Modelo Numérico de Distribución de Permafrost de Montaña

El permafrost de montaña (suelo con temperatura menor a o igual a 0°C por más de 2 años consecutivos), es una de las reservas no renovables de agua en estado sólido que existen en la Cordillera de los Andes. Conocer su ubicación y distribución es primordial, tanto para poder protegerlas, como para analizar su evolución dentro del paradigma del calentamiento global antropogénico.

Si bien a escala de toda la cordillera, por ejemplo, la distribución del permafrost de montaña esta asociada con la temperatura y la precipitación (ver Permafrost de Montaña). A escala regional y/o local (cordón montañoso o valle), hay otros factores que entran en juego, como por ejemplo, el tipo de materia que conforma el suelo, la topografía o el relieve, solo por citar algunos. Estos factores que influyen a escala local pueden potenciar o disminuir el efecto que tiene la temperatura y precipitación en la distribución de permafrost. Por lo tanto dependiendo de estos factores locales es posible encontrar permafrost en sitios donde las condiciones regionales no son del todo favorables y viceversa.

 

La necesidad de realizar modelos númericos de distribución de Permafrost

 

Ya que el permafrost es un fenómeno térmico de la parte superior de la corteza terrestres, es prácticamente imposible obtener información de su distribución a escala regional en forma directa (e.i. midiendo la temperatura). Principalmente, debido al tiempo y dinero que se necesita para realizar mediciones de temperatura en sitios tan remotos y bajo climas tan extremos comos los que se desarrollan en las altas cordilleras.
Gracias a la utilización de modelos numéricos, a partir de mediciones puntuales y de la relación con diferentes variables ambientales, es posible aproximar la distribución de permafrost de montaña incluso en las zonas más remotas.

 

Las bases físicas del modelo

 

 

Todo modelo es una aproximación de la realidad, basada en parámetros físicos que pueden ser medibles. En este caso el modelo se basa en tres parámetros físicos.

(1)   La temperatura en la base de la capa de nieve (BTS, por sus siglas en ingles, Bottom Snow cover Temperature) (Haeberli, 1978). A partir de centenares de mediciones en diferentes cordilleras del planeta (principalmente de los Alpes). Se ha podido deducir una relación empírica entre la temperatura en la base de la capa de nieve y la presencia de suelos congelados permanentes. En general cuando está es inferior a -3°C se dice que se probable la presencia de permafrost (ProP), mientras que si es entre -3 y-2°C se dice que es posible la presencia de permafrost (PosP) y temperaturas mayores a -2°C es improbable la presencia de permafrost.
(2)   Elevación, es una medida indirecta de la temperatura. Debido entre otros factores a la densidad del aire, la temperatura varia con la altura en una proporción de 6-7° por cada kilometro. La temperatura del aire es una de las variables que más influye en la energia que llega al suelo.
(3)   Radiación Solar Potencial. Es la otra variable importante cuando se trata de analizar la energía que llega o recibe el suelo. Depende entre otras cosas, de la altura, latitud, orientación, pendiente, del sitio en cuestión.

 

Como se construyó el modelo

 

Stephan Gruber y Martin Hoelzle, dos especialistas en permafrost, presentaron en el año 2001 un modelo estadístico de distribución de permafrost para los Alpes, utilizando las tres variables mencionadas anteriormente.

Como parte de mi tesis de doctorado y con el objetivo de conocer la posible distribución de permafrost de montaña,  decidí seguir los pasos de estos investigadores y aplicar la misma metodologia en la precordillera del Noroeste de Chubut (ver Figura 1).  A partir de un reconocimiento previo se decidio trabajar especificamente en los cordones, Rivadavia, Esquel y Leleque. Los cuales son lo suficientemente altos como para sobrepasar la altura de isoterma de 0°C y por su ubicación al este de la cordillera principal no reciben la precipitación necesaria como para que se generen glaciares convencionales, pero si para que exista la presencia de permafrost (ver Figura 1).

Durante tres inviernos consecutivos (2009, 2010 y 2011) se realizaron más de 80 mediciones BTS en los Cordones Esquel, Leleque y Rivadavia del Noroeste de Chubut, las cuales luego se analizaron junto con la elevación y radiación potencial en cada sitio para extraer un mapa de la probable y posible distribución de permafrost de montaña en el Noroeste de Chubut.

Para poder realizarlas las mediciones es necesario recorrer los sitios de interés en invierno, utilizando con medio de transporte esquies de travesia o randonne, dormir en carpa en lugares remotos y soportar temperaturas inferiores a -20°C.

 
Zona de estudio

Resultados y Conclusiones

 

 

A partir de los resultados del modelo se desprende que la proporción de permafrost probable en el Noroeste de Chubut es baja (ver Figura 2). Por ejemplo tan solo el 3% del área por encima de la línea del bosque contiene permafrost probable en el Cordón Rivadavia.

Básicamente la  presencia de permafrost probable esta restringida solo a las zonas más altas con orientación sur (menor radiación). En los casos, como estos, en los cuales solo existe permafrost debido a condiciones locales favorables, se lo llama permafrost de tipo “insular”. Debido a que este se desarrolla solo en forma de “islas” en un mar de condiciones adversas.
La presencia de estas “islas” de permafrost tiene un importante control tanto ecológico (formación de mallines o vegas  y todo lo que estos oasis de montaña representan para la biodiversidad) como en la modelación de paisaje (generación de geoformas como glaciares de escombros), o incluso puede representar amenzas latentes (deslizamientos y avalanchas de roca debido a la degradación del permafrost).
Por otro lado en base a la relación entre BTS, elevación y radiación se desprende que la presencia de permafrost depende primeramente de la elevación (temperatura) y secundariamente de la radiación (factor local). Por lo tanto la misma se vería fuertemente afectada si la temperatura del aire aumenta, como se pronostica según el actual paradigma del calentamiento global.

 

Posible Distribución de Permafrost de Montaña Cordón Esquel.

Agradecimientos

Las sondas para realizar las mediciones BTS fueron construidas por  Jose Hernández (Técnico Principal IANIGLA-CONICET). Esta investigación contó con el apoyo financieron de los siguientes subsidios CONICET (PIP 114-200801-00156) y Agencia de Promoción Cientifica (PICT 2007-0379). Las mediciones BTS jamás podrían haber sido realizadas sin el apoyo en el terreno de; Andres Errasti, Lucas Bianchi, Gabriel Rocamora y Gabriel Moretta, a los cuales estoy muy agradecido. Mi agaredecimientto a la Flia. Ejarque de Esquel por permitirme trabajar en su campo.

Lucas Ruíz

 

 

 

Referencias

Ruiz L. and Trombotto Liaudat, D., 2012. Mountain Permafrost Distribution in the Andes of Chubut (Argentina) based on a Statistical Model. 10th International Permafrost Conference. Salekhard, Yamal-nenets Russia, Vol. I, 365-370. DESCARGAR

Más información

Red de Monitoreo de Permafrost en los Alpes. Aqui  encontraran información de modelos de distribución de permafrost, relación entre cambio climatico, permafrost y desastres naturales, en los Alpes.

Haciendo click aquí se puede descarga una  versión del mapa de distribución permafrost de montaña en el Noroeste de Chubut  para Google Earth.

 

 

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