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Jökulhlaup

Un jökulhlaup
El lago incautado un mes antes, ante el mismo jökulhlaup

Un jökulhlaup ( pronunciación de islandés: [ˈjœːkʏl̥ˌl̥œyp] ⓘ ) (literalmente "corrida glacial " ) es un tipo de inundación glacial . [1] Es un término islandés que ha sido adoptado en la terminología glaciológica en muchos idiomas. Originalmente se refería a las conocidas inundaciones subglaciales de Vatnajökull , Islandia , que son provocadas por el calentamiento geotérmico y ocasionalmente por una erupción volcánica subglacial , pero ahora se usa para describir cualquier liberación grande y abrupta de agua de un lago subglacial o proglacial. /reservorio .

Dado que los jökulhlaups emergen de lagos sellados hidrostáticamente con niveles de flotación muy por encima del umbral, su descarga máxima puede ser mucho mayor que la de un estallido de lago marginal o extramarginal. El hidrograma de un jökulhlaup de Vatnajökull normalmente sube durante un período de semanas con el mayor flujo cerca del final, o sube mucho más rápido en el transcurso de algunas horas. Se sugiere que estos patrones reflejan la fusión del canal y el flujo de láminas debajo del frente, respectivamente. [2] Procesos similares a muy gran escala ocurrieron durante la desglaciación de América del Norte y Europa después de la última edad de hielo (por ejemplo, el lago Agassiz y el Canal de la Mancha ), y presumiblemente en épocas anteriores, aunque el registro geológico no está bien conservado.

Proceso de formación

Generación de agua subglacial

El agua de deshielo subglacial puede producirse en la superficie del glaciar (supraglacial), debajo del glaciar (basal) o en ambos lugares. [3] [4] La ablación (fusión de la superficie) tiende a provocar una acumulación de la superficie. El derretimiento basal resulta del flujo de calor geotérmico que sale de la Tierra, que varía según la ubicación, así como del calentamiento por fricción que resulta del hielo que se mueve sobre la superficie debajo de ella. En 1997, los análisis concluyeron que, basándose en las tasas basales de producción de agua de deshielo, la producción anual de agua subglacial de una cuenca típica del noroeste de Alemania era642 × 10 6  m 3 durante la última glaciación weichseliana . [5]

Flujo de agua supraglacial y subglacial

El agua de deshielo puede fluir por encima del glaciar (supraglacial), debajo del glaciar (subglacial/basal) o como agua subterránea en un acuífero debajo del glaciar como resultado de la transmisividad hidráulica del subsuelo debajo del glaciar. Si la tasa de producción excede la tasa de pérdida a través del acuífero, entonces el agua se acumulará en estanques o lagos superficiales o subglaciales. [5]

Las firmas del flujo de agua supraglacial y basal difieren según la zona de paso. El flujo supraglacial es similar al flujo de corriente en todos los ambientes superficiales: el agua fluye de áreas más altas a áreas más bajas bajo la influencia de la gravedad . El flujo basal bajo el glaciar presenta diferencias significativas. En el flujo basal, el agua, ya sea producida por el derretimiento en la base o extraída hacia abajo desde la superficie por gravedad, se acumula en la base del glaciar en estanques y lagos en una bolsa cubierta por cientos de metros de hielo. Si no hay una vía de drenaje en la superficie, el agua del derretimiento de la superficie fluirá hacia abajo y se acumulará en las grietas del hielo, mientras que el agua del derretimiento basal se acumula debajo del glaciar; cualquiera de las fuentes puede formar un lago subglacial. La carga hidráulica del agua recogida en un lago basal aumentará a medida que el agua drena a través del hielo hasta que la presión aumente lo suficiente como para forzar un camino a través del hielo o para hacer flotar el hielo sobre él. [3] [6]

Lanzamientos episódicos

Si se acumula agua de deshielo, las descargas son episódicas tanto bajo las capas de hielo continentales como bajo los glaciares alpinos. La descarga se produce cuando el agua se acumula, el hielo suprayacente se levanta y el agua se mueve hacia afuera en una capa presurizada o en un lago creciente bajo el hielo. Las áreas donde el hielo se levanta más fácilmente (es decir, áreas con capas de hielo superpuestas más delgadas) se levantan primero. Por lo tanto, el agua puede ascender por el terreno subyacente al glaciar si se mueve hacia áreas de hielo suprayacente más bajo. [7] A medida que se acumula agua, se levanta hielo adicional hasta que se crea una ruta de liberación. [8]

Si no existe ningún canal preexistente, el agua se libera inicialmente en un jökulhlaup de frente amplio, que puede tener un frente de flujo de decenas de kilómetros de ancho y extenderse en un frente delgado. A medida que el flujo continúa, tiende a erosionar los materiales subyacentes y el hielo suprayacente, creando un canal de valle tipo túnel , incluso cuando la presión reducida permite que la mayor parte del hielo glacial se asiente nuevamente en la superficie subyacente, sellando la liberación del frente amplio y canalizando el fluir. La dirección del canal está definida principalmente por el espesor del hielo suprayacente y en segundo lugar por el gradiente de la tierra subyacente, y se puede observar que "corre cuesta arriba" a medida que la presión del hielo fuerza al agua a áreas de menor cobertura de hielo hasta que emerge. en una cara glacial. Por lo tanto, la configuración de los diversos valles de túneles formados por una glaciación específica proporciona un mapeo general del espesor del glaciar cuando se formaron los valles de túneles, particularmente si el relieve superficial original bajo el glaciar era limitado. [3] [4]

La descarga rápida y de gran volumen es altamente erosiva, como lo demuestran los escombros encontrados en los túneles y en la boca de los túneles, que tienden a ser rocas gruesas y cantos rodados. Este ambiente erosivo es consistente con la creación de túneles de más de 400 m de profundidad y 2,5 km de ancho, como se ha observado en la Antártida. [3]

Piotrowski ha desarrollado un modelo analítico detallado del proceso, que predice un ciclo de la siguiente manera: [5]

  1. El agua de deshielo se produce como resultado del calentamiento geotérmico desde abajo. El agua de ablación superficial no se considera ya que sería mínima en el máximo glacial y la evidencia indica que el agua superficial no penetra más de 100 metros en un glaciar.
  2. El agua de deshielo inicialmente drena a través de acuíferos subglaciales.
  3. Cuando se excede la transmisividad hidráulica del sustrato, el agua de deshielo subglacial se acumula en las cuencas.
  4. El agua se acumula lo suficiente como para abrir el bloqueo de hielo en el valle del túnel que se acumuló después de la última descarga.
  5. El valle del túnel descarga el exceso de agua de deshielo: el flujo turbulento derrite o erosiona el exceso de hielo, además de erosionar el fondo del valle.
  6. A medida que baja el nivel del agua, la presión disminuye hasta que los valles del túnel se vuelven a cerrar con hielo y cesa el flujo de agua.

desencadenado por humanos

Un lago subglacial en Islandia fue provocado inadvertidamente por un pozo perforado en el hielo que lo recubría. Los autores sugirieron que la hidrofractura de grietas y la inundación de molinos por eventos de precipitación pueden ser desencadenantes naturales de los jökulhlaups. [9]

Ejemplos

Un antiguo puente en Skaftafell , Islandia, torcido por el jökulhlaup de la erupción del Gjálp en Grímsvötn en 1996 .
Accidentes geográficos de Jökulhlaup en el mundo

Si bien los jökulhlaups se asociaron originalmente con Vatnajökull, se han reportado en la literatura en una amplia gama de lugares, incluida la actual Antártida, y hay evidencia de que también ocurrieron en la capa de hielo Laurentian [10] [11] [12] [ 13] y la capa de hielo escandinava durante el Último Máximo Glacial . [14]

Islandia

América del norte

En julio de 1994, un lago de superficie represado por hielo se drenó a través de un túnel subglacial a través del glaciar Goddard  [sv] , en las montañas de la costa de la Columbia Británica , lo que resultó en un jökulhlaup. La crecida de 100 a 300 m 3 /segundo fluyó 11 km a través de Farrow Creek para terminar en el lago Chilko , provocando una erosión significativa. La presa de hielo no se ha reformado. En la siguiente tabla se resumen jökulhlaups de la Columbia Británica similares. [17]

A medida que la capa de hielo Laurentide retrocedía desde su extensión máxima de hace unos 21.000 a 13.000 años, se produjeron dos importantes eventos de desvío del agua de deshielo en el este de América del Norte . Aunque todavía hay mucho debate entre los geólogos sobre dónde ocurrieron estos eventos, probablemente tuvieron lugar cuando la capa de hielo retrocedió de las montañas Adirondack y las tierras bajas de St. Lawrence .

India

El 7 de febrero de 2021, parte del glaciar Nanda Devi se rompió en el estallido del glaciar Uttarakhand de 2021 , lo que provocó una inundación que arrasó una central eléctrica. Se teme que hayan muerto más de 150 personas. [20]

Suecia

Alrededor del año 9.500 a. C., el lago de hielo del Báltico se quedó sin agua cuando el frente de hielo se retiró al norte del monte Billingen .

Ver también

Referencias

  1. ^ Kirk Johnson (22 de julio de 2013). "Alaska busca respuestas a las inundaciones de verano de los glaciares". New York Times . Consultado el 23 de julio de 2013 . Los glaciólogos incluso tienen un nombre para el proceso, que está ocurriendo en muchos lugares del mundo a medida que cambian los climas: jokulhlaup, una palabra islandesa que generalmente se traduce como "salto de glaciar".
  2. ^ Björnsson, Helgi (2002). "Lagos subglaciales y Jökulhlaups en Islandia" (PDF) . Cambio Global y Planetario . 35 (3–4): 255–271. Código Bib : 2003GPC....35..255B. doi :10.1016/s0921-8181(02)00130-3. Archivado desde el original (PDF) el 31 de julio de 2021 . Consultado el 8 de marzo de 2013 .
  3. ^ abcd Shaw, John; A. Pugin; RR Young (diciembre de 2008). "Un origen de agua de deshielo para las formas de lecho de la plataforma antártica con especial atención a las megalineaciones". Geomorfología . 102 (3–4): 364–375. Código Bib : 2008Geomo.102..364S. doi :10.1016/j.geomorph.2008.04.005.
  4. ^ ab Smellie, John L.; JS Johnson; WC McIntosh; R. Esserb; MT Gudmundsson; MJ Hambrey; B. van Wyk de Vriese (abril de 2008). "Seis millones de años de historia glacial registrados en litofacies volcánicas del grupo volcánico de la isla James Ross, Península Antártica". Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología . 260 (1–2): 122–148. Código Bib : 2008PPP...260..122S. doi :10.1016/j.palaeo.2007.08.011.
  5. ^ abc Piotrowski, enero A. (1997). "Hidrología subglacial en el noroeste de Alemania durante la última glaciación: flujo de aguas subterráneas, valles de túneles y ciclos hidrológicos" (PDF) . Reseñas de ciencias cuaternarias . 16 (2): 169–185. Código Bib : 1997QSRv...16..169P. doi :10.1016/S0277-3791(96)00046-7.
  6. ^ Smellie, John L. (mayo de 2008). "Secuencias basálticas en forma de lámina subglacial: evidencia de dos tipos con diferentes implicaciones para el espesor inferido del hielo asociado". Reseñas de ciencias de la tierra . 88 (1–2): 60–88. Código Bib : 2008ESRv...88...60S. doi :10.1016/j.earscirev.2008.01.004.
  7. ^ Aquí se puede aplicar una analogía con el lecho de agua : el agua se mueve bajo la presión del hielo suprayacente, tal como lo hace cuando se coloca una masa sobre un lecho de agua.
  8. ^ Wingham2006
  9. ^ Gaidos, E.; Jóhannesson, T.; Einarsson, B.; Thorsteinsson, Th.; Modificar, JP; Skidmore, M. (28 de noviembre de 2020). "Après Nous, le Déluge: un Jökulhlaup provocado por humanos desde un lago subglacial". Cartas de investigación geofísica . 47 (22). Código Bib : 2020GeoRL..4789876G. doi :10.1029/2020GL089876. ISSN  0094-8276. S2CID  228838128.
  10. ^ Shaw, John (1983). "Drumlin Formation Related to Inverted Melt-Water Erosional Marks". Journal of Glaciology. 29 (103): 461–479. Bibcode:1983JGlac..29..461S. doi:10.1017/S0022143000030367.
  11. ^ Beaney, Claire L.; John L. Shaw (2000). "The Subglacial Geomorphology of Southeast Alberta: Evidence for Subglacial Meltwater Erosion" (PDF). Canadian Journal of Earth Sciences. 37 (1): 51–61. doi:10.1139/e99-112.
  12. ^ Alley, R. B.; T. K. Dupont; B. R. Parizek; S. Anandakrishnan; D. E. Lawson; G. J. Larson; E. B. Evenson (April 2006). "Outburst Flooding and the Initiation of Ice-Stream Surges in Response to Climatic Cooling: A Hypothesis". Geomorphology. 75 (1–2): 76–89. Bibcode:2006Geomo..75...76A. doi:10.1016/j.geomorph.2004.01.011.
  13. ^ Erlingsson, Ulf (June 2008). "A Jökulhlaup from a Laurentian Captured Ice Shelf to the Gulf of Mexico Could Have Caused the Bølling Warming". Geografiska Annaler. 90 (2): 125–140. doi:10.1111/j.1468-0459.2008.00107.x. S2CID 140649492.
  14. ^ Erlingsson, Ulf (1994). "The 'Captured Ice Shelf' Hypothesis and its Applicability to the Weichselian Glaciation". Geografiska Annaler. 76 (1–2): 1–12. doi:10.2307/521315. JSTOR 521315.
  15. ^ Ashworth, James (15 April 2010). "Eruption Could Go on for Months". The Reykjavík Grapevine. Archived from the original on 5 April 2012. Retrieved 8 March 2013.
  16. ^ The Reykjavik Grapevine Archived 5 April 2012 at the Wayback Machine
  17. ^ Clague, John J.; Stephen G. Evans (May 1997). "The 1994 jökulhlaup at Farrow Creek, British Columbia, Canada". Geomorphology. 19 (1–2): 77–87. Bibcode:1997Geomo..19...77C. doi:10.1016/S0169-555X(96)00052-9.
  18. ^ Donnelly, Jeffrey P.; Neal W. Driscoll; Elazar Uchupi; Lloyd D. Keigwin; William C. Schwab; E. Robert Thieler; Stephen A. Swift (February 2005). "Catastrophic meltwater discharge down the Hudson Valley: A potential trigger for the Intra-Allerød cold period". Geology. 33 (2): 89–92. Bibcode:2005Geo....33...89D. doi:10.1130/G21043.1.
  19. ^ Suicide Basin Monitoring and Current Conditions
  20. ^ "150 trabajadores de NTPC desaparecidos después de que un glaciar provocara una inundación en Uttarakhand". menta . 7 de febrero de 2021 . Consultado el 7 de febrero de 2021 .

enlaces externos

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Otras lecturas