Una cueva de hielo es cualquier tipo de cueva natural (más comúnmente, tubos de lava o cuevas de piedra caliza ) que contiene cantidades significativas de hielo perenne (durante todo el año) . Al menos una parte de la cueva debe tener una temperatura inferior a 0 °C (32 °F) durante todo el año, y el agua debe haber llegado a la zona fría de la cueva.
Este tipo de cueva fue descrito formalmente por primera vez [ dudoso – discutir ] por el inglés Edwin Swift Balch en 1900, [1] quien sugirió que se usara el término francés glacieres para ellas, aunque el término cueva de hielo se usaba entonces, como ahora, comúnmente para referirse a cuevas que simplemente contenían hielo durante todo el año. Entre los espeleólogos , cueva de hielo es el término inglés apropiado. [2]
Una cavidad formada dentro del hielo (como en un glaciar) se llama apropiadamente cueva glaciar . [3]
Las cuevas de hielo se presentan como cuevas de hielo estáticas, como la cueva de hielo de Peña Castil, [4] y cuevas de hielo dinámicas o cíclicas, como Eisriesenwelt . [5] [ se necesita una mejor fuente ]
En la mayor parte del mundo, las cuevas de lecho rocoso están aisladas térmicamente de la superficie y, por lo tanto, suelen tener una temperatura casi constante que se aproxima a la temperatura media anual en la superficie. En algunos entornos fríos, como el que rodea al monte Erebus , las temperaturas medias de la superficie (y, por tanto, de la cueva) están por debajo del punto de congelación y, con agua superficial disponible en verano, es posible que existan cuevas de hielo que, a veces, están cubiertas por torres de hielo fumarólicas . [6] Sin embargo, existen muchas cuevas de hielo en climas templados , debido a mecanismos que hacen que las temperaturas de las cuevas sean más frías que las temperaturas medias de la superficie donde se formaron. [7]
Trampas frías : ciertas configuraciones de cuevas permiten que la convección estacional importe aire frío de la superficie en invierno, pero no aire cálido en verano. Un ejemplo típico es una cámara subterránea ubicada debajo de una sola entrada. En invierno, el aire frío y denso se asienta en la cueva, desplazando cualquier aire más cálido que sube y sale de la cueva. En verano, el aire frío de la cueva permanece en su lugar ya que el aire de la superficie relativamente cálido es más ligero y no puede entrar. La cueva solo intercambiará aire cuando el aire de la superficie sea más frío que el aire de la cueva. Algunas trampas frías pueden atrapar la nieve de la superficie y protegerla de los rayos del sol de verano , lo que puede contribuir aún más a la temperatura más fría de la cueva. [7]
Permafrost : Incluso los ambientes templados pueden incluir bolsas de lecho rocoso que están por debajo del punto de congelación durante todo el año, una condición llamada permafrost . Por ejemplo, el viento invernal y la ausencia de una capa de nieve pueden permitir que la congelación sea lo suficientemente profunda como para estar protegida del deshielo del verano, en particular en rocas de color claro que no absorben fácilmente el calor. Aunque la parte de una cueva dentro de esta zona de permafrost estará por debajo del punto de congelación, el permafrost generalmente no permite la percolación de agua , por lo que las formaciones de hielo a menudo se limitan a cristales de vapor , y los pasajes más profundos de la cueva pueden ser áridos y completamente libres de hielo. Las cuevas de hielo en el permafrost no necesitan ser trampas de frío (aunque algunas lo son), siempre que no haya una sequía significativa en verano.
Enfriamiento por evaporación : en invierno, el aire seco de la superficie que entra en una cueva saturada de humedad puede tener un efecto de enfriamiento adicional debido al calor latente de la evaporación . Esto puede crear una zona dentro de la cueva que sea más fría que el resto de la cueva. Debido a que muchas cuevas tienen corrientes de aire que se invierten estacionalmente, el calentamiento correspondiente de la cueva a través de la condensación en verano puede ocurrir en un lugar diferente dentro de la cueva, pero en cualquier caso, es probable que un entorno de cueva saturado de humedad experimente mucho más enfriamiento por evaporación que calentamiento por condensación.
Los diferentes mecanismos de congelación dan lugar a tipos de hielo de cuevas perennes visual y estructuralmente distintos.
Agua estancada : el agua superficial que se acumula y se estanca en una cueva antes de congelarse formará una masa de hielo transparente, que puede tener decenas de metros de espesor y ser muy antigua. Las grandes masas de hielo son plásticas y pueden fluir lentamente en respuesta a la gravedad o la presión de otras acumulaciones. La escultura a partir del flujo de aire y la sublimación puede revelar antiguas bandas de acumulación dentro del hielo.
Nieve acumulada : comprimida por el peso de las acumulaciones en curso, la nieve que se desliza o cae en la entrada de una cueva puede acabar formando hielo de cristales gruesos, similar al hielo de los glaciares . Los verdaderos glaciares subterráneos son poco frecuentes.
Formaciones de hielo : El agua que se congela antes de estancarse puede formar carámbanos , estalagmitas de hielo , columnas de hielo o cascadas congeladas . [7]
Humedad en el aire (vapor de agua) : el vapor congelado puede formar cristales de escarcha , plumas de escarcha y placas de hielo bidimensionales en las paredes y el techo de la cueva.
Hielo en forma de aguja : el agua que se infiltra y se congela dentro del lecho rocoso a veces puede verse forzada a ingresar al pasaje de la cueva.
Intrusiones : el peso de un glaciar superficial situado sobre la entrada de una cueva puede empujar el hielo glacial una corta distancia hacia el interior de la cueva. Los únicos ejemplos conocidos de este fenómeno son los diversos "tapones de hielo" que hay en la parte posterior de la cueva Castleguard en Alberta .