La mezcla de hielo se refiere a una mezcla de tipos de hielo marino , icebergs y nieve sin un témpano claramente definido que se forma a partir del cizallamiento y la fractura en el frente de hielo . La mezcla de hielo es comúnmente el resultado de un evento de desprendimiento de hielo donde el hielo se desprende del borde de un glaciar. La mezcla de hielo afecta a muchos de los procesos de la Tierra, incluidos el desprendimiento de glaciares, la generación y frecuencia de las olas oceánicas, la generación de ondas sísmicas , las interacciones de la atmósfera y el océano y los sistemas glaciares de marea. [1] [2] La mezcla de hielo es posiblemente el material granular más grande de la Tierra y es casi bidimensional. [1]
Mélange o melange significa "mezcla" y proviene del antiguo término francés "meslance". [3] La mélange de hielo también se conoce como "sikkussaq" [4] o "sikkusak", [5] que es una palabra groenlandesa que significa "lleno de hielo" o "rodeado de hielo marino". La palabra se deriva de la palabra "siku", que significa hielo marino.
Los seiches de los fiordos se crean por el desprendimiento y vuelco de grandes icebergs y el movimiento de la mezcla de hielo. Se ha demostrado que estos eventos crean ondas de gravedad superficiales y seiches de gran escala y período largo. [6] La presencia de mezcla de hielo ralentiza la propagación de seiches tanto externos como internos e introduce brechas de banda donde la propagación de energía (velocidad de grupo) desaparece. Si se introduce energía en el fiordo dentro del rango de período cubierto por una brecha de banda, permanecerá atrapada como un modo oscilatorio que se desvanece cerca de su fuente, lo que contribuye a la disipación de energía localizada y la fragmentación de la mezcla de hielo. [7] Comprender la conexión entre los seiches y la mezcla de hielo es importante por varias razones. Primero, los seiches causan conmoción dentro de la masa de mezcla de hielo que normalmente llena el fiordo, lo que provoca una mayor ruptura y vuelco del hielo marino. Segundo, su relación determina cómo responderá el fiordo a la fuerza del océano externo más allá. En tercer lugar, las seiches ofrecen un medio para cuantificar la energía asociada con el desprendimiento y vuelco de los icebergs, cuando las mediciones locales directas del evento no son prácticas debido a los peligros de desplegar instrumentos sobre o debajo de la mezcla de hielo. [7]
El glaciar Jakobshavn Isbræ, o glaciar Jakobshavn , tiene una gran cuenca de drenaje y es uno de los glaciares de salida más grandes y de más rápido flujo de Groenlandia. Un gran desprendimiento produce una larga lengua de hielo flotante que se derrite rápidamente en primavera, lo que sugiere que la lengua está formada por un denso paquete de icebergs desprendidos y es una mezcla de hielo. A través de observaciones visuales de la mezcla de hielo proglacial de Jakobshavn Isbræ se puede determinar que la mezcla forma una capa semirrígida y viscoelástica sobre los 15-20 km más internos del fiordo , el movimiento de la mezcla está contenido principalmente por la deformación dentro y a lo largo de los márgenes de la mezcla, y los icebergs dentro de la mezcla se dispersan gradualmente y se aíslan unos de otros a medida que se mueven hacia abajo por el fiordo. Las variaciones estacionales en la resistencia de la mezcla de hielo pueden influir en la evolución de la posición terminal de Jakobshavn Isbræ y, por lo tanto, en el flujo glaciar. La formación de hielo marino en invierno solidifica la mezcla de hielo y une los icebergs y las grandes masas de hielo, aumentando así el refuerzo de la mezcla en el extremo del glaciar. [2] Por lo tanto, el hielo marino y la mezcla de hielo actúan juntos para influir en la dinámica de ruptura del glaciar al evitar el desprendimiento y permitir que el extremo avance. Además del rápido movimiento horizontal de la mezcla de hielo durante los eventos de desprendimiento, las olas oceánicas generadas por los icebergs que se desprenden hacen que la mezcla experimente desplazamientos verticales. [8]
La plataforma de hielo Filchner-Ronne La mezcla de hielo en el límite de la plataforma de hielo tiene suficiente fuerza para atrapar grandes fragmentos de hielo tabular durante varias décadas antes de que los fragmentos finalmente se conviertan en icebergs. Esta mezcla tiende a deformarse coherentemente en respuesta al flujo de la plataforma de hielo y la deformación del hielo marino dentro de las grietas sugiere que el hielo marino une grandes fragmentos de hielo tabular. El movimiento de los fragmentos tabulares es una rotación de cuerpo rígido sobre un eje vertical que es impulsado por la cizalladura de velocidad dentro de la mezcla. El papel de la mezcla que llena la grieta puede ser unir fragmentos de hielo tabular a la plataforma de hielo principal antes de que se desprendan. Esto sugiere dos posibles mecanismos por los cuales el clima podría influir en el desprendimiento de icebergs tabulares. Primero, las distribuciones no uniformes en la temperatura oceánica y atmosférica pueden determinar dónde se derrite la mezcla y, por lo tanto, la ubicación del margen de desprendimiento de icebergs. En segundo lugar, el derretimiento o debilitamiento de la mezcla de hielo como consecuencia del cambio climático podría desencadenar una liberación repentina o generalizada de icebergs tabulares y conducir a una rápida desintegración de las plataformas de hielo. La ruptura de las plataformas de hielo, un proceso a largo plazo que culmina con la liberación de icebergs tabulares, está fuertemente influenciada por el hielo marino y otros tipos de hielo, que llenan la grieta. El desprendimiento final de estos fragmentos como icebergs parece estar determinado en parte por la dinámica de la mezcla que llena las grietas. [9]
La conexión entre la plataforma de hielo Brunt y el glaciar Stancomb-Wills se ha utilizado para estudiar la aceleración del flujo de la plataforma de hielo debido a un cambio en la rigidez del área de mezcla de hielo y examinar las consecuencias de la propagación de la grieta frontal. La estructura de la plataforma de hielo Brunt/Stancomb-Wills es muy heterogénea y sería vulnerable a una fragmentación extrema si la dinámica de la mezcla de hielo cambiara rápidamente. Sin embargo, actualmente el sistema Brunt/Stancomb-Wills no está en peligro de desestabilización extrema. En la lengua de hielo Stancomb-Wills se encuentran dos glaciares flotantes conectados por una gran extensión de mezcla de hielo, de aproximadamente 6000 km2 de superficie. Varias plataformas de hielo antárticas, incluidas las plataformas de hielo Larsen D, Shackleton y West, se mantienen unidas por mezcla de hielo. Khazendar et al. Se encontró que Brunt da un fuerte apoyo a la idea general de que la mezcla de hielo puede, al menos parcialmente, llenar fracturas de la plataforma de hielo, como grietas y fisuras del fondo, así como extensiones más grandes que separan segmentos de hielo meteórico de una plataforma de hielo y es un factor importante en la estabilidad de la plataforma de hielo. [10]