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Apuntes teóricos sobre geomorfología glaciar...

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GEOMORFOLOGÍA- APUNTES SOBRE MORFOLOGÍA GLACIARIA

Unidad 7: Morfogénesis glaciaria I. Contenidos generales El ciclo hidrológico: generalidades y funcionamiento. Su relevancia para la geografía física. Grandes reservorios de agua. Teoría de las edades glaciares. Distribución actual de la corteza englazada. Génesis, movimiento principales y clasificación de glaciares. Características generales del ambiente glaciario y periglaciario. Erosión y depositación glaciaria: geoformas características. II.      

Objetivos relacionar el ciclo hidrológico con el marco general de la geografía física establecer características principales y dinámica del funcionamiento del ciclo hidrológico analizar la morfogénesis glaciaria en el marco de la teoría de sistemas naturales. conocer causas y consecuencias de las glaciaciones aprender los mecanismos y las consecuencias del movimiento de un glaciar identificar las geoformas y depósitos de erosión y de acumulación glaciaria

III. Introducción

Una vez conformados los importantes relieves positivos, el cambio de configuración de los mismos estará directamente relacionado con el accionar de agentes externos (agentes geomorfológicos) sobre la superficie de la corteza Obviamente, el relieve es una componente del paisaje ya que resulta de la relación entre distintos sistemas naturales (geológico-geomorfológico, climático, hidrológico, biogeográfico) que caracterizan a un ecosistema. Cada uno de estos sistemas dinámicos, particularmente el hidrológico y climático incluyen procesos físico-químicos promovido por medios o agentes naturales dinámicos que aquí reconocemos como agentes geomorfológicos. Por ende, los agentes disparan una serie de procesos exógenos cuya intensidad y magnitud dependerán de la potencia del agente geomorfológico involucrado y el tiempo durante el cual actúa el mismo. Como ya sabemos, la relación entre agente, proceso, estructura geomorfológica y tiempo es la clave para interpretar las geoformas que caracterizan el paisaje físico de interés (ver unidad 1). Por ello, a partir de esta unidad comenzaremos a interpretar paisajes cuya morfología es el resultado de la acción directa de procesos geomorfológicos sobre la estructura geomorfológica heredada de la corteza terrestre. El primer ambiente geomorfológico que trataremos es el ambiente glaciario que es el resultado de la interacción principal entre procesos geomorfológicos vinculados con los sistemas climáticos e hidrológico sobre el sistema geológico-geomorfológico. Por ello, comenzaremos por estudiar las generalidades del ciclo hidrológico, cuya dinámica condiciona la disponibilidad de agua sobre la superficie del planeta y el estado en el cual se la halle.

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IV. Conceptos teóricos IV. a

El ciclo hidrológico en el marco de la geografía física

La dinámica y funcionamiento del ciclo hidrológico es motivo de estudio de la geografía dentro del campo temático de la “Geografía física”. Como viéramos en la unidad 1 del presente curso la misma usualmente abarca el análisis del medio terrestre, las aguas continentales, el medio marino y la atmósfera, comprendiendo el tratamiento de sus caracteres morfológicos, hidrológicos, físicos dinámicos y biogeográficos. Más precisamente la geografía física es uno de los grandes campos de incumbencias de la ciencia geográfica y esta integrada por una serie de subcampos que surgen de la intersección con distintas disciplinas científicas. Cada uno de los subcampos se relaciona con fenómenos físicos que son estudiados por distintas ramas de las ciencias naturales (De Blij y Muller, 1993; figura 1), que ayudan a la interpretación integral de paisajes naturales. Justamente, el ciclo hidrológico, como veremos mas adelante es un concepto integrador, al ser considerado una vía de conexión entre los diferentes campos de la geografía física. Sin embargo, su relevancia se manifiesta principalmente en dos subcampos: a) recursos acuáticos (vinculados con aguas continentales de glaciares, ríos y lagos) y b) geografía marina (relacionada al tratamiento del medio marino y costero). Ambos en textos geográficos tradicionales se integran en la rama conocida como “Hidrografía”. Por ende, el ciclo hidrológico reviste una particular importancia para el estudio de la generación de paisajes naturales a partir del modelado de agua superficial, se halle esta en estado líquido o sólido. IV.b

El ciclo hidrológico: generalidades y funcionamiento

Una visión general del planeta Tierra nos brindaría la posibilidad de ver que la mayor parte de su superficie esta cubierta por agua. Por ende, es posible identificar agua contenida en las cuencas o depresiones correspondientes a océanos y lagos; o moviéndose de un sitio a otro lentamente en glaciares o aceleradamente por ríos que cruzan la superficie de la corteza. En cambio, resulta más difícil poder observar el porcentaje y movimiento del agua retenida en la atmósfera o en capas subterráneas. Por lo tanto, el agua participa de cada uno de los sistemas naturales (hidrológico, climático, geológico y biogeográfico) del ecosistema Tierra. Cada ambiente en el cual el agua se encuentra contenida se denomina reservorio. Los principales cuatro reservorios naturales de agua son: a) las cuencas oceánicas, b) la atmósfera, c) las superficies continentales y c) el almacenamiento subterráneo. El 95,96% del agua se encuentra contenida en los océanos, el casi 3% restante en las superficies continentales, menos del 1% como agua subterránea y tan sólo el 0,001% en la atmósfera. Del total del agua contenida en las superficies continentales el 99% se encuentra en las áreas englazadas (2,97%), menos del 1% en ríos y lagos (0,009%), una muy pequeña fracción (0,0001%) en la biosfera (fuente Scientific American, 1973). El agua contenida en los distintos tipos de reservorios constituye un volumen constante que tiene la propiedad de renovarse continuamente mediante procesos físico-químicos de transferencia que favorecen la circulación del agua. La circulación constante del agua entre los principales reservorios: el océano, la atmósfera y la corteza superficial y subsuperficial de los continentes, se denomina ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico también puede ser visto como un sistema cerrado en el cual el agua es movida continuamente entre las esferas componentes del ecosistema Tierra. El agua circula entre la baja atmósfera, la capas superficiales de la litosfera, las plantas de la 89 Apuntes teóricos

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biosfera y las aguas de la hidrosfera. Por ende, el ciclo hidrológico se constituye en un concepto geográfico integrador y una vía de conexión entre sistemas naturales. Es necesario estudiar el comportamiento físico-químico de los elementos que constituyen cada uno de los sistemas naturales y sus interrelaciones para establecer los procesos que dominan la dinámica del ciclo hidrológico y las consecuentes modificaciones que genera sobre los paisajes naturales. Los tres procesos principales que dominan la dinámica del ciclo hidrológico y favorecen la conformación del mismo son: a) evaporación, b) precipitación y c) escorrentía. a) Evaporación: Es un proceso mediante el cual el agua líquida se transforma al estado gaseoso conformando vapor de agua. Para que ello ocurra deben combinarse dos factores. El primero es que debe existir suficiente energía calórica en la superficie del agua para que se produzca el pasaje de estado. Dicha energía es provista por el movimiento mismo de las moléculas de agua, pero más frecuentemente por el calor producido por la radiación solar. La segunda condición es que el aire no debe estar saturado de humedad, por lo tanto debe estar disponible para absorber las moléculas de agua evaporadas. Gran parte del vapor de agua en la atmósfera es producido por la evaporación del agua de los océanos, una proporción menor es producida por evaporación desde ríos y lagos de la superficie terrestre y por evaporación de aguas de las hojas de las plantas en un procesos llamado transpiración y por disolución de sólidos tales como los depósitos de sales. Se estima que la evaporación anual de todos los océanos y mares alcanza a 505.000 km 3 y la originada en los continentes a 72.000 km 3 , así la atmósfera recibe cerca de 580.000 km3 anuales en forma de vapor o humedad atmosférica (datos de UNESCO, 1980, citados en Bruniard, 1992). b) Precipitación: Dado que la temperatura limita la capacidad del aire para contener el vapor de agua, los excedentes de la evaporación se condensan en pequeñas gotas de agua o cristales de hielo formando nubes. Cuando las gotas al coalescer son suficientemente pesadas pueden caer en forma de precipitación tanto sobre los océanos como sobre las áreas continentales. Por lo tanto, la precipitación incluye todos los procesos en los cuales la humedad atmosférica retorna a la superficie terrestre como lluvia, nevadas, granizo y aguanieve. Del volumen total del excedente de humedad descargado desde la atmósfera en forma de precipitación, 458.000 km3 anuales caen sobre los mares y 119.000 km 3 sobre los continentes. En este proceso, circulación atmosférica mediante, el mar aportaría anualmente 47.000 km3 a las masas continentales (UNESCO 1980, citado en Bruniard, 1992). Sin embargo, la mayor parte de ese volumen no queda retenido en los continentes, sino que vuelve lentamente al mar mediante el proceso llamado escorrentía. c) Escorrentía: Es un proceso mediante el cual el agua fluye sobre la superficie terrestre nuevamente hacia los océanos. Dicho retorno puede ser relativamente rápido si el agua apenas caída sobre la corteza comienza a escurrir o puede regresar mas lentamente si pasa a conformar parte de sectores englazados desde donde en épocas climáticas estivales escurrirá sobre la superficie producto del deshielo o en mucha menor proporción regresará directamente a la atmósfera por sublimación. Parte del agua caída puede infiltrarse a capas subsuperficiales de la corteza a favor de poros y fracturas en la roca y/o suelos. Ese volumen de agua infiltrada puede volver a evaporarse directamente del suelo, ser absorbida por las raíces de las plantas llevada a las hojas y nuevamente evapotranspirada a la atmósfera, puede ser aportada a ríos o lagos 90 Apuntes teóricos

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como vertientes o regresar al mar directamente como flujo subterráneo. Por lo tanto gran parte de los 47.000 km 3 aportado por el mar a los continentes es devuelto al mar al cabo de un año (UNESCO, 1980, citado en Bruniard, 1992) como aporte superficial de los ríos (45.000 km 3) y como agua subterránea (2000 km 3). En síntesis el ciclo hidrológico queda configurado a partir de un balance entre las perdidas y ganancias de cada medio involucrado. Mientras, los océanos pierden agua por evaporación y ganan por precipitación desde la atmósfera y escorrentía desde las áreas continentales; los continentes pierden agua por evaporación y transpiración y ganan por precipitación. Algunos cálculos indican que la evaporación anual combinada de aguas continentales y oceánicas estimada en 580.000 km 3 es suficiente para reintegrar a la atmósfera el agua perdida una vez cada 11 días. En cambio, se necesitarían casi 300 años de precipitaciones para reaprovisionar de agua el reservorio de las aguas continentales, lo cual se debe al enorme volumen de agua almacenada en los casquetes de hielo ya que el agua de ríos y lagos podría ser reemplazada en poco más de 2 años. Sin embargo, la mayor capacidad de almacenamiento esta por mucho en los océanos ya que se necesitarían 4000 años de evaporación continua al ritmo actual para secar completamente las cuencas oceánicas. Hay un factor de importancia que afecta el ciclo hidrológico y tiene relación directa con el nivel de desarrollo que van alcanzando las sociedades que habitan el planeta. Algunas actividades humanas, tanto locales como globales, promueven una masiva interferencia en la dinámica y condiciones naturales del ciclo hidrológico. Algunos efectos significativos son: 1. El uso de agua de irrigación en áreas húmedas aumenta la evaporación 2. Cuando el agua de ríos y arroyos es desviada de una región a otra se altera el patrón de escorrentía superficial. 3. La compactación de suelo y cobertura de la superficie terrestre con capas de pavimento para carreteras, estacionamientos y edificaciones disminuye la infiltración de agua y aumenta la escorrentía superficial. 4. La actividades humanas que afectan el clima local y global favorecen el derretimiento de glaciares y con ello se producen cambios en el balance de aguas de otros reservorios. Finalmente, del análisis del ciclo hidrológico surgen cuatro aspectos fundamentales a tener en cuenta : 1. El ciclo hidrológico involucra diferentes medios (mar, atmósfera, superficie del suelo y subsuelo). 2. Se destacan cuatro fases físicas de interés hidrológico (evaporación y transpiración, precipitación, y escorrentía superficial y subterránea). 3. El ciclo es un sistema natural de intercambios en gran escala tanto en el espacio como en el tiempo entre los diferentes sistemas naturales del ecosistema tierra, por lo cual es un concepto geográfico integrador. 4. Las actividades del hombre interfieren la dinámica natural del ciclo hidrológico

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IV.c

Morfogénesis glaciaria

Los glaciares y el ciclo hidrológico Como vimos hay una directa relación entre la dinámica del ciclo hidrológico y el aprovisionamiento y factibilidad de acumulación de agua en la superficie del planeta. En el caso que dicha acumulación ocurra en áreas topográficas muy elevadas o en sectores de altas latitudes, ambos con temperaturas marcadamente bajas, el agua no podrá fluir a favor de la pendiente dado que se hallará en estado sólido o semisólido. Entonces, se acumulará como hielo glaciar durante decenios, centenares o incluso miles de años para dar origen a paisajes geomorfológicos de tipología glaciar. ¿ A qué llamamos glaciar? Un glaciar es una acumulación masiva de hielo y nieve, formada sobre el continente por acumulación de agua en estado sólido durante un período largo de tiempo. para su formación necesitan que se ocurre acumulación, compactación y recristalización de nieve. Además generalmente contienen como parte de su cuerpo principal trozos de rocas y aire. La mayoría de nosotros consideramos al hielo como un sólido cristalino debido a que frecuentemente lo vemos en pequeñas cantidades. Sin embargo, en aquellos sectores en donde es factible identificar una gruesa capa de hielo, por lo menos entre 60 y 90 metros, la base de la capa de hielo se comporta de modo plástico y se mueve lentamente a favor de la pendientes. Por lo tanto, los glaciares pueden fluir de igual que modo que el agua corriente y por ello son considerados agentes geomorfológicos dinámicos ya que erosionan, transportan y acumulan material rocoso de la superficie terrestre. ¿ Cómo se forma el hielo glaciar? La nieve es la materia prima a partir de la cual se origina el hielo glaciar. Por ende, los glaciares se forman en sectores de la corteza donde las características del medio favorecen la acumulación de nieve en superficie. La nieve se convierte en hielo glaciar de modo similar a la que los sedimentos se convierten en una roca sedimentaria. La nieve cae y cubre un sector de la corteza terrestre como si fuera sedimento depositándose en una cuenca sedimentaria. Las nevadas continuas favorecen la acumulación de copos de nieve, los que por su forma facilitan que quede entrampado aire entre los mismos del mismo modo que los bordes irregulares de los clastos favorecen la porosidad en el sedimento recientemente depositado. En un corto tiempo la acumulación continua de copos genera compactación de las capas inferiores por acción de su propio peso, favoreciendo la expulsión del aire entrampado en el espacio poral entre los copos. Al mismo tiempo las formas angulosas de los cristales son destruidas y estos se reconsolidan como gránulos mas densos (la nieve en polvo de los esquiadores) que tiene una consistencia similar a la arena gruesa. La masa compacta de nieve granular, transicional entre nieve y hielo glaciar se denomina firn ( o neviza) . El Firn es análogo a lo que sería una roca sedimentaria. A medida que el tiempo transcurre y las nevadas continúan el peso sobre la columna de material aumenta, los espacios porales son cada vez mas reducidos y se producen continuos fenómenos de congelamiento y descongelamiento que por una parte facilitan el derretimiento de los bordes de los cristales y luego el nuevo congelamiento los recristaliza con sus nuevas formas. Esto favorece que los gránulos sean fuertemente cementados unos con otros. Cuando el espesor de la acumulación supera en promedio los 50 metros, los cristales terminan tan firmemente trabados que el agua no puede pasar a través de estos. Allí, se ha formado lo que llamamos hielo glaciar. Se diferencia de un cubito de hielo en que éste es un cristal único mientras que el hielo glaciar es un conjunto de cristales intercrecidos. 92 Apuntes teóricos

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Áreas englazadas mundiales y tipo de glaciaciones Las acumulaciones de hielo glaciar pueden cubrir diferencialmente distintos sectores de la superficie del planeta. Hay dos tipos principales de territorios englazados. Los sectores de glaciación alpina ubicados en los relieves montañosos y los terrenos de glaciación continental que ocurren donde grandes partes de los continentes (miles de kilómetros cuadrados) son cubiertos por extensos mantos de hielo glaciar. Sectores con glaciación alpina existen en todos los continentes, en la Antártida, el Ártico, las regiones templadas y en los trópicos. El monte Kenya en África y el monte Chimborazo en Sudamérica, tienen glaciares en sus cimas, a pesar de estar cerca del Ecuador, debido a sus bajas temperaturas y elevados relieves. La formación de los glaciares por glaciación alpina depende tanto de la temperatura como de la precipitación. Las montañas de la cordillera Sudamericana y en particular la cordillera Patagónica reciben en los años normales, nevadas invernales muy intensas. A pesar de la fusión que ocurre en el verano, todos los años pueden acumularse grandes cantidades de nieve como para alimentar los glaciares. Solamente, dos sitios en el planeta presentan glaciación continental., la Antártida y Groenlandia. Tanto en el Ártico como en la Antártida los inviernos son muy largos y fríos y los veranos muy cortos y frescos, de manera que las condiciones ambientales son favorables para que los glaciares ocupen la mayor parte de su superficie. En ambos casos de glaciación, alpina y continental, el movimiento de las masas glaciares generan profundos cambios en el relieve de la corteza, cuyas geoformas resultantes permiten diferenciar dos tipos principales de glaciares. Tipos de glaciares Los glaciares se clasifican por la morfología general que presenta, la cual esta en directa relación con el modo en el cual cubrió el sector de la corteza afectado por acumulación de hielo glaciar. Por lo tanto, un glaciar de valle ó alpino es un glaciar que esta confinado dentro de un valle o de un sistemas de valles que antiguamente fueron labrados por corrientes de agua. Cada glaciar constituye una corriente de hielo confinada entre paredes rocosas escarpadas, la que fluye lentamente desde la zonas con mayor elevación donde se ubican los centros de alimentación hacia sectores topográficamente más bajos. De igual modo que un río importante de zonas húmedas un glaciar puede recibir glaciares tributarios de modo de conformar un sistema glaciario mayor. Los glaciares de valle prevalecen en las regiones montañosas ya que son más frías y húmedas que las áreas adyacentes más planas. En las áreas montañosas las nevadas invernales son importantes y a menudo, los veranos son cortos y fríos. Estas condiciones son las que favorecen la formación de glaciares de valle en las regiones montañosas. Vinculados con las áreas montañosas se pueden encontrar los glaciares de circo que serán tratados...