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La jungla de Jökulhlaup

Un jökulhlaup
El lago represado un mes antes, antes del mismo jökulhlaup

Una jökulhlaup ( pronunciación islandesa: [ˈjœːkʏl̥ˌl̥œyp] pronunciación ⓘ ) (literalmente "corrida glacial") es un tipo de inundación repentina de origen glaciar . [1] Es un término islandés que ha sido adoptado en la terminología glaciológica en muchos idiomas. Originalmente se refería a las conocidas inundaciones repentinas 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/embalse subglacial o proglacial .

Dado que los jökulhlaups emergen de lagos sellados hidrostáticamente con niveles flotantes 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 generalmente aumenta durante un período de semanas con el flujo más grande cerca del final, o aumenta mucho más rápido durante el transcurso de algunas horas. Se sugiere que estos patrones reflejan el derretimiento del canal y el flujo laminar debajo del frente, respectivamente. [2] Procesos similares a 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

Formaciones terrestres de Jökulhlaup en el mundo

Generación de agua subglacial

El agua de deshielo subglacial puede producirse en la superficie del glaciar (supraglacialmente), debajo del glaciar (basalmente) o en ambos lugares. [3] [4] La ablación (derretimiento superficial) tiende a producir encharcamiento superficial. 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 de producción de agua de deshielo basal, 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 (de forma supraglacial), por debajo del glaciar (de forma 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 supera la tasa de pérdida a través del acuífero, entonces el agua se acumulará en estanques o lagos superficiales o subglaciales. [5]

Las características del flujo de agua supraglacial y basal difieren según la zona de paso. El flujo supraglacial es similar al flujo fluvial en todos los entornos superficiales: el agua fluye desde áreas más altas a áreas más bajas bajo la influencia de la gravedad . El flujo basal bajo el glaciar muestra 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 la 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 superficial, el agua del derretimiento superficial fluirá hacia abajo y se acumulará en grietas en el hielo, mientras que el agua del derretimiento basal se acumula debajo del glaciar; cualquiera de las dos fuentes puede formar un lago subglacial. La carga hidráulica del agua acumulada en un lago basal aumentará a medida que el agua drena a través del hielo hasta que la presión aumenta lo suficiente como para forzar un camino a través del hielo o para hacer flotar el hielo sobre él. [3] [6]

Lanzamientos episódicos

Si el agua de deshielo se acumula, las descargas son episódicas bajo las capas de hielo continentales, así 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 un lago subterráneo en crecimiento. Las áreas donde el hielo se levanta más fácilmente (es decir, áreas con capas de hielo suprayacentes 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 el agua se acumula, se levanta más hielo hasta que se crea una ruta de liberación. [8]

Si no hay un 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, extendiéndose 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 de túnel al mismo tiempo que 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 flujo. 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 túnel formados por una glaciación específica proporciona un mapa general del espesor del glaciar cuando se formaron los valles de túnel, particularmente si el relieve superficial original debajo del glaciar era limitado. [3] [4]

La descarga rápida y de gran volumen es altamente erosiva, como lo demuestran los escombros que se encuentran en los túneles y en la boca de los mismos, que tienden a ser rocas gruesas y cantos rodados. Este entorno erosivo es compatible 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 como el siguiente: [5]

  1. El agua de deshielo se produce como resultado del calentamiento geotérmico desde abajo. El agua de ablación superficial no se tiene en cuenta, ya que sería mínima en el máximo glaciar y la evidencia indica que el agua superficial no penetra más de 100 metros en un glaciar.
  2. El agua de deshielo se drena inicialmente a través de acuíferos subglaciales.
  3. Cuando se excede la transmisividad hidráulica del sustrato, el agua de deshielo subglacial se acumula en cuencas.
  4. El agua se acumula lo suficiente 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 y además erosiona el fondo del valle.
  6. A medida que el nivel del agua baja, la presión disminuye hasta que los valles del túnel se cierran nuevamente con hielo y el flujo de agua cesa.

Desencadenado por humanos

Un lago subglacial en Islandia se activó inadvertidamente a partir de un pozo perforado en el hielo suprayacente. Los autores sugirieron que las grietas de hidrofracturación y la inundación de los molinos por eventos de precipitación pueden ser desencadenantes naturales de jökulhlaups. [9]

Ejemplos

Un antiguo puente en Skaftafell , Islandia, torcido por el jökulhlaup de la erupción del Gjálp en Grímsvötn en 1996 .
Ejemplo de inundación catastrófica causada por jökulhlaups a causa de la erupción del Katla en 1918. La superficie afectada aproximada se muestra en la  sombreado gris , con  El sombreado más oscuro indica la primera y segunda fase combinadas de Jökulhlaups el 12 de octubre de 1918. El área de erupción está sombreada en  Violeta , y las cuencas superficiales de los glaciares del siglo XXI están sombreadas.  Azul acero . Las cuencas de Jökulhlaup son diferentes, ya que dependen de las características del subsuelo y, antes de la erupción de 1918, la cobertura glaciar era mayor que la que se muestra. Hay más detalles disponibles haciendo clic para ampliar el mapa que permite pasar el mouse sobre él.

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

Islandia

En Islandia, se han clasificado los jökulhlaups por origen y tamaño. Las categorías de origen son: [17] : 2  [18]

América del norte

En julio de 1994, un lago superficial represado por hielo se drenó a través de un túnel subglacial a través del glaciar Goddard  [sv] , en las montañas costeras de Columbia Británica , lo que dio lugar a un jökulhlaup. La crecida de 100 a 300 m 3 /segundo fluyó 11 km a través del arroyo Farrow para terminar en el lago Chilko , lo que provocó una erosión significativa. La represa de hielo no se ha reformado. En la siguiente tabla se resumen jökulhlaups similares en Columbia Británica. [19]

A medida que la capa de hielo Laurentide retrocedía de su extensión máxima, 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, es probable que hayan tenido lugar cuando la capa de hielo retrocedió de las montañas Adirondack y las tierras bajas del río San Lorenzo .

India

El 7 de febrero de 2021, parte del glaciar Nanda Devi se desprendió en el desprendimiento del glaciar Uttarakhand de 2021 , lo que provocó una inundación repentina que arrasó una planta de energía. Se teme que hayan muerto más de 150 personas. [22]

Suecia

Alrededor del año 9500 a. C., el lago de hielo del Báltico se llenó de agua cuando el frente de hielo retrocedió al norte del monte Billingen .

Véase también

Referencias

  1. ^ Kirk Johnson (22 de julio de 2013). "Alaska busca respuestas en las crecidas 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 sucediendo en muchos lugares de todo el mundo a medida que cambia el clima: jokulhlaup, una palabra islandesa que generalmente se traduce como 'salto glaciar'.
  2. ^ Björnsson, Helgi (2002). «Lagos subglaciales y Jökulhlaups en Islandia» (PDF) . Cambio global y planetario . 35 (3–4): 255–271. Código Bibliográfico :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 formaciones de plataforma antártica con especial atención a las megalineaciones". Geomorfología . 102 (3–4): 364–375. Bibcode :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 la litofacies volcánica del grupo volcánico de la isla James Ross, península Antártica". Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología . 260 (1–2): 122–148. Bibcode :2008PPP...260..122S. doi :10.1016/j.palaeo.2007.08.011.
  5. ^ abc Piotrowski, Jan A. (1997). "Hidrología subglacial en el noroeste de Alemania durante la última glaciación: flujo de agua subterránea, valles de túnel y ciclos hidrológicos" (PDF) . Quaternary Science Reviews . 16 (2): 169–185. Bibcode :1997QSRv...16..169P. doi :10.1016/S0277-3791(96)00046-7.
  6. ^ Smellie, John L. (mayo de 2008). "Secuencias similares a láminas subglaciales basálticas: evidencia de dos tipos con diferentes implicaciones para el espesor inferido del hielo asociado". Earth-Science Reviews . 88 (1–2): 60–88. Bibcode :2008ESRv...88...60S. doi :10.1016/j.earscirev.2008.01.004.
  7. ^ Aquí se puede aplicar una analogía con un lecho de agua : el agua se mueve bajo la presión del hielo que la recubre, 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.; Amend, JP; Skidmore, M. (28 de noviembre de 2020). "Après Nous, le Déluge: Un Jökulhlaup provocado por humanos en un lago subglacial". Geophysical Research Letters . 47 (22). Código Bibliográfico :2020GeoRL..4789876G. doi :10.1029/2020GL089876. ISSN  0094-8276. S2CID  228838128.
  10. ^ Shaw, John (1983). "Formación Drumlin relacionada con marcas erosivas invertidas de agua de deshielo". Revista de glaciología . 29 (103): 461–479. Código Bibliográfico :1983JGlac..29..461S. doi : 10.1017/S0022143000030367 .
  11. ^ Beaney, Claire L.; John L. Shaw (2000). "La geomorfología subglacial del sudeste de Alberta: evidencia de erosión subglacial por agua de deshielo" (PDF) . Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 37 (1): 51–61. doi :10.1139/e99-112.
  12. ^ Alley, RB; TK Dupont; BR Parizek; S. Anandakrishnan; DE Lawson; GJ Larson; EB Evenson (abril de 2006). "Inundaciones repentinas e inicio de oleadas de corrientes de hielo en respuesta al enfriamiento climático: una hipótesis". Geomorfología . 75 (1–2): 76–89. Código Bibliográfico :2006Geomo..75...76A. doi :10.1016/j.geomorph.2004.01.011.
  13. ^ Erlingsson, Ulf (junio de 2008). "Un Jökulhlaup desde una plataforma de hielo capturada por Laurentian hasta el Golfo de México podría haber causado el calentamiento de Bølling". Geografiska Annaler . 90 (2): 125–140. doi :10.1111/j.1468-0459.2008.00107.x. S2CID  140649492.
  14. ^ Erlingsson, Ulf (1994). "La hipótesis de la 'plataforma de hielo capturada' y su aplicabilidad a la glaciación de Weichsel". Geografiska Annaler . 76 (1–2): 1–12. doi :10.2307/521315. JSTOR  521315.
  15. ^ Ashworth, James (15 de abril de 2010). «La erupción podría durar meses». The Reykjavík Grapevine . Archivado desde el original el 5 de abril de 2012. Consultado el 8 de marzo de 2013 .
  16. ^ "Desde Islandia: la erupción podría durar meses". The Reykjavik Grapevine . 15 de abril de 2010. Archivado desde el original el 5 de abril de 2012. Consultado el 6 de agosto de 2024 .
  17. ^ Roberts, MJ (2005). "Jökulhlaups: una reevaluación del flujo de aguas de inundación a través de glaciares". Reseñas de Geofísica . 43 (1): 1–21. Código Bibliográfico :2005RvGeo..43.1002R. doi :10.1029/2003RG000147.
  18. ^ ab "Katla - Monitoreo de calderos de hielo". Instituto de Ciencias de la Tierra, Universidad de Islandia . Consultado el 15 de junio de 2024 .
  19. ^ Clague, John J.; Stephen G. Evans (mayo de 1997). "El jökulhlaup de 1994 en Farrow Creek, Columbia Británica, Canadá". Geomorfología . 19 (1–2): 77–87. Código Bibliográfico :1997Geomo..19...77C. doi :10.1016/S0169-555X(96)00052-9.
  20. ^ Donnelly, Jeffrey P.; Neal W. Driscoll; Elazar Uchupi; Lloyd D. Keigwin; William C. Schwab; E. Robert Thieler; Stephen A. Swift (febrero de 2005). "Descarga catastrófica de agua de deshielo en el valle del Hudson: un posible desencadenante del período frío intra-Allerød". Geología . 33 (2): 89–92. Bibcode :2005Geo....33...89D. doi :10.1130/G21043.1.
  21. ^ Departamento de Comercio de los Estados Unidos, NOAA. "Suicide Basin". www.weather.gov . Consultado el 6 de agosto de 2024 .
  22. ^ "150 trabajadores de NTPC desaparecidos después de que un glaciar provocara una inundación en Uttarakhand". mint . 7 de febrero de 2021 . Consultado el 7 de febrero de 2021 .

Enlaces externos

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Lectura adicional