El termokarst es un tipo de terreno caracterizado por superficies muy irregulares de hondonadas pantanosas y pequeños montículos que se forman cuando el permafrost rico en hielo se derrite. Este tipo de superficie terrestre se presenta en áreas árticas y, en menor escala, en áreas montañosas como el Himalaya y los Alpes suizos .
Estas superficies picadas se asemejan a grupos de pequeños lagos formados por la disolución de la piedra caliza en algunas zonas kársticas , de ahí que tengan la palabra " karst " asociada a su nombre, aunque en realidad no hay piedra caliza presente. Las pequeñas cúpulas que se forman en la superficie debido al levantamiento por heladas con el inicio del invierno son solo características temporales. Se derrumban durante el deshielo del verano siguiente, dejando una pequeña depresión en la superficie. Algunas lentes de hielo crecen y forman montículos superficiales más grandes (" pingos ") que pueden durar muchos años y, a veces, se cubren de hierbas y juncos , hasta que comienzan a descongelarse. Estas superficies abovedadas finalmente se derrumban, ya sea anualmente o después de períodos más largos, y forman depresiones que se convierten en parte de los terrenos irregulares incluidos en la categoría general de termokarst .
La formación de lagos de deshielo del permafrost debido al calentamiento del clima es un ciclo de retroalimentación positiva, ya que el metano, el óxido nitroso y el dióxido de carbono se liberan a medida que el permafrost se descongela, lo que contribuye a un mayor calentamiento climático. [1] [2] El cráter Batagaika en Siberia es un ejemplo de una gran depresión termokarst.
Un lago termokarst, también llamado lago de deshielo , lago de tundra , depresión de deshielo o estanque de tundra , [3] se refiere a un cuerpo de agua dulce, generalmente poco profundo, que se forma en una depresión formada por el deshielo de permafrost rico en hielo. [4] Un indicador clave de los lagos termokarst es la aparición de un exceso de hielo en el suelo, así como tener un contenido de hielo con más del 30% en volumen. [5] Los lagos termokarst tienden a formarse y desaparecer de manera cíclica, lo que resulta en un ciclo de vida predecible (ver "ciclo de vida" a continuación). El deshielo continuo del sustrato de permafrost puede conducir al drenaje y la eventual desaparición de los lagos termokarst, dejándolos, en tales casos, como un fenómeno geomorfológicamente temporal, formado en respuesta a un clima más cálido. [6]
Estos lagos se encuentran típicamente en tierras bajas árticas y subárticas, incluido el Ártico occidental canadiense [7] (por ejemplo, isla Banks, isla Victoria), la llanura costera de Alaska, [8] [9] el interior del territorio de Yukón [10] y las tierras bajas aluviales del norte de Eurasia y Siberia. [11] [12] [13] [14] La presencia de lagos de deshielo en una región da como resultado una perturbación térmica a medida que el agua calienta el suelo.
La profundidad del permafrost debajo de un lago generalmente será menor y, si el lago tiene la profundidad suficiente, se trata de un talik . La morfología general (forma, profundidad, circunferencia) es variable; algunos lagos de deshielo están orientados, lo que significa que generalmente se alargan en una dirección específica. Aunque su mecanismo de formación no se ha demostrado definitivamente, se cree que está relacionado con los vientos o tormentas predominantes. [15] La perturbación (de cualquier tipo) conduce a un calentamiento general y al derretimiento del hielo subterráneo, después de lo cual se produce un hundimiento de la superficie que permite la infiltración de agua superficial o del hielo subterráneo derretido. [5]
El lago Teshekpuk, en la vertiente norte de Alaska, dentro de la Reserva Nacional de Petróleo de Alaska, es el lago termokarst más grande del mundo. [16]
El inicio de un lago de deshielo comienza con la degradación del permafrost rico en hielo. La formación natural de lagos termokársticos se puede demarcar en dos procesos separados; ya sea en permafrost continuo o discontinuo. En el permafrost continuo, el agua se acumula cuando hay vetas de hielo y suelo poligonal. [17] A través del permafrost discontinuo, es cuando se produce el deshielo en palsas (núcleos de turba congelada) o en lithalsas (montículos de núcleos minerales). [18] La degradación del permafrost suele estar vinculada a una perturbación de la superficie, ya sea natural o artificial, en combinación con factores específicos del sitio, como el contenido de hielo del permafrost, la temperatura del suelo, etc. [19]
El desarrollo de los lagos de deshielo tiende a ser lento al principio, pero una vez que la temperatura media del fondo del lago supera los 0 °C (32 °F), el lago deja de congelarse hasta el fondo y el deshielo se vuelve continuo. El lago crece a medida que el hielo se derrite, lo que puede provocar el hundimiento de las costas o la sumersión de la vegetación, por lo que los lagos de deshielo en el bosque boreal tienden a estar rodeados de " árboles borrachos ". [19] Debe especificarse que los "árboles borrachos" (también conocidos como bosques borrachos ) se producen dentro de los regímenes de Yedoma . Esta característica no está presente en todas las regiones termokarst. Al expandirse en esta etapa, los lagos termokarst a menudo adoptan una forma alargada con una alineación ordenada en el eje largo. [15]
Si se forman lagos en una zona de permafrost rico en hielo, puede producirse la coalescencia de varios lagos más pequeños, lo que produce una masa de agua más grande y magnifica la perturbación térmica. El desarrollo puede verse facilitado aún más por la erosión de las orillas laterales. [15] Además, la abrasión térmica de los bordes de los lagos termokársticos puede ampliar el tamaño del lago, así como el hundimiento del fondo del lago. [20]
La morfología orientada de los lagos puede adoptar formas como "elíptica, ovalada, triangular, rectangular, en forma de almeja o en forma de D", [5] y se presenta comúnmente en terrenos con sedimentos arenosos. [5] Las discusiones académicas polémicas relacionadas con el desarrollo de las formas de los lagos son comunes en toda la literatura sobre la orientación y la morfología de los lagos termokársticos. Sin embargo, claramente hay una multitud de razones más allá del movimiento del viento, que contribuyen a la forma de los lagos. Grosse et al . (2013) [5] resumen los elementos endógenos y exógenos que son factores clave en la orientación, incluidos:
Antes de que se produzca el drenaje completo, los bordes de los lagos retroceden debido a derrumbes retrógrados por deshielo y flujos de escombros subaéreos. El drenaje real puede ser provocado por la erosión fluvial o la expansión de cuencas adyacentes en lugares del interior. En las zonas costeras, el drenaje puede deberse al retroceso costero que conduce a la abrasión térmica o la erosión debido a la acción de las olas. El drenaje más gradual (parcial o completo) puede ser causado por la degradación y erosión local del permafrost. [5] Los lagos dejan de crecer una vez que se inicia el drenaje y, con el tiempo, las depresiones se rellenan con sedimentos, plantas acuáticas o turba. Otra opción para el destino de un lago de deshielo drenado es que la capa activa que rodea el lago se profundice hasta por debajo del nivel del agua una vez que se agote el hielo subterráneo, lo que permite que quede un lago residual. [19]
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