Las palsas son montículos de turba con un núcleo de turba y suelo mineral permanentemente congelado. Son un fenómeno típico en la zona polar y subpolar de permafrost discontinuo . Una de sus características es tener fuertes pendientes que se elevan sobre la superficie de la turbera . Esto provoca la acumulación de grandes cantidades de nieve a su alrededor. Las cumbres de las palsas están libres de nieve incluso en invierno, porque el viento arrastra la nieve y se deposita en las laderas y en otras partes de la superficie plana de cieno. Las palsas pueden tener hasta 150 m de diámetro y alcanzar una altura de 12 m. [1]
El permafrost se encuentra en las turberas de palsa sólo en las propias palsas, y su formación se basa en las propiedades físicas de la turba. La turba seca es un buen aislante, pero la turba húmeda conduce mejor el calor y la turba congelada conduce el calor aún mejor. Esto significa que el frío puede penetrar profundamente en las capas de turba y que el calor puede fluir fácilmente desde las capas húmedas más profundas en invierno. Mientras que la turba seca de la superficie de palsa aísla el núcleo congelado y evita que se descongele en verano. [1] Esto significa que las palsas pueden sobrevivir en un clima donde la temperatura media anual está justo por debajo del punto de congelación. [2]
Una lithalsa es una palsa sin cubierta de turba. Existen en un rango más pequeño que las palsas, que ocurren comúnmente en regímenes climáticos oceánicos . Sin embargo, tanto palsas como lithalsas son relativamente pequeños en comparación con los pingos ; normalmente menos de 3 m. [3]
Las palsas pueden iniciarse en áreas de un páramo o pantano donde el frente helado invernal penetra relativamente más rápido que las áreas circundantes, tal vez debido a una capa de nieve inusualmente delgada . [4] La falta de aislamiento térmico proporcionado por la espesa nieve permite una congelación mucho más profunda en invierno. Este hielo puede durar todo el verano con un "golpe" persistente de hasta varios cm debido al levantamiento de las heladas. La superficie elevada de una palsa también tenderá a tener una capa de nieve más fina, lo que permitirá un mayor enfriamiento en invierno, mientras que en verano el material de la superficie (especialmente si es orgánico ) se secará y proporcionará aislamiento térmico . [5] Por lo tanto, la temperatura interior es constantemente más baja que la del suelo adyacente. Esto contribuye a la formación de una lente de hielo que crece aspirando el agua circundante. La expansión del hielo al congelarse ejerce presión sobre el suelo circundante, expulsando aún más el agua de sus espacios porosos, que luego se acumula y aumenta el volumen de la lente de hielo en crecimiento. Se desarrolla un circuito de retroalimentación positiva . Los cambios en la humedad de la superficie y en la vegetación serán tales que preserven el permafrost recién formado. [6]
La capa de suelo que la recubre se va levantando gradualmente debido a las heladas . [7] En la sección transversal, los núcleos de hielo de una palsa muestran capas, causadas por los sucesivos intervalos de congelación invernales. Sin embargo, sacar el agua de los poros no es crucial, ya que el suelo pantanoso está saturado de agua y, por lo tanto, siempre proporciona suficiente agua para el crecimiento del núcleo de hielo.
Muchos científicos coinciden en que el desarrollo de una palsa es cíclico y el crecimiento continúa hasta que se alcanza una forma convexa de la palsa. Cuando esto ocurre, una presión creciente en la capa superior de turba provocará grietas en la capa de turba que darán como resultado el deslizamiento de la capa de turba hacia los lados de la palsa. Como esta capa de turba genera un efecto aislante, la regresión de la capa expondrá el permafrost en la palsa e iniciará el derretimiento. En este caso, la fusión de la palsa es una parte normal del desarrollo cíclico y será posible que se desarrollen nuevas formas embrionarias de palsa en la misma zona. Sin embargo, los estudios realizados sobre formas de palsa se han centrado principalmente en observar palsas de cúpula en las regiones del norte. Estas áreas de estudio se encuentran dentro del área central para las ocurrencias de palsa y, por lo tanto, son el desarrollo cíclico aplicable solo a las palsas domo dentro del área central. [8]
Las mesetas de palsa a menudo carecen de la forma convexa, lo que provoca grietas en las capas de turba y la descomposición de las palsas en forma de cúpula. Pero en las mesetas de palsa, la expansión de las heladas que causa hinchazón creará con el tiempo una superficie irregular y aumentará la posibilidad de acumulación de agua en la superficie y provocará una regresión local y derretimiento. Este proceso, que provoca el derretimiento y el agrietamiento de la capa de turba en las palsas de cúpula, es una parte normal de la vida de las mesetas de palsa, pero no forma parte de una evolución cíclica. [8]
Las palsas parecen pasar por un ciclo de desarrollo que eventualmente conduce al descongelamiento y al colapso. Las grietas abiertas que comúnmente acompañan al crecimiento de las palsas y el agua que tiende a acumularse alrededor de las palsas, probablemente como resultado de que su peso deprime la superficie del pantano adyacente, son factores importantes en este proceso. El hecho de que las palsas en diversas etapas de crecimiento y decadencia ocurran juntas muestra que su colapso no es necesariamente indicativo de cambio climático. Lo único que suele quedar después del colapso de una palsa es una depresión rodeada por un borde. [7]
Un tipo específico de fango en el que aparecen estructuras de palsa se llama fango de palsa. [9] Pero, a veces, el tipo de naturaleza se describe como turberas de palsa, [10] sin embargo, ambos se refieren a un humedal turboso donde se encuentran los montículos de palsa. En palsa mires pueden aparecer palsas que se encuentran en diferentes estados de desarrollo debido al desarrollo cíclico de la estructura. [6] [11] Por lo tanto, la forma colapsada de las palsas es común en estas áreas, que pueden verse como estanques redondeados, superficies abiertas de turba o crestas de borde circular bajas. [6]
La palsa individual se describe como un montículo o una elevación mayor en una turbera con un núcleo de turba permanentemente congelada y/o suelo mineral con una capa activa superior de turba. [5] [9] La forma del relieve se produce en áreas con permafrost discontinuo. [9] [12] El núcleo de palsas permanece congelado permanentemente, incluso en verano, ya que la capa de turba crea un efecto aislante. [6] [5] La mayoría de las palsas tienen una forma ovalada o alargada, pero se han descrito diferentes formas de palsas. En algunos lugares (Laivadalen y Keinovuopio en el norte de Suecia ) se han encontrado complejos de palsas que constan de varias palsas en forma de cúpula. En otros lugares (Seitajaure en el norte de Suecia), se describe otra estructura de palsa. Aquí se han encontrado varias palsa-mesetas que tienen superficies más planas y bordes pronunciados. [10]
Las formas de palsa incluyen montículos, mesetas y crestas de diferentes tamaños. [13] Las palsas en Islandia han sido descritas como en forma de joroba, en forma de dique, en forma de meseta, en forma de anillo y en forma de escudo. [ cita necesaria ] Aquellos en Noruega se conocen como mesetas de palsa, palsas de esker, palsas de cuerda, palsas cónicas o en forma de cúpula y complejos de palsa. [ cita necesaria ]
Los anchos suelen ser de 10 a 30 m y los largos de 15 a 150 m. [1] Sin embargo, se han informado longitudes de hasta 500 m para crestas de palsa tipo esker que corren paralelas a la pendiente de un pantano . Las alturas varían desde menos de 1 m hasta 6-7 metros, [5] [9] pero pueden alcanzar unos 10 m como máximo por encima del área circundante. Las formas grandes tienden a ser considerablemente menos cónicas que las pequeñas. En algunos lugares, las palsas se combinan para formar complejos de varios cientos de metros de extensión. El núcleo de permafrost contiene lentes de hielo de no más de 2 a 3 cm de espesor, aunque localmente se han descrito lentes de hasta casi 40 cm de espesor.
Durante el desarrollo cíclico, la palsa pasa por varias etapas en las que difiere la morfología. En la etapa inicial de desarrollo de degradación, las palsas tienen superficies lisas sin grietas en la capa de turba y no se pueden observar signos visibles de erosión . A menudo son pequeños y tienen forma de cúpula y a menudo se les llama palsas embrionarias. [10] En esta etapa se crean capas de hielo que se encuentran comúnmente en el núcleo de turba congelada. Se ha sugerido que estas capas de hielo se crean por segregación de hielo , pero lo más seguro es que la flotabilidad es la razón de la formación de las capas de hielo. Se produce un ascenso boyante del núcleo que se congela cuando el permafrost llega al área y crea las capas de hielo. [5] En la fase estable y madura, la superficie ha aumentado aún más hasta un nivel en el que la capa de nieve durante el invierno se adelgaza por el viento, lo que a su vez hace posible una congelación más profunda. En la etapa madura, el núcleo congelado ha llegado más allá de la capa de turba hacia los sedimentos limosos subyacentes y durante el verano se produce el deshielo del núcleo, pero no hasta el punto de que se derrita por completo. El deshielo a veces puede crear estanques llenos de agua adyacentes a la palsa y, en algunos casos, pueden aparecer grietas en la capa de turba a lo largo de estos estanques en la etapa estable. Sin embargo, estas grietas son de tamaño pequeño y no se observan signos visibles de erosión del bloque durante la etapa sable. Sin embargo, durante la etapa de degradación, las palsas presentan grandes grietas de hasta varios metros que dividen la capa de turba en bloques y se produce la llamada erosión en bloque. Junto a las palsas en estado de degradación se encuentran a menudo varios estanques individuales, debido al deshielo del núcleo congelado. [10] La erosión eólica afecta a menudo a la capa de turba hasta tal punto que su espesor disminuye a veces en varios decímetros. [11] Cuando las mesetas de palsa se encuentran en la etapa de degradación, se pueden ver varios estanques en la superficie plana de la meseta que a menudo tienen erosión en bloques vecinos. Cuando se produce la erosión en bloque, el suelo mineral suele quedar expuesto a lo largo de las grietas, especialmente cuando la capa de turba es delgada. [10]
Las palsas son formas típicas de las regiones discontinuas de la zona de permafrost y, por lo tanto, se encuentran en las regiones subárticas del norte de Canadá y Alaska , Siberia , el norte de Fennoscandia e Islandia . [6] [12] Están asociados casi exclusivamente con la presencia de turba [12] y comúnmente ocurren en áreas donde los inviernos son largos y la capa de nieve tiende a ser delgada. En algunos lugares, las palsas se extienden hasta el permafrost subyacente; en otros descansan sobre un sustrato no congelado.
En el hemisferio sur se han identificado restos de palsa del último máximo glacial en el lado argentino de la Isla Grande de Tierra del Fuego, justo al norte del lago Cami . [14] Restos de palsas de la Edad del Hielo también se encuentran en Hochmooren de Europa Central, como Hohen Venn en la zona fronteriza entre Alemania y Bélgica.
La erosión de las formas de palsa y el retroceso del permafrost en el núcleo de la palsa no indican directamente un cambio en las condiciones climáticas. Como las palsas tienen un desarrollo cíclico, la descongelación del núcleo es una parte normal del desarrollo de las palsas. Sin embargo, el cambio en las condiciones climáticas sí afecta las formas de palsa. Las formas palsa que se encuentran en las afueras del área de ocurrencia dependen más de las condiciones climáticas para su existencia que las formas palsa cerca del centro del área de ocurrencia. [8] En 1998 se realizó un estudio sobre las formas palsa en Dovrefjell , en el sur de Noruega. En el momento de la observación, la temperatura media anual en la zona se encontraba ligeramente por debajo de 0 °C. Estas zonas son ciertamente sensibles a los cambios de temperatura; Un pequeño aumento de temperatura puede tener un gran efecto en la existencia duradera de palsas en una región específica. [8] Las mediciones de las estaciones meteorológicas de la zona muestran que la temperatura media anual aumentó 0,8 °C entre los períodos de 1901-1930 y 1961-1990. Desde el inicio de la tendencia al calentamiento en la década de 1930, turberas enteras de palsa y grandes mesetas de palsa se han derretido por completo en la zona de Dovrefjell. [8] La sensibilidad de las turberas de Palsa a los cambios de temperatura las convierte en un buen indicador climático. [15] El estudio en el área de Dovrefjell concluyó que si se utilizan palsas como indicadores climáticos, es esencial separar los grandes cambios en la distribución del permafrost de los cambios más pequeños. Los cambios más pequeños son causados por variaciones climáticas más cortas que sólo duran unos pocos años. Las pequeñas palsas de cúpula, que también pueden denominarse palsas embrionarias, pueden desarrollarse como resultado de menores variaciones en las condiciones climáticas, como algunos inviernos fríos posteriores. Como estas pequeñas palsas desaparecen después de unos pocos años, no logran establecerse como formaciones permanentes. Este fenómeno se ha observado en Dovrefjell en las últimas décadas y es causado por un cambio mayor en las condiciones climáticas donde la temperatura ha aumentado a un nivel en el que las palsas no pueden iniciar completamente su desarrollo cíclico. Esto es consecuencia del cambio climático con la tendencia al calentamiento que se ha observado en la zona de Dovrefjell. En esta zona, el clima no ha sido lo suficientemente frío como para que se establezcan nuevas formas de palsa durante todo el siglo XX. [8]
Sin embargo, todavía existen algunas incertidumbres sobre cómo las condiciones locales afectan la formación de formas de palsa y especialmente la hidrología de las turberas de palsa. Además, se necesita un mayor monitoreo de la capa activa y su correlación con las condiciones climáticas locales para determinar mejor el efecto del cambio climático en las turberas de palsa. [5]
Debido a que los montículos superiores de las palsas son más secos y pobres en nutrientes que sus alrededores húmedos, crean un mosaico de microhábitats dentro del fango . La aparición de palsa está determinada por varios factores climatológicos, como la temperatura del aire, las precipitaciones y el espesor de la nieve. Por lo tanto, un aumento de la temperatura y las precipitaciones pueden provocar el descongelamiento de la turba congelada y el hundimiento de la superficie de la turba. Esto da como resultado una capa activa más gruesa y condiciones más húmedas. La vegetación, por tanto, cambia para adaptarse a las condiciones más húmedas. Se proyecta que la creciente humedad beneficiará a los musgos sphagnum y graminoides , a expensas de la vegetación más seca de palsa. Los cambios asociados en los flujos de gases de efecto invernadero son una mayor absorción de CO 2 y una mayor emisión de metano, debido principalmente a la expansión de los graminoides altos. [dieciséis]
La aparición duradera de palsa mires está en peligro por varios factores. En primer lugar, un factor es el cambio climático, que amenaza principalmente a las turberas de palsa ubicadas en las afueras de la distribución del hábitat. El cambio climático provoca un aumento de la temperatura media anual, que debe situarse por debajo de los 0 °C para que existan las formas palsa. [17] [8] Además, el cambio climático también provoca un cambio en las precipitaciones con un aumento de las nevadas en el área de ocurrencia de palsa mires, lo que también tendrá un efecto negativo en las palsa mires. Otro factor son las partículas de la lluvia atmosférica que pueden influir en la hidroquímica y la tasa de degradación de la materia orgánica . Además, la construcción de comunidades y principalmente aquellas que tienen un impacto en la hidrología y la hidroquímica pueden dañar el hábitat de palsa mires. Sin embargo, el impacto de este tipo de actividad es mínimo considerando la extensión del área de ocurrencia, que es relativamente grande en comparación con el área impactada. [17] Las turberas de palsa son un tipo de hábitat prioritario en la Directiva de especies y hábitats de la UE y, por lo tanto, la conservación de las turberas de palsa en Suecia y Finlandia es de gran interés. [9] La conservación de este hábitat se puede lograr con medidas que mantengan un estado de conservación favorable y se evite la degradación de las turberas de palsa. Otro aspecto importante para la conservación de las turberas de palsa es el trabajo continuo contra el cambio climático. [17] Pero, en 2013, Suecia informó que el estado de conservación de las turberas de palsa era deficiente y en muchas áreas las palsas se han derrumbado y existe un alto riesgo de extinción. Muchos estudios [18] [19] [8] [9] informan sobre la degradación del tipo de hábitat durante las últimas décadas, siendo la causa principal de la pérdida del área de hábitat el cambio climático.
Una típica turbera de palsa tiene un alto nivel de biodiversidad , que va desde varios tipos diferentes de especies de aves hasta organismos diminutos como bacterias. Esto se debe en gran medida a sus destacados gradientes minerotrófico - ombrotrófico y freático , lo que permite la presencia de varios microhábitats distribuidos en diferentes grados de humedad. Las turberas de Palsa están catalogadas como tipo de hábitat prioritario por la Unión Europea y el cambio climático puede suponer un gran riesgo para sus ecosistemas. [20] Aunque se han llevado a cabo muchas investigaciones sobre la degradación de las turberas de palsa, todavía existe una enorme brecha de información sobre las implicaciones que pueden tener las alteraciones de la biodiversidad en los ecosistemas. De hecho, no se sabe mucho sobre muchos organismos que habitan en palsas. Es vital obtener más conocimiento sobre la distribución de estos organismos, así como sobre los patrones de riqueza de especies a largo plazo, para comprender y predecir las posibles implicaciones de una posible pérdida de palsa. Sin este conocimiento clave, es difícil evaluar la importancia biológica de palsa mires.
En las zonas de palsa mire del norte de Europa, la abundancia de especies de aves que se reproducen alcanza su punto máximo. Esto es especialmente cierto en el caso de las aves zancudas del norte de Europa . [20] En el extremo norte de Finlandia, las turberas de palsa albergan la mayor densidad de especies de aves de todas en comparación con varios biotopos diferentes, y lo más probable es que sea la heterogeneidad de los hábitats y la disponibilidad de aguas poco profundas (una fuente básica de alimento) lo que crea tal enorme diversidad de aves. Debido a la probable pérdida de turberas de palsa en este siglo, los efectos sobre la vida silvestre y la biodiversidad son innegables. Las aguas poco profundas podrían desaparecer o disminuir drásticamente, creando un entorno más homogéneo. Es probable que esto tenga un impacto negativo en ciertas especies de aves reproductoras, así como en otros organismos que habitan las turberas de palsa de forma permanente o estacional. [20]
La investigación disponible sobre los efectos ecológicos de la regresión de palsa es escasa. Como muchas especies reproductoras no son exclusivas de las turberas de palsa, la cuestión de una posible extinción como resultado de la disminución de las turberas de palsa aún no es segura. Sin embargo, no es exagerado sugerir que la homogeneización de palsa mires traerá consecuencias biológicas. Hay algunos (aunque pocos) estudios realizados sobre los factores ecológicos responsables de la abundancia de especies , en los que la profundidad del nivel freático es un factor sugerido. Para realizar con éxito un estudio integral sobre los efectos de la biodiversidad en esta área, se necesita mucha más investigación para mapear muchas especies que viven en áreas de palsa. [20]
Tanto las palsas como los pingos son montículos de hielo perennes; sin embargo, los pingos suelen ser más grandes que las palsas y pueden alcanzar alturas superiores a los 50 m, [3] mientras que las palsas más altas rara vez superan los 7-10 m. [12] Más importante aún, las palsas no tienen un núcleo de hielo intrusivo, ni hielo que se forme como resultado del agua subterránea local . Sin embargo, para los pingos, la característica definitoria es la presencia de hielo intrusivo en la mayor parte del núcleo. Las palsas se forman como resultado de la acumulación de lentes de hielo por criosucción , y los pingos como resultado de la presión hidráulica si está abierta y la presión hidrostática si está cerrada. [3]
Además, a diferencia de los pingos, que suelen estar aislados, las palsas suelen surgir en grupos con otras palsas, como en el llamado palsa bog . [12] [4] A diferencia de los pingos, las palsas no requieren permafrost circundante para crecer, ya que las palsa son permafrost. Los pingos también crecen debajo de la capa activa, que es la profundidad a la que ocurre el ciclo anual de congelación y descongelación, y las palsas crecen en la capa activa. [4]
Tanto las palsas como los pingos resultan de la congelación del agua hasta formar un núcleo de hielo. Las palsas, sin embargo, no necesariamente requieren presión hidrostática positiva (para inyectar agua), ya que el suelo pantanoso está saturado de agua y, por lo tanto, tiene suficiente suministro para el núcleo de hielo en crecimiento. [4]
Las palsas pueden crecer lateralmente en gran medida formando una "meseta de palsa", también conocida como "meseta de permafrost". Los pingos no crecen lateralmente en la misma medida porque el crecimiento de los pingos es principalmente hacia arriba; por eso siempre son colinas. De manera similar, las palsas pueden disminuir de tamaño lateralmente manteniendo su altura; la decadencia de los pingos sigue un patrón diferente. [21]
Palsa (plural: palsas) es un término del idioma finlandés que significa "un montículo que emerge de un pantano con un núcleo de hielo", que a su vez es un préstamo del sami del norte , balsa . [22] Como las palsas se desarrollan particularmente en los páramos , también se les llama palsamoors . Bugor y bulginniakhs son términos generales en el idioma ruso (este último de origen yakutiano ) tanto para palsas como para pingos.
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Fotos de palsas y más información: