,5 ° C. ^[19]

La biodiversidad

Durante el último período glacial , se formó un estrecho corredor sin hielo en la capa de hielo escandinava , ^[20] introduciendo especies de taiga en el terreno. Estas plantas y animales boreales todavía viven en la tundra alpina y subártica moderna , así como en los bosques de coníferas y turberas a gran altitud . ^{[21] [22]}

Los microclimas de los pedregal que se mantienen mediante la circulación del aire helado crean microhábitats que sustentan a las plantas y animales de la taiga que de otro modo no podrían sobrevivir a las condiciones regionales. ^[6]

Un equipo de investigación de la Academia de Ciencias de la República Checa dirigido por el químico físico Vlastimil Růžička, que analizó 66 pendientes de pedregal, publicó un artículo en Journal of Natural History en 2012, informando que: "Este microhábitat, así como los espacios intersticiales entre bloques de pedregal en otras partes de esta pendiente , soporta un conjunto importante de briófitos , pteridofitos y artrópodos boreales y árticos que están separados de sus rangos normales en el extremo norte. Esta pendiente de pedregal helado representa un ejemplo clásico de un paleo- refugio que contribuye significativamente a la protección y el mantenimiento de biodiversidad del paisaje regional. " ^[6]

Ice Mountain , un enorme pedregal en Virginia Occidental , admite distribuciones de especies de plantas y animales claramente diferentes a las de las latitudes septentrionales. ^[6]

Scree corriendo

Correr por un pedregal es la actividad de correr por una pendiente de pedregal; que puede ser muy rápido, ya que la pantalla se mueve con el corredor. Algunas pendientes de pedregal ya no son posibles de correr, porque las piedras se han movido hacia el fondo. ^{[23] [24] [25]}

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Scree .

Busque pedregal  o talud en Wiktionary, el diccionario gratuito.

• Blockfield : similar a los taludes de talud y pedregal, formados por el clima helado en lugar de desperdicios masivos
• Fellfield
• Larguero de lava
• Pérdida de masa  : proceso geomórfico mediante el cual el suelo, la arena, el regolito y la roca se mueven ladera abajo
• Depósito de talud estratificado
• Meteorización  : rotura de rocas u otros materiales a través de la exposición a los elementos.
• Gráfico de sedimentación

Referencias

1. Deslizamientos de tierra: investigación y mitigación . Turner, A. Keith, 1941-, Schuster, Robert L. Washington, DC: National Academy Press. 1996. ISBN 0-309-06208-X. OCLC  33102185 .
2. Harper, Douglas. "pedregal" . Diccionario de Etimología en línea . Consultado el 20 de abril de 2006 .
3. Harper, Douglas. "astrágalo" . Diccionario de Etimología en línea . Consultado el 1 de diciembre de 2008 .
4. "Astrágalo" . portal lingüístico bab.la . Consultado el 10 de diciembre de 2011 .
5. Růžička, Vlastimil; Hajer, Jaromír (1 de diciembre de 1996). "Arañas (Araneae) de escombros pedregosos en Bohemia del Norte" . Arachnologische Mitteilungen . 12 : 46–56. doi : 10.5431 / aramit1202 . ISSN 1018-4171 . 
6. Růžička, Vlastimil; Zacharda, Miloslav; Němcová, Lenka; Šmilauer, Petr; Nekola, Jeffrey C. (septiembre de 2012). "El microclima periglacial en laderas de pedregal de baja altitud apoya la biodiversidad relicta" . Revista de Historia Natural . 46 (35–36): 2145–2157. doi : 10.1080 / 00222933.2012.707248 . ISSN 0022-2933 . S2CID 86730753 .  
7. Valachovič, Milán; Dierssen, Klaus; Dimopoulos, Panayotis; Hadač, Emil; Loidi, Javier; Mucina, Ladislav; Rossi, Graziano; Tendero, Francisco Valle; Tomaselli, Marcello (junio de 1997). "La vegetación en pedregales: una sinopsis de la sintaxis superior en Europa" . Folia Geobotanica et Phytotaxonomica . 32 (2): 173-192. doi : 10.1007 / BF02803739 . ISSN 0015-5551 . S2CID 223142 .  
8. Kirkby, MJ; Statham, Ian (mayo de 1975). "Movimiento de piedra superficial y formación de pedregal" . La Revista de Geología . 83 (3): 349–362. Código bibliográfico : 1975JG ..... 83..349K . doi : 10.1086 / 628097 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129310011 .  
9. Gerber, E .; Scheidegger, AE (mayo de 1974). "Sobre la dinámica de las pendientes de pedregal" . Mecánica de rocas . 6 (1): 25–38. Código Bibliográfico : 1974RMFMR ... 6 ... 25G . doi : 10.1007 / BF01238051 . ISSN 0035-7448 . S2CID 129262031 .  
10. Whalley, WB (1984). "Desprendimientos de rocas". En Brunsden, D .; Antes, DB (eds.). Inestabilidad de pendientes . Chichester: John Wiley and Sons. págs. 217-256.
11. Hallet, B (2006). "¿Por qué se rompen las rocas heladas?". Ciencia . 314 (5802): 1092–1093. doi : 10.1126 / science.1135200 . PMID 17110559 . S2CID 140686582 .  
12. Walder, J; Hallet, B (1985). "Un modelo teórico de la fractura de roca durante la congelación". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 96 (3): 336–346. Código Bibliográfico : 1985GSAB ... 96..336W . doi : 10.1130 / 0016-7606 (1985) 96 <336: ATMOTF> 2.0.CO; 2 .
13. Murton, JB; Peterson, R; Ozouf, JC (2006). "Fractura del lecho rocoso por segregación de hielo en regiones frías" . Ciencia . 314 (5802): 1127–1129. Código Bibliográfico : 2006Sci ... 314.1127M . doi : 10.1126 / science.1132127 . PMID 17110573 . S2CID 37639112 .  
14. Jie, Chen; Blume, Hans-Peter (octubre de 2002). "Meteorización de rocas por líquenes en la Antártida: patrones y mecanismos" . Revista de Ciencias Geográficas . 12 (4): 387–396. doi : 10.1007 / BF02844595 . ISSN 1009-637X . S2CID 128666735 .  
15. Benn, DI; Evans, DJ A (2010). Glaciares y Glaciación, 2ª ed . Londres: Hodder-Arnold. ISBN 9780340905791.
16. Nakawo, M .; Young, GJ (1981). "Experimentos de campo para determinar el efecto de una capa de escombros sobre la ablación del hielo glaciar" . Annals of Glaciology . 2 : 85–91. Código Bibliográfico : 1981AnGla ... 2 ... 85N . doi : 10.3189 / 172756481794352432 . ISSN 0260-3055 . 
17. östrem, Gunnar (enero de 1959). "Derretimiento del hielo bajo una fina capa de morrena y la existencia de núcleos de hielo en las crestas de la morrena" . Geografiska Annaler . 41 (4): 228–230. doi : 10.1080 / 20014422.1959.11907953 . ISSN 2001-4422 . 
18. Wheeler, Ralph A. (junio de 1990). "Las arañas son arañas ..." . Revista médica del sur . 83 (6): 723. doi : 10.1097 / 00007611-199006000-00037 . ISSN 0038-4348 . PMID 2356505 .  
19. Zacharda, Miloslav; Gude, Martin; Růžička, Vlastimil (julio de 2007). "Régimen térmico de tres laderas de pedregal de baja elevación en Europa central" . Permafrost y procesos periglaciales . 18 (3): 301-308. doi : 10.1002 / ppp.598 .
20. Glaciaciones cuaternarias: extensión y cronología . Ehlers, Jürgen, 1948-, Gibbard, Philip L. (Philip Leonard), 1949- (1ª ed.). Amsterdam: Elsevier. 2004. ISBN 0-08-047407-1. OCLC  318641379 .
21. Tallis, JH (1991). Historia de la comunidad vegetal: cambios a largo plazo en la distribución y diversidad de las plantas (1ª ed.). Londres: Chapman y Hall. ISBN 0-412-30320-5. OCLC  23255468 .
22. "2 Historia tardía glacial y del Holoceno de los pantanos calcáreos de los Cárpatos occidentales" , Ciénagas calcáreas de Eslovaquia , KNNV Publishing, págs. 13-20, 2012-01-01, doi : 10.1163 / 9789004277960_003 , ISBN 978-90-04-27796-0, consultado el 17 de diciembre de 2020
23. "Scree corriendo" . Enciclopedia de Nueva Zelanda .
24. Short, David (1 de febrero de 2012). "Scree corriendo locura" . Desierto . Consultado el 21 de diciembre de 2020 .
25. Nettleton, John. "Scree Running" . Fideicomiso de Vida Silvestre . Consultado el 21 de diciembre de 2020 .