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El glaciar Taku .

El ciclo de los glaciares de marea es el comportamiento típicamente de siglos de los glaciares de marea que consiste en períodos recurrentes de avance que se alternan con un retroceso rápido y están puntuados por períodos de estabilidad. Durante partes de su ciclo, un glaciar de marea es relativamente insensible al cambio climático .

Tasa de partos de los glaciares mareomotrices

Desprendimiento de iceberg de varios glaciares de marea, Cape York , Groenlandia

Si bien el clima es el factor principal que afecta el comportamiento de todos los glaciares, hay factores adicionales que afectan los glaciares de marea que parten (que producen iceberg ). Estos glaciares terminan abruptamente en la interfaz del océano, con grandes partes del glaciar fracturando y separándose, o partiéndose , del frente de hielo como icebergs.

El cambio climático provoca un cambio en la altitud de la línea de equilibrio (ELA) de un glaciar. Ésta es la línea imaginaria de un glaciar, sobre la cual la nieve se acumula más rápido de lo que se ablación, y debajo de la cual ocurre lo contrario. Este cambio de altitud, a su vez, provoca un retroceso o avance del término hacia una nueva posición de estado estable. Sin embargo, este cambio en el comportamiento del extremo de los glaciares que parten es también una función de los cambios resultantes en la geometría del fiordo y la tasa de partos en el extremo del glaciar a medida que cambia de posición. [1] [2]

Los glaciares que parten son diferentes de los glaciares que terminan en tierra en la variación de velocidad a lo largo de su longitud. Las velocidades de los glaciares que terminan en tierra disminuyen a medida que se acerca al término. Los glaciares que parten se aceleran en el extremo. Una velocidad decreciente cerca del término ralentiza la respuesta de los glaciares al clima. Una velocidad acelerada en la parte delantera mejora la velocidad de respuesta de los glaciares a los cambios climáticos o dinámicos de los glaciares. Esto se observa en Svalbard , Patagonia y Alaska . [3] [4] [5] Un glaciar desprendido requiere más área de acumulación que un glaciar que termina en tierra para compensar esta mayor pérdida por desprendimiento.

La tasa de partos está controlada en gran medida por la profundidad del agua y la velocidad del glaciar en el frente de partos. El proceso de desprendimiento genera un desequilibrio de fuerzas en el frente de los glaciares, lo que aumenta la velocidad. [6] La profundidad del agua en el frente del glaciar es una medida simple que permite estimar la tasa de partos, pero la cantidad de flotación del glaciar en el frente es la característica física específica que es importante. [3] [4]

La profundidad del agua en el extremo del glaciar es la variable clave para predecir el desprendimiento de un glaciar de marea. [7] [8] El flujo de escombros y el reciclaje de sedimentos en la línea de conexión a tierra del glaciar, particularmente rápido en los glaciares templados de Alaska, pueden alterar esta profundidad, actuando como un control de segundo orden en las fluctuaciones terminales. [9] Este efecto contribuye a la insensibilidad de un glaciar al clima cuando su término está retrocediendo o avanzando en aguas profundas.

Austin Post fue uno de los primeros en proponer que la profundidad del agua en el margen de partos afecta fuertemente la tasa de partos de iceberg. [2] Los glaciares que terminan en un banco de arena son generalmente estables, pero una vez que un glaciar se retira al agua que se profundiza a medida que el frente de hielo retrocede, la tasa de partos aumenta rápidamente y da como resultado un retroceso drástico del término. Utilizando datos recopilados de 13 glaciares de Alaska que parten marejadas, Brown et al. (1982) derivó la siguiente relación entre la velocidad de parto y la profundidad del agua:, donde es la velocidad media de parto ( m ⋅ a −1 ),es un coeficiente de parto (27.1 ± 2 a −1 ), es la profundidad media del agua en el frente del glaciar (m) y es una constante (0 m⋅a −1 ). Pelto y Warren (1991) encontraron una relación de partos similar con los glaciares de marea observada durante períodos de tiempo más largos, con una tasa de partos ligeramente reducida a las tasas principalmente de verano señaladas por Brown et al. (mil novecientos ochenta y dos). [7] [8]

El parto también es una forma importante de ablación para los glaciares que terminan en agua dulce . Funk y Röthlisberger determinaron una relación entre la velocidad de parto y la profundidad del agua basándose en el análisis de seis glaciares que se convierten en lagos. [10] Descubrieron que la misma relación básica de partos desarrollada para los glaciares de partición de agua de marea era cierta para los glaciares de partición de agua dulce, solo los coeficientes de parto conducen a tasas de parto del 10% de la de los glaciares de partición de marea.

Fases del glaciar Tidewater

Las observaciones de los glaciares de Alaska que parten las mareas llevaron a Austin Post [2] a describir el ciclo de avance / retroceso de los glaciares que parten de las mareas: (1) avanzando, (2) estable-extendido, (3) drásticamente retrocediendo, o (4) estable-retraído. La siguiente es una revisión detallada del ciclo de los glaciares de marea derivada por Post, con numerosos ejemplos citados, el ciclo se basa en observaciones de glaciares de marea templados en Alaska, no en glaciares de salida de grandes capas de hielo o glaciares polares.

La relación del área de acumulación de un glaciar, AAR, es el porcentaje de un glaciar que es una zona de acumulación cubierta de nieve al final de la temporada de deshielo de verano. Este porcentaje para los grandes glaciares de Alaska es de entre 60 y 70 para los glaciares que no parten, 70-80 para los glaciares con partos moderados y hasta 90 para los glaciares con una tasa de partición muy alta. [11] Utilizando los datos del coeficiente de área de acumulación (AAR) para los glaciares que parten las mareas de Alaska, Pelto (1987) [11] y Viens (1995) [12]Produjeron modelos que muestran que el clima actúa como un control de primer orden en el ciclo de avance / retroceso de los glaciares que parten durante la mayor parte del ciclo de retroceso avanzado, pero también hay períodos de insensibilidad climática. Pelto (1987) examinó el comportamiento terminal de 90 glaciares de Alaska y encontró que el comportamiento terminal de los 90 se predijo correctamente con base en el AAR y la tasa de partos. [11]

Avanzando

El glaciar Hubbard

Si comenzamos en la posición retraída estable al final del ciclo de un glaciar de marea, el glaciar tendrá una tasa de partos moderada y un AAR alto, por encima de 70. El glaciar formará un banco terminal de sedimentos que reducirá aún más la tasa de partos. Esto mejorará el balance de masa del glaciar y el glaciar puede comenzar a avanzar debido a este cambio o un aumento en el flujo de hielo al final debido al aumento de las nevadas o la reducción del derretimiento de la nieve. A medida que avanza el avance, el banco terminal será empujado frente al glaciar y continuará construyéndose, manteniendo baja la tasa de partos. En el caso de la mayoría de los glaciares como el Glaciar Takuel glaciar eventualmente construirá un banco terminal que estará por encima del agua y el parto esencialmente cesará. Esto eliminará esta pérdida de hielo del glaciar y el glaciar podrá seguir avanzando. El glaciar Taku y el glaciar Hubbard se encuentran en esta fase del ciclo. El glaciar Taku, que ha estado avanzando durante 120 años, ya no tiene terneros. El glaciar Hubbard todavía tiene un frente de partición. [13] [14] El glaciar luego se expandirá hasta que el AAR esté entre 60 y 70 y se logre el equilibrio del glaciar que no se rompe. El glaciar no es muy sensible al clima durante el avance ya que su AAR es bastante alto, cuando el banco terminal está limitando el parto.

Estable-extendido

En la posición máxima extendida, el glaciar vuelve a ser sensible a los cambios climáticos. [12] [15] El glaciar Brady y el glaciar Baird son ejemplos de glaciares actualmente en este punto. El glaciar Brady se ha adelgazado durante las últimas dos décadas debido a las mayores altitudes de la línea de equilibrio que acompañan a las condiciones más cálidas en la región, y sus extremos secundarios han comenzado a retroceder. Un glaciar puede permanecer en esta posición durante algún tiempo, al menos un siglo en el caso del glaciar Brady. Por lo general, se produce un adelgazamiento sustancial antes de que comience la retirada del banco. Esto permitió la predicción en 1980, por parte del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), del retroceso del glaciar Columbia de su banco terminal.[16] El glaciar había permanecido en este banco de arena durante todo el siglo XX. El USGS estaba monitoreando el glaciar debido a su proximidad a Valdez, Alaska , el puerto de exportación de petróleo crudo del Oleoducto de Alaska . En algún momento, una disminución en el balance de masa provocará un retroceso del banco de arena hacia aguas más profundas, momento en el que se producirá el parto. [2] Basado en el reciente adelgazamiento, se sugiere que el glaciar Brady está listo para comenzar a retirarse.

Retrocediendo drásticamente

Glaciar Columbia en 2004

La tasa de partos aumentará a medida que el glaciar se retire del banco de arena hacia el fiordo más profundo que acaba de despejar el glaciar durante el avance. La profundidad del agua aumenta inicialmente a medida que el glaciar se retira del banco de arena, lo que provoca que cada flujo, ruptura y retroceso del glaciar sea cada vez más rápido. Un glaciar es comparativamente insensible al clima durante este retiro de partos. Sin embargo, en el caso del Glaciar San Rafael , Chile , se observó un cambio de retroceso (1945-1990) a avance (1990-1997). [17] Ejemplos actuales de este retroceso son el glaciar Columbia y el glaciar Guyot . El ejemplo reciente más famoso de esto es el gran retroceso de los glaciares Glacier Bay y Icy Bay en Alaska que se produjo rápidamente a través de este proceso. [18] Glaciar Muirretrocedió 33  km desde 1886 hasta 1968, presentando partos extensos todo el tiempo. Revirtió su retirada brevemente entre 1890 y 1892. [19] En 1968, el glaciar Muir todavía tenía 27 km de largo, menos de la mitad de su longitud en 1886. El retroceso continuó 6.5 km adicionales en 2001. [20] Hoy, el glaciar está cerca de la cabeza de su fiordo y con un mínimo El desgarro del glaciar puede ser estable en esta posición retraída.

El mejor ejemplo actual lo ilustra el estudio del Servicio Geológico de los Estados Unidos del glaciar Columbia. Observaron que la tasa promedio de partos del glaciar Columbia aumentó de 3 km 3 ⋅a −1 en la segunda mitad de 1983 a 4 km 3 ⋅a −1durante los primeros nueve meses de 1984. Esta tasa fue cuatro veces mayor que la medida a fines de 1977 y volvió a aumentar en 1985. El flujo del glaciar, es decir, el movimiento del hielo hacia el mar, también aumentó, fue inadecuado para seguir el ritmo de la ruptura y expulsión de los icebergs. En cambio, el aumento en la velocidad pareció alimentar el transportador cada vez más rápido hasta el final para la producción de iceberg. Esto llevó al USGS a predecir que el glaciar se retiraría 32 km antes de estabilizarse. [dieciséis] Para 2006, ha retrocedido 16 km. El agua permanece profunda y la tasa de partos y la velocidad del glaciar son muy altas, lo que indica que el retroceso continuará. En este punto, al igual que tener un pago global en una hipoteca de tasa ajustable, el glaciar tiene que pagar una parte completamente nueva de su saldo a través de icebergs. El glaciar se acelera a medida que aumenta el flujo por el proceso de parto; esto aumenta la exportación de icebergs del glaciar. Los grandes retiros de partos se inician por condiciones de calentamiento que provocan el adelgazamiento del hielo. El retroceso resultante a unas nuevas condiciones de equilibrio puede ser mucho más extenso de lo que se recuperará durante la siguiente etapa de avance. Un buen ejemplo de esto es el Glaciar Muir.

Junto a Glacier Bay, Icy Bay ha tenido el retiro más extenso. A principios del siglo XX, la costa era casi recta y la bahía inexistente. La entrada de la bahía estaba llena de un glaciar de agua de marea que partió icebergs directamente en el Golfo de Alaska. Un siglo después, la retirada de los glaciares ha abierto una bahía de varios brazos de más de 30 millas de largo. El glaciar Tidewater se ha dividido en tres glaciares independientes, Yahtse, Tsaa y Guyot Glacier. Otros ejemplos de glaciares que actualmente se encuentran en fase de retroceso son los glaciares South Sawyer y Sawyer en Alaska, que retrocedieron 2,1 y 2,3 km respectivamente entre 1961 y 2005.

En la Patagonia, un ejemplo de un glaciar que retrocede rápidamente es el Glaciar Jorge Montt que desemboca en Baja Jorge Montt en el Océano Pacífico. El adelgazamiento del hielo del glaciar, en elevaciones bajas, de 1975 a 2000 alcanzó los 18 m⋅a −1 en las elevaciones más bajas. El frente de desprendimiento del glaciar experimentó un retroceso importante de 8,5 km en esos 25 años como resultado del rápido adelgazamiento [1] .

Estable-retraído

En algún momento, el glaciar alcanza un punto fijo donde el desprendimiento se reduce debido a un fiordo que se estrecha o bajita y el AAR del glaciar está cerca de 100. Esto está ocurriendo con el glaciar LeConte y el glaciar Yathse . El glaciar Le Conte actualmente tiene un AAR de 90, está en una posición retraída y parece probable que avance después de construir un banco terminal. [21] La caída en la tasa de partos permite que el glaciar restablezca el equilibrio.

Ejemplos de comportamiento de los glaciares mareomotrices

Glaciar Taku

El glaciar Taku es un buen ejemplo de este ciclo. Estaba en su máxima extensión cerca de 1750. En este punto había cerrado Taku Inlet . [22] Posteriormente, comenzó el retiro de partos. Cuando John Muir vio el glaciar en 1890, estaba cerca de su extensión mínima, en un lugar donde el fiordo se estrechaba, con aguas profundas al frente. [23] Alrededor de 1900, su AAR de 90 condujo al inicio del avance del glaciar Taku, al mismo tiempo que los restantes glaciares Juneau Icefield continuaron retrocediendo. [15] Este avance continuó a un ritmo de 88 m⋅a −1 , avanzando 5,3 km desde el mínimo de 1900 hasta 1948, mientras se construía y luego se elevaba en un sustancialfuera de la llanura debajo de su rostro de parto. Después de 1948, el glaciar Taku, ahora sin partos, poseía un AAR solo ligeramente reducido (86 y 63). Esto provocó un avance adicional de 1,5 km a una velocidad reducida de 37 m⋅a −1 . En 1990, el AAR del glaciar Taku era lo suficientemente alto como para incitar a Pelto y Miller a concluir que el glaciar Taku continuaría avanzando durante la década restante del siglo XX. [15]De 1986 a 2005, la altitud de la línea de equilibrio en el glaciar aumentó sin un cambio terminal significativo, lo que provocó que el AAR disminuya a aproximadamente 72. Pelto y Miller concluyeron que la reducción actual en la tasa de avance desde 1970 es atribuible a la expansión lateral del lóbulo terminal. en contraposición a la disminución del balance de masa y que la fuerza principal detrás del avance del glaciar Taku desde alrededor de 1900 se debe al balance de masa positivo. [15] La reciente falta de balance de masa positivo eventualmente ralentizará la retirada si persiste.

Efectos del cambio climático

El tamaño de los glaciares de marea es tal que el ciclo de los glaciares de marea tiene una duración de varios cientos de años. Un glaciar de marea no es sensible al clima durante las fases de avance y retroceso drástico de su ciclo. En la misma región, se observan respuestas terminales dispares entre los glaciares que parten las mareas, pero no entre los glaciares que terminan en la tierra. Esto se ejemplifica en los 17 principales glaciares del campo de hielo de Juneau , 5 se han retirado más de 500 m desde 1948, 11 más de 1000 my un glaciar, el Taku, ha avanzado. Esta diferencia resalta los impactos únicos en el comportamiento terminal del ciclo del glaciar de marea, que ha causado que el glaciar Taku sea insensible al cambio climático en los últimos 60 años. Al mismo tiempo, tanto en la Patagonia [17] como en Alaska, [7] hay glaciares de marea que han avanzado durante un período considerable, glaciares de marea que experimentan un rápido retroceso y glaciares estables de marea.

Referencias

Notas al pie

  1. ^ Mercer, JH (1961). "La respuesta de los glaciares de los fiordos a los cambios en el límite inicial" . Revista de Glaciología . 29/3 (29): 850–858. Código Bib : 1961JGlac ... 3..850M . doi : 10.1017 / S0022143000027222 .
  2. ↑ a b c d Austen, Post (1975). "Hidrografía preliminar y cambios terminales históricos del glaciar Columbia". Atlas de Investigaciones Hidrológicas del Servicio Geológico de EE. UU. HA-559. Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  3. ^ a b Vieli, A .; J. Jania; H. Blatter; M. Funk (2004). "Variaciones de velocidad a corto plazo en Hansbreen, un glaciar de marea en Spitsbergen" . Revista de Glaciología . 50 (170): 389–398. Código bibliográfico : 2004JGlac..50..389V . doi : 10.3189 / 172756504781829963 .
  4. ↑ a b van der Veen, CJ (2004). "Parto de marea". Revista de Glaciología . 42 : 375–386.
  5. ^ Warren, CR; NF Glasser; AR Kerr; S. Harrison; V. Winchester; A. Rivera (1995). "Características de la actividad de partos mareomotrices en el Glaciar San Rafael, Chile" . Revista de Glaciología . 41 (138): 273-289. doi : 10.1017 / S0022143000016178 .
  6. ^ Hughes, Terence (1988). "Paredes de hielo partiendo" . Annals of Glaciology . 12 : 74–80. doi : 10.1017 / S0260305500006984 .
  7. ^ a b c Marrón, CS; MF Meier; y A. Post (1982). "Velocidad de parto de los glaciares de marea de Alaska, con aplicación al glaciar Columbia". Documento profesional del Servicio Geológico de EE. UU . Encuesta geológica de los Estados Unidos. 1044–9612: C1 – C13.
  8. ^ a b Pelto, MS; Warren, CR (1991). "Relación entre la velocidad de parto del glaciar de marea y la profundidad del agua en el frente de parto" . Annals of Glaciology . Sociedad Glaciológica Internacional. 15 : 115-118. Código Bibliográfico : 1991AnGla..15..115P . doi : 10.1017 / S0260305500009617 .
  9. ^ Powell, RD (1991). "Sistemas de conexión a tierra como controles de segundo orden sobre las fluctuaciones de los extremos de las mareas de los glaciares templados" . Sedimentación marina glacial; Importancia paleoclimática . Documentos especiales de la Sociedad Geológica de América. 261 : 75–93. doi : 10.1130 / SPE261-p75 . ISBN 978-0-8137-2261-0.
  10. ^ Funk, M .; Röthlisberger, F. (1989). "Pronóstico de los efectos de un embalse planeado que inundará parcialmente la lengua de Unteraargletscher en Suiza" . Annals of Glaciology . Sociedad Glaciológica Internacional . 13 : 76–81. Código Bibliográfico : 1989AnGla..13 ... 76F . doi : 10.1017 / S0260305500007679 .
  11. ↑ a b c Pelto, MS (1987). "Balance de masa de los glaciares del sureste de Alaska y el noroeste de la Columbia Británica de 1976 a 1984: métodos y resultados" (PDF) . Annals of Glaciology . 9 : 189-193. doi : 10.3189 / S0260305500000598 .
  12. ↑ a b Viens, RJ (1995). "Dinámica y balance de masas de los glaciares de parto de marea del sur de Alaska (tesis de maestría inédita)". Universidad de Washington. Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  13. ↑ Pelto, Mauri S .; Matt Beedle; Maynard M. Miller (2005). "Mediciones de balance de masas del glaciar Taku, campo de hielo de Juneau, Alaska, 1946-2005" . Programa de investigación de Juneau Icefield . Consultado el 11 de octubre de 2007 .
  14. ^ "Descripción general del programa / ¿Por qué estudiar el glaciar Hubbard?" . Glaciar Hubbard, Alaska . Servicio Geológico de EE. UU. 3 de enero de 2007 . Consultado el 11 de octubre de 2007 .
  15. ^ a b c d Pelto, M .; MM Miller (1990). "Balance de masa del glaciar Taku, Alaska de 1946 a 1986". Ciencia del Noroeste . 64 (3): 121–130.
  16. ^ a b Meier, MF; Una publicación; LA Rasmussen; WG Sikonia; LR Mayo (1980). "Retiro del glaciar Columbia, Alaska - una predicción preliminar". 80-10. Informe de archivo abierto de USGS. Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  17. ↑ a b Warren, CR (1993). "Rápidas fluctuaciones recientes del parto del Glaciar San Rafael, Patagonia Chilena: ¿Climáticas o no climáticas?". Geografiska Annaler . 75A (3): 111-125. doi : 10.1080 / 04353676.1993.11880389 .
  18. ^ Powell, RD (1991). "Sistemas de conexión a tierra como controles de segundo orden sobre las fluctuaciones de los extremos de las mareas de los glaciares templados". En JB Anderson y GM Ashley (ed.). Sedimentación marina glacial: Importancia paleoclimática; Papel especial 261 . Denver: Sociedad Geológica de América. págs. 74–94.
  19. ^ Field, WO (1975). "Glaciers of the Coast Mountains: Boundary Ranges (Alaska, British Columbia, and Yukon Territory". En WO Field (ed.). Mountain Glaciers of the Northern Hemisphere . Hanover, NH: Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory. Págs. 299 –492.
  20. ^ Molnia, BF (2006). "Comportamiento de finales del siglo XIX a principios del siglo XXI de los glaciares de Alaska como indicadores del cambio climático regional". Cambio planetario y global . Elsevier BV 56 (1–2): 23–56. ASIN B000PDTHNS . doi : 10.1016 / j.gloplacha.2006.07.011 . 
  21. ^ Motyka, RJ; L Hunter; K Echelmeyer; C Connor (2003). "Submarino que se derrite en el extremo de un glaciar de marea templada, glaciar LeConte, Alaska" (PDF) . Annals of Glaciology . Sociedad Glaciológica Internacional. 36 : 57. Código Bibliográfico : 2003AnGla..36 ... 57M . doi : 10.3189 / 172756403781816374 . Archivado desde el original (PDF) el 8 de julio de 2008 . Consultado el 27 de octubre de 2007 .
  22. ^ Motyka, RJ; Beget, JE (1996). "Glaciar Taku, sureste de Alaska, Estados Unidos: historia del Holoceno tardío de un glaciar de agua de marea". Investigación ártica y alpina . 28 (1): 42–51. doi : 10.2307 / 1552084 . JSTOR 1552084 . 
  23. ^ Muir, John (1915). Viaja por Alaska . Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-87156-783-0.

Otras referencias

  • Viens, R. 2001. Cambio climático del Holoceno tardío y fluctuaciones de los glaciares que parten a lo largo del margen suroeste del campo de hielo Stikine , U. ALASKA, tesis doctoral de U. Washington. [2]
  • Post, A .; Motyka, RJ (1995). "Glaciares Taku y Le Conte, Alaska: control de la velocidad de parto de los avances y retrocesos asincrónicos del Holoceno tardío". Geografía física . 16 : 59–82. doi : 10.1080 / 02723646.1995.10642543 .