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 pendientes pronunciadas que se elevan por encima de la superficie de la ciénaga . Esto lleva a la acumulación de grandes cantidades de nieve a su alrededor. Las cimas de las palsas están libres de nieve incluso en invierno, porque el viento transporta la nieve y los depósitos en las laderas y en otras partes de la superficie plana de la ciénaga. Las palsas pueden tener hasta 150 m (490 pies) de diámetro y pueden alcanzar una altura de 12 m (39 pies). [1]
El permafrost se encuentra en las turberas de palsas únicamente 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 mejor el calor. 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 en la superficie de las palsas aísla el núcleo congelado y evita que se descongele en el 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. Existe en un rango más pequeño que las palsas, y se encuentra comúnmente en regímenes climáticos oceánicos . Sin embargo, tanto las palsas como las lithalsas son relativamente pequeñas en comparación con los pingos , generalmente de menos de 3 m (9,8 pies). [3]
Las palsas pueden iniciarse en áreas de un páramo o pantano donde el frente helado de invierno penetra relativamente más rápido que las áreas circundantes, quizás debido a una cubierta de nieve inusualmente delgada . [4] La falta de aislamiento térmico proporcionado por la nieve espesa permite una congelación mucho más profunda en invierno. Este hielo puede luego durar durante el verano con un "bulto" persistente de hasta varios centímetros debido al levantamiento por heladas. La superficie elevada de una palsa tenderá también a tener una cubierta de nieve más delgada, lo que permite un mayor enfriamiento invernal, 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 al atraer 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 ciclo de retroalimentación positiva . Los cambios en la humedad de la superficie y la vegetación serán entonces tales que preservarán el permafrost recién formado. [6]
La capa de suelo que se encuentra por encima se va levantando gradualmente por el levantamiento de las heladas . [7] En la sección transversal, los núcleos de hielo de una palsa muestran estratificación, que es causada por los sucesivos intervalos de congelación invernal. Sin embargo, la extracción de 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 de los núcleos de hielo.
Muchos científicos coinciden en que el desarrollo de una palsa es cíclico, en el que el crecimiento continúa hasta alcanzar 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, lo que provocará 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, el derretimiento de la palsa es una parte normal del desarrollo cíclico y será posible que se desarrollen nuevas formas embrionarias de palsa en la misma área. Sin embargo, los estudios realizados sobre las formas de palsa se han centrado principalmente en observar palsas en forma de domo en las regiones del norte. Estas áreas de estudio se encuentran dentro del área central de ocurrencias de palsa y, por lo tanto, el desarrollo cíclico es aplicable solo a las palsas en forma de domo dentro del área central. [8]
Las mesetas de palsas a menudo carecen de la forma convexa que causa grietas en las capas de turba y la descomposición de las palsas en domo. Pero en las mesetas de palsas, la expansión por heladas que causa hinchazón creará con el tiempo una superficie irregular y aumentará la posibilidad de acumulación de agua en la superficie y causará regresión local y fusión. Este proceso, que causa fusión al igual que el agrietamiento de la capa de turba en las palsas en domo, es una parte normal en la vida útil de las mesetas de palsas, pero no es parte de una evolución cíclica. [8]
Las palsas parecen atravesar un ciclo de desarrollo que finalmente conduce a la descongelación y al colapso. Las grietas abiertas que suelen acompañar el crecimiento de las palsas y el agua que tiende a acumularse alrededor de ellas, probablemente como resultado de su peso que deprime la superficie de la ciénaga adyacente, son factores importantes en este proceso. El hecho de que las palsas en diversas etapas de crecimiento y descomposición se presenten juntas muestra que su colapso no es necesariamente indicativo de un cambio climático. Todo lo que suele quedar después del colapso de una palsa es una depresión rodeada por un borde. [7]
Un tipo específico de pantano en el que aparecen estructuras de palsa se denomina pantano de palsa. [9] Pero, a veces, el tipo de naturaleza se describe como pantanos de palsa, [10] sin embargo, ambos se refieren a un humedal de turba donde aparecen montículos de palsa. En los pantanos de palsa, pueden aparecer palsas que se encuentran en diferentes etapas 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 y se puede ver como estanques redondeados, superficies de turba abiertas o crestas de borde circular bajas. [6]
La palsa individual se describe como un montículo o una elevación mayor en turbera con un núcleo de turba permanentemente congelada y/o suelo mineral con una capa superior activa de turba. [5] [9] La forma del relieve se presenta en áreas con permafrost discontinuo. [9] [12] El núcleo de las 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 consisten en 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 mesetas de palsas que tienen superficies más planas y bordes empinados. [10]
Las formas de palsa incluyen montículos, mesetas y crestas de diferentes tamaños. [13] Las palsas en Islandia se han descrito como con forma de joroba, de dique, de meseta, de anillo y de escudo. [ cita requerida ] A las de Noruega se las ha denominado mesetas de palsa, palsas de esker, palsas de cuerda, palsas cónicas o en forma de cúpula y complejos de palsa. [ cita requerida ]
Los anchos son comúnmente de 10 a 30 m (33 a 98 pies) y las longitudes de 15 a 150 m (49 a 490 pies). [1] Sin embargo, se han reportado longitudes de hasta 500 m (1600 pies) para crestas de palsas similares a eskers que corren paralelas al gradiente de una turbera . Las alturas varían desde menos de 1 m (3 pies 3 pulgadas) hasta 6 a 7 m (20 a 23 pies), [5] [9] pero pueden alcanzar alrededor de 10 m (33 pies) 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 del permafrost contiene lentes de hielo no más gruesos que 2 a 3 cm (0,79 a 1,2 pulgadas), aunque localmente se han descrito lentes de hasta casi 40 cm (16 pulgadas) de espesor.
Durante el desarrollo cíclico, la palsa pasa por varias etapas en las que la morfología difiere. En la etapa inicial de desarrollo, las palsas tienen superficies lisas sin grietas en la capa de turba y no se pueden ver signos visibles de erosión . A menudo son pequeñas y con forma de cúpula y a menudo se las conoce como 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 es sin duda la flotabilidad la razón de la formación de las capas de hielo. Se produce un ascenso flotante 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 subido aún más a 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 en que el núcleo se descongele por completo. El deshielo a veces puede crear estanques llenos de agua adyacentes a la palsa y, en algunos casos, pueden estar presentes 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 ven signos visibles de erosión en bloque durante la etapa sable. Sin embargo, durante la etapa de degradación, las palsas tienen grietas grandes de hasta varios metros que dividen la capa de turba en bloques y se produce la llamada erosión en bloque. Adyacentes a las palsas en la etapa de degradación a menudo se encuentran varios estanques individuales, debido al deshielo del núcleo congelado. [10] La erosión eólica a menudo afecta a la capa de turba hasta tal punto que disminuye en espesor, a veces varios decímetros. [11] Cuando las mesetas de palsa están en la etapa de degradación, se pueden ver varios estanques en la superficie plana de la meseta que a menudo tienen erosión de bloques adyacentes. Cuando se produce erosión de bloques, el suelo mineral a menudo queda expuesto a lo largo de las grietas, especialmente cuando la capa de turba es delgada. [10]
Las palsas son formas típicas de las regiones de la zona de permafrost discontinuo 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 casi exclusivamente asociadas con la presencia de turba [12] y ocurren comúnmente en áreas donde los inviernos son largos y la capa de nieve tiende a ser delgada. En algunos lugares, las palsas se extienden hacia el permafrost subyacente; en otros descansan sobre un sustrato no congelado.
En el hemisferio sur se han identificado restos de palsas 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 de Hielo también se pueden encontrar en Hochmooren de Europa Central, como Hohen Venn en el área fronteriza entre Alemania y Bélgica.
La erosión de las palsas 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, el deshielo del núcleo es una parte normal del desarrollo de la palsa. Sin embargo, el cambio en las condiciones climáticas afecta a las palsas. Las palsas que se encuentran en la periferia del área de ocurrencia dependen más de las condiciones climáticas para su existencia que las palsas cercanas al núcleo del área de ocurrencia. [8] En 1998 se realizó un estudio sobre las palsas en Dovrefjell , en el sur de Noruega. En el momento de la observación, la temperatura media anual se encontraba justo por debajo de los 0 °C (32 °F) en la zona. Estas áreas son ciertamente sensibles a los cambios de temperatura; solo un pequeño aumento de temperatura puede tener un gran efecto en la existencia duradera de las palsas en la región específica. [8] Las mediciones de las estaciones meteorológicas de la zona muestran que la temperatura media anual aumentó 0,8 °C entre los periodos de 1901-1930 y 1961-1990. Desde el comienzo de la tendencia al calentamiento en la década de 1930, turberas de palsa enteras y grandes mesetas de palsa se han derretido por completo en el área 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 las palsas se utilizan 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 solo duran unos pocos años. Las pequeñas palsas en forma de domo, que también pueden llamarse palsas embrionarias, pueden desarrollarse como resultado de variaciones más pequeñas en las condiciones climáticas, como unas pocas después de inviernos fríos. 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 se debe a un cambio mayor en las condiciones climáticas, donde la temperatura ha aumentado hasta un nivel en el que las palsas no pueden iniciar completamente su desarrollo cíclico. Esto es una consecuencia del cambio climático con la tendencia al calentamiento que se ha observado en el área de Dovrefjell. En esta área, el clima no ha sido lo suficientemente frío como para que se establecieran nuevas formas de palsas durante todo el siglo XX. [8]
Sin embargo, aún existen algunas incertidumbres sobre cómo las condiciones locales afectan la formación de las 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 pantano . La aparición de una palsa está determinada por varios factores climatológicos, como la temperatura del aire, la precipitación y el espesor de la nieve. Por lo tanto, un aumento de la temperatura y la precipitación puede inducir el deshielo 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. Por lo tanto, la vegetación cambia en adaptación a las condiciones más húmedas. Se proyecta que la humedad en expansión beneficiará a los musgos sphagnum y las gramíneas , a expensas de la vegetación más seca de la 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, principalmente debido a la expansión de las gramíneas altas. [16]
La existencia duradera de palsas está en peligro por varios factores. El más importante de ellos es el cambio climático, siendo las palsas ubicadas en los márgenes de su distribución climática las más vulnerables. El cambio climático provoca un aumento de la temperatura media anual, que debe estar por debajo de 0 °C (32 °F) para que las palsas persistan. [17] [8] Las palsas también requieren generalmente precipitaciones relativamente bajas (generalmente < 500 mm anuales [18] ), y los aumentos de las precipitaciones debido al cambio climático pueden dar lugar a la degradación de las palsas y al deshielo. El aumento de las nevadas puede significar que las palsas están más aisladas y, por tanto, no se enfrían tanto en invierno. Por el contrario, el aumento de las precipitaciones en los meses de verano puede dar lugar a una mayor conductividad térmica del suelo y una mayor transferencia de calor al núcleo de la palsa. Los efectos ya son visibles: muchos estudios [19] [20] [8] [9] informan de la degradación de las palsas durante las últimas décadas, siendo el cambio climático la causa principal de la pérdida de superficie de hábitat. Se han utilizado modelos de envoltura climática para predecir la distribución futura de palsas en diferentes escenarios de cambio climático : uno de esos estudios encontró que es probable que Fennoscandia se vuelva climáticamente inadecuada para palsas para 2040, y que se requiere una fuerte mitigación (SSP1-2.6) para retener un área adecuada significativa para palsas en Siberia occidental [21] .
Otro factor son las partículas de la precipitación atmosférica que pueden influir en la hidroquímica y la tasa de degradación de la materia orgánica . Además, la creación de comunidades y principalmente las que tienen un impacto en la hidrología y la hidroquímica pueden dañar el hábitat de las turberas de palsa. Pero, 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 de tal tipo que mantengan un estado de conservación favorable y se evite la degradación de las turberas de palsa. Pero en 2013 Suecia informó que el estado de conservación de las turberas de palsa era malo y en muchas áreas las palsas se han derrumbado y existe un alto riesgo de extinción.
Una típica turbera de palsa tiene un alto nivel de biodiversidad , que abarca desde varios tipos diferentes de especies de aves hasta organismos diminutos como bacterias. Esto se debe en gran medida a sus destacados gradientes minerotróficos - ombrotróficos y de nivel freático , que permiten la presencia de varios microhábitats distribuidos en diferentes grados de humedad. Las turberas de palsa están catalogadas como un tipo de hábitat prioritario por la Unión Europea, y el cambio climático puede suponer un gran riesgo para sus ecosistemas. [22] Aunque se ha llevado a cabo mucha investigación 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 las palsas. Es vital obtener más conocimientos 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 la posible pérdida de palsa. Sin este conocimiento clave, es difícil evaluar la importancia biológica de las turberas de palsa.
En las zonas de turberas de palsa del norte de Europa, la abundancia de especies de aves reproductoras alcanza su punto máximo. Esto es particularmente cierto en el caso de las aves limícolas del norte de Europa . [22] 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 es muy probable que la heterogeneidad de hábitats y la disponibilidad de aguas poco profundas (una fuente básica de alimento) creen una diversidad tan masiva 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. Esto probablemente tendrá 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. [22]
La investigación disponible sobre los efectos ecológicos de la regresión de las palsas es escasa. Como muchas especies reproductoras no son exclusivas de las palsas, la cuestión de la posible extinción como resultado de la disminución de las palsas aún no es segura. Sin embargo, no es exagerado sugerir que la homogeneización de las palsas traerá consecuencias biológicas. Hay algunos estudios (aunque pocos) 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 exhaustivo sobre los efectos de la biodiversidad en esta área, se necesita mucha más investigación para mapear una gran cantidad de especies que viven en áreas de palsas. [22]
Tanto las palsas como los pingos son montículos de hielo perennes; sin embargo, los pingos son típicamente más grandes que las palsas y pueden alcanzar alturas mayores de 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, o hielo que se forma 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 abierto, y la presión hidrostática si está cerrado. [3]
Además, a diferencia de los pingos, que suelen estar aislados, las palsas suelen surgir en grupos con otras palsas, como en las llamadas ciénagas de palsas . [12] [4] A diferencia de los pingos, las palsas no necesitan permafrost circundante para crecer, ya que las palsas son permafrost. Los pingos también crecen por debajo de la capa activa, que es la profundidad en la que se produce el ciclo anual de congelación y descongelación, y las palsas crecen en la capa activa. [4]
Tanto las palsas como los pingos son el resultado de la congelación del agua en un núcleo de hielo. Sin embargo, las palsas no requieren necesariamente una 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 palsas", 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 lo tanto, siempre son colinas. De manera similar, las palsas pueden disminuir lateralmente de tamaño mientras mantienen su altura; la descomposición de los pingos sigue un patrón diferente. [23]
Palsa (plural: palsas) es un término del idioma finlandés que significa "un montículo que se eleva desde un pantano con un núcleo de hielo", que a su vez es un préstamo del sami del norte , balsa . [24] Como las palsas se desarrollan particularmente en páramos , por lo tanto también se las 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}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )Imágenes de palsas y más información: