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Glaciología y Geomorfología: Magister UMAGPunta Arenas, 3 September 2009
Glaciología y Geomorfología
DR. RICARDO JAÑASección Cambio ClimáticoDEPARTAMENTO CIENTÍFICOINSTITUTO ANTÁRTICO CHILENO
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Glaciología y Geomorfología: Magister UMAGPunta Arenas, 3 September 2009
The CryosphereCry.os.phere , n.
– from the greek word kryos meaning frost, cold; the portion of the earth system which consists of snow and ice deposits, including ice sheets, ice caps, glaciers, sea ice, seasonal or permanent snow cover, lake and river ice, permafrost and frozen ground.
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Cryosphere
• Spatial and temporal distribution of snow/ice• Cryosphere in the climate system• Societal impacts
• Formation of glaciers and sea ice• Flow of glaciers and ice sheets• Glacial geomorphology
• Measuring the cryosphere – problems and challenges• Current issues [ice sheet collapse, fast glacier flow,
changes in the cryosphere (sea ice, seasonal snow, etc.)]
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More numbers…
• Seasonal snow cover is the largest cryosphere component of the land system by area• maximum extent of seasonal snow covers 33% of land
area• 98% of snow cover is in the N. hemisphere
• Glaciers and ice sheets cover 10% of land area
• Permafrost covers 24% of N. Hemisphere land area
• Sea ice covers ~10% of ocean surface
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Global distribution
Glaciers
Seasonal snow
Permafrost
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Patagonian IcefieldsGLACIARES MAS EXTENSOS EN EL
HEMISFERIO SUR FUERA DE ANTARTICA, Y UNO DE LOS MAS EXTENSOS DEL MUNDO FUERA DE LAS ZONAS POLARES
CAMPO DE HIELO NORTE (4,200 km2)
CAMPO DE HIELO SUR
(13,000 km2)
CORDILLERA DARWIN
(2.400 km2)
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Extension glaciares en patagonia
• CAMPO HIELO NORTE
• CAMPO HIELO SUR• CORDILLERA
DARWIN
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EL CUATERNARIO1 0.5 01.52
Periodos Glaciares
Periodos Cálidos o Interglaciares
PresenteMillones de años
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• Teorías Cíclicasde Milutin Milankovitch,
• 1940
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• Periodicidad de alrededor 41.000 años
Mín. 21.5º
Máx. 24.5º
Actualmente es de 23.4º
2º Inclinación del eje de rotación de laTierra
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3º Precesión del eje rotacional de
laTierra• Periodicidad de alrededor 23.000 años
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Comienza una era glaciar cuando se da la conjuncion de estos tres fenomenos, cada 100.000 - 150.000 años.
• Excentricidad de la orbital de la Tierra• Periodicidad de alrededor 100.000 años
• Inclinación del eje de rotación de la Tierra• Periodicidad de alrededor 41.000 años
• Precesión del eje rotacional de la Tierra• Periodicidad de alrededor 23.000 años
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Astronomical theory of ice ages
i. orbital eccentricity (96,000 years)
Due to gravitational influence of other planets
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Astronomical theory of ice ages
ii. axial precession (26,000 years)
Earth's tilt at present time
Earth's tilt 13,000 years from now
Due to Earth's oblateness
Mín. 21.5º
Máx. 24.5º
Actualmente es de 23.4º
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Astronomical theory of ice ages
iii. obliquity of the ecliptic (41,000 years)
Due to gravitational influence of Sun and Moon
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Orbital forcing
• Eccentricity provides largest control on radiation budget• precession and obliquity affect latitudinal distribution of heat
• Obliquity (and precession) gives rise to seasons• Summer is the hemisphere pointing towards the Sun• More tilt equals more extreme seasons• e.g., cooler summers in Northern Hemisphere
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Importance for climate
• modification of weather systems• ocean circulation• albedo feedback mechanism
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Societal impacts of cryospherechange
• sea level rise• ocean circulation• irrigation• agriculture (e.g., LIA in France)• settlements/transportation (e.g., Vikings in Greenland)• building engineering• recreation• ...
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• Transformación de la nieve en hielo
Acumulación de la nieve = expulsión del aire
→ Prensado de la nieve
→ Transformación en neviza
→ Transformación en hielo
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Línea de Equilibrio
Fig. 16.7Fig. 16.7
Altura sobre la cual la nieve no se derrite completamente en verano. Area de acumulación.
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Figure 2. Schematic cross section of the Barents Sea region during the height of the last ice age shows the flowof ice (blue arrows). To the far right (representing the southern boundary of the ice sheet), melting takes place as rapidly as the ice is supplied. Here, deposition of rocky material caught up in the ice forms a terminal moraine. Tothe far left (representing the northern and western boundaries of the ice sheet), a floating ice shelf forms. Justinland is the marine portion of the ice sheet—the part that rests on rock below sea level. Here ice flows relativelyquickly, because the horizontal motion has two components: internal deformation (thin black arrows) and slidingover the base (thick black arrows). Sliding can indeed be considerable, lubricated by the underlying sediments, which shear to accommodate the motion (inset).
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Cambios producidos por los glaciares
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Típico fiordo, con su glaciar formador
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AVANCE Y RETROCESO AVANCE Y RETROCESO DE UN GLACIARDE UN GLACIAR
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Glacier Retreat
ROMANCHE 1995
GLACIAR DESPRENDENTE
ROMANCHE 2005
GLACIAR COLGANTE
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GlacierGlacier ErosionErosion
•• LAS LINEAS LAS LINEAS SEDIMENTARIAS SEDIMENTARIAS DEMUESTRAN LA DEMUESTRAN LA DINAMICA DE DINAMICA DE MOVIMIENTO DE LOS MOVIMIENTO DE LOS GLACIARESGLACIARES
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TIPOS DE MORRENAS
Se llama morrena a la acumulación de sedimentos depositados o arrastrados por un glaciar. Hay tres tipos de morrenas : las morrenas CENTRALES, LATERALES yTERMINALES. Una morrena CENTRAL se forma de la unión de dos glaciares. Una morrena LATERAL se forma a los costados de un glaciar. Una morrena TERMINAL se forma en la parte frontal de un glaciar, en el lugar de su máxima extensión.
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MorrenasMorrenascentralescentrales
Morrenas laterales
Moraines
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Acción erosiva de los glaciares
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4ta Evaluación IPCC
• Conocimiento actual sobre impactos cambio climático observados sobre medio ambiente natural y humano
• Datos desde 1970• Mejor calidad y cantidad que usados en 3ra Evaluación (2001)• Notable falta de equilibrio geográfico y escasez de información
en países en desarrollo.• Alta confianza (8/10) recientes cambios temperatura regionales
han tenido impactos discernibles sobre muchos sistemas físicos y biológicos
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• Casquete de hielo Antártica permanecerá muy frío para derretimiento superficial extensivo, y se espera ganancia de masa debida a incremento precipitación nieve.
• Pérdida neta de masa de hielo ocurriría si descarga dinámica de hielo domina el balance de masa del casquete
4ta Evaluación IPCC
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4x 106 km2 20x106 km2
Variación Estacional Cubierta de Hielo Marino
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•Reducción de espesor y extensión glaciares
•Cambios en ecosistemas
•Efectos dañinos sobre muchos organismos
•Aves migratorias, mamíferos y depredadores topes
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¿Cómo responden los organismos al cambio climático?
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1
10
100
1000
10000
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
AÑO
PR
OD
UC
CIÓ
N D
E C
RÍA
S (L
og10
)
58%
17%
15% 6% (3.6)
-0.2-0.15
-0.1-0.05
00.05
0.10.15
0.20.25
1992 1995 1998 2001
AÑO
r(i)
With a population of A. gazella to a stabilized level (Hucke-Gaete at al, 2004), it is necessary to study the influence of the factors which may haveinfluence in the population oscillation, such as diseases, depredation, pollution, fisheries influence, global changes, etc.
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Fildes Peninsula Setting