El termokarst es un tipo de terreno caracterizado por superficies muy irregulares de hondonadas pantanosas y pequeños montículos formados como consecuencia del deshielo del permafrost rico en hielo . El tipo de superficie terrestre se presenta en zonas árticas , y en menor escala en zonas montañosas como el Himalaya y los Alpes suizos .
Estas superficies picadas se asemejan a grupos de pequeños lagos formados por la disolución de la piedra caliza en algunas zonas kársticas , por lo que llegaron a tener " karst " adjunto a su nombre, aunque en realidad no hay piedra caliza presente. Las pequeñas cúpulas que se forman en la superficie debido a las heladas que se levantan con la llegada del invierno son sólo características temporales. Colapsan durante el deshielo del verano siguiente, dejando una pequeña depresión en la superficie. Algunas lentes de hielo crecen y forman montículos de superficie más grandes (" pingos ") que pueden durar muchos años y, en ocasiones, se cubren de pastos y juncos , hasta que comienzan a descongelarse. Estas superficies abovedadas eventualmente colapsan –ya sea anualmente o después de períodos más largos– y forman depresiones que pasan a formar parte de los terrenos irregulares incluidos bajo la categoría general de termokarst .
La formación de lagos de deshielo del permafrost debido al calentamiento del clima es un circuito de retroalimentación positiva, ya que a medida que el permafrost se derrite se liberan metano, óxido nitroso y dióxido de carbono, lo que contribuye a un mayor calentamiento climático. [1] [2] El cráter Batagaika en Siberia es un ejemplo de una gran depresión termokarst.
Un lago termokarst, también llamado lago de deshielo , lago de tundra , depresión de deshielo o estanque de tundra , [3] se refiere a una masa de agua dulce, generalmente poco profunda, que se forma en una depresión formada por el deshielo del permafrost rico en hielo. [4] Un indicador clave de los lagos termokarst es la aparición de un exceso de hielo subterráneo, además de tener un contenido de hielo superior al 30% en volumen. [5] Los lagos termokarst tienden a formarse y desaparecer de manera cíclica, lo que resulta en un ciclo de vida predecible (ver "ciclo de vida" más abajo). El deshielo continuo del sustrato de permafrost puede conducir al drenaje y eventual desaparición de los lagos termokarst, convirtiéndolos, en tales casos, en un fenómeno geomorfológico temporal, formado en respuesta al calentamiento del clima. [6]
Estos lagos se encuentran típicamente en tierras bajas árticas y subárticas, incluido el Ártico canadiense occidental [7] (por ejemplo, la isla Banks, la isla Victoria), la llanura costera de Alaska, [8] [9] el territorio interior del Yukon [10] y las tierras bajas aluviales de norte de Eurasia y Siberia. [11] [12] [13] [14] La presencia de lagos de deshielo en una región produce una perturbación térmica a medida que el agua calienta el suelo.
La profundidad del permafrost debajo de un lago generalmente será menor y si el lago tiene suficiente profundidad, habrá un talik . La morfología general (forma, profundidad, circunferencia) es variable, existiendo algunos lagos de deshielo orientados, es decir, generalmente alargados en una dirección concreta. Aunque su mecanismo de formación no ha sido probado definitivamente, se cree que está relacionado con los vientos o tormentas predominantes. [15] La perturbación (de cualquier tipo) conduce al calentamiento general y al derretimiento del hielo terrestre, después de lo cual se produce un hundimiento de la superficie que permite la infiltración de agua tanto en el agua superficial como en el hielo terrestre derretido. [5]
El lago Teshekpuk en la vertiente norte de Alaska dentro de la Reserva Nacional de Petróleo de Alaska es el lago termokarst más grande del mundo. [dieciséis]
El inicio de un lago de deshielo comienza con la degradación del permafrost rico en hielo. La aparición natural de los lagos termokarst se puede demarcar en dos procesos separados; ya sea en permafrost continuo o discontinuo. En el permafrost continuo, el agua se acumula cuando hay venas de hielo y suelo poligonal. [17] A través del permafrost discontinuo, es cuando se produce el deshielo en palsas (núcleos de turba congelada) o en lithalsas (montículos de núcleos minerales). [18] La degradación del permafrost suele estar vinculada a una alteración de la superficie, ya sea natural o artificial, en combinación con factores específicos del lugar, como el contenido de hielo del permafrost, la temperatura del suelo, etc. [19]
El desarrollo de los lagos de deshielo tiende a ser lento al principio, pero una vez que la temperatura media del fondo del lago supera los 0 °C, el lago deja de congelarse hasta el fondo y el deshielo se vuelve continuo. El lago crece a medida que el hielo se derrite, lo que puede provocar el hundimiento de las costas o el hundimiento de la vegetación, razón por la cual los lagos de deshielo en el bosque boreal tienden a estar rodeados de “ árboles borrachos ”. [19] Cabe especificar que los “árboles borrachos” (también conocidos como bosques borrachos ) se encuentran dentro de los regímenes Yedoma . Esta característica no está presente en todas las regiones termokarst. Durante la expansión en esta etapa, los lagos termokarst a menudo adquieren una forma alargada con una alineación ordenada en el eje longitudinal. [15]
Si se forman lagos en un área de permafrost rica en hielo, puede ocurrir la coalescencia de varios lagos más pequeños, produciendo una masa de agua más grande, magnificando la perturbación térmica. El desarrollo puede verse facilitado aún más por la erosión de las orillas laterales. [15] Además, la abrasión térmica de los bordes de los lagos termokarst puede ampliar el tamaño del lago, así como el hundimiento del fondo del lago. [20]
La morfología orientada de los lagos puede adoptar formas como “elíptica, en forma de huevo, triangular, rectangular, en forma de almeja o en forma de D” [5] y comúnmente ocurre en terrenos con sedimentos arenosos. [5] Las discusiones polémicas escolásticas relacionadas con el desarrollo de las formas de los lagos son comunes en toda la literatura sobre la orientación y morfología de los lagos termokarst. Sin embargo, hay claramente una multitud de razones más allá del movimiento del viento, que contribuyen a la forma de los lagos. Grosse et al . (2013) [5] resumen los elementos endógenos y exógenos que son factores clave en la orientación, incluyendo:
Antes del drenaje completo, los bordes de los lagos retroceden a través de deshielos regresivos (RTS) y flujos subaéreos de escombros. El drenaje real puede ser provocado por la erosión fluvial o la expansión de cuencas adyacentes en ubicaciones tierra adentro. En las zonas costeras, el drenaje puede deberse al retroceso costero que provoca abrasión térmica o erosión debido a la acción de las olas. Un drenaje más gradual (parcial o completo) puede ser causado por la degradación y erosión local del permafrost. [5] Los lagos dejan de crecer una vez que se inicia el drenaje y, finalmente, las depresiones se llenan de sedimentos, plantas acuáticas o turba. Otra opción para el destino de un lago de deshielo drenado es que la capa activa que rodea el lago se profundice hasta debajo del nivel del agua una vez que se agote el hielo, lo que permitirá que quede un lago residual. [19]
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