La erosión glaciar es el desgaste y modificaciones de la superficie terrestre causada por la presión y movimiento de las masas de hielo glaciar. Este tipo de erosión es posible gracias a las propiedades del agua, especialmente su capacidad de solidificarse y fusionarse a temperatura ambiente.
Los glaciares son enormes masas de hielo que con su peso y desplazamiento producen diversos efectos erosivos. Entre estos están el arrastre glaciar o la fragmentación y arrastre de rocas, así como la abrasión glaciar o pulido de rocas.
Otros efectos de la erosión glaciar es la abrasión que ocasiona las llamadas estrías glaciares o finos canales tallados en el fondo rocoso. El arrastre por su parte, provoca igualmente un efecto de modelado, por ejemplo en la creación de los campos de colinas o drumlins.
Los distintos cortes, roturas y abrasiones que produce el discurrir del glaciar a lo largo de miles de años, modifica sustancialmente el paisaje. Entre las formaciones geomorfológicas que se forman producto de la erosión glaciar están los valles glaciares y los lagos glaciares. Al igual que las rocas aborregadas, los campos de colinas y otras configuraciones del relieve.
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Características
– La nieve
La nieve es un material granular (copos) formado de pequeños cristales de hielo que no llegan a agregarse en bloques totalmente sólidos. Esto produce un material con cierta densidad, pero maleable y susceptible de compactación.
Formación y efecto erosivo
La nieve se forma en la atmósfera cuando el vapor de agua se condensa a temperaturas inferiores a 0 ºC y luego precipita. Esto forma las nevadas que van depositando capas de nieve en el terreno.
La acumulación de capas con diferencias físicas de mayor o menor compactación puede provocar desplazamientos cuando ocurren en terrenos con pendiente pronunciada. Esta característica es importante para entender tanto los aludes de nieve como el efecto erosivo de desplazamientos lentos.
– El hielo
El agua pura sometida a una atmósfera de presión y a 0 ºC pasa al estado sólido y se le denomina hielo. Sin embargo, el agua en la naturaleza contiene impurezas (minerales, ácidos orgánicos), por lo que se congela a temperaturas inferiores a los 0 ºC.
Por otra parte, en las altas montañas la presión atmosférica es menor, lo cual también contribuye a disminuir el umbral de congelación del agua.
Densidad
El agua se expande al congelarse y por tanto aumenta su volumen y disminuye su densidad al solidificarse como hielo. Esta propiedad es relevante en la acción erosiva, ya que el agua penetra por diminutas grietas de las rocas y al congelarse se expande.
Por tanto, en los procesos de descongelamiento veraniego y congelamiento invernal, se generan presiones expansivas en el interior de las formaciones rocosas. Estas presiones agrietan aún más las rocas y terminan por romperlas.
Hielo azul o hielo glaciar
En un glaciar, al acumularse capas de nieve, los estratos inferiores se convierten en hielo y se compactan cada vez más. La nieve de la capa superior posee una densidad cercana a 0,1 y una porosidad de 95% y en la inferior la densidad es de 0,92 y cero porosidad.
Las capas basales llegan a compactarse tanto que un metro de nieve forma un centímetro de hielo glaciar o hielo azul.
En este proceso las burbujas de aire atrapadas en el hielo son expulsadas quedando un hielo muy claro. Al ser expuesto este hielo a la luz solar, absorbe el espectro del rojo y refleja el azul, de ahí el nombre de hielo azul.
El hielo temperado y el hielo frío
El hielo temperado es aquel que está cercano a la temperatura de fusión mientras que el hielo frío está a una temperatura inferior a la requerida para que se fusione.
Movimiento del hielo
El hielo en términos generales es un sólido quebradizo, pero en capas de espesores superiores a 50 m se comporta como un material plástico. Por tanto, la baja adhesión entre las distintas capas hace que se genere movimiento entre ellas.
– Los glaciares
Son grandes masas de hielo y nieve permanente que se forman en las regiones polares o en altas cordilleras del planeta. La nieve se acumula y compacta formando hielo cada vez más denso y en las pendientes se desplaza con un fuerte efecto erosivo.
Balance de masa
Normalmente un glaciar presenta una zona donde gana masa por nevadas o congelación de agua líquida, llamada zona de acumulación. Así como también tiene una zona donde pierde agua por desprendimientos o por sublimación, denominada zona de ablación.
Un glaciar está en un permanente intercambio de masa y energía con el medio circundante, perdiendo y ganando masa en el proceso. Las nuevas precipitaciones agregan capas de nieve que se compactarán, aumentando el volumen del glaciar.
Por otra parte, el hielo pierde masa al sublimarse en vapor de agua y el glaciar puede sufrir desprendimientos de bloques de hielo. Por ejemplo, en el caso de los glaciares costeros o de la banquisa marina que forman los témpanos o iceberg.
Movimiento glaciar
Las débiles uniones moleculares entre capas de hielo provocan movimientos entre ellas, impulsado por la fuerza de gravedad al estar en pendiente. Además, la adhesión del hielo glaciar con el sustrato rocoso es débil y potenciado por el efecto lubricante del agua de deshielo.
Debido a esto, la masa del glaciar se desplaza pendiente abajo muy lentamente, a razón de 10 a 100 metros por año. La velocidad es menor en la capa en contacto con el suelo debido a la fricción, mientras que las capas superiores se desplazan a velocidad mayor.
Tipos de glaciares
Aunque existen diversos criterios para clasificar los glaciares, se destaca aquí su clasificación por ubicación y extensión.
Glaciar de casquete continental
Se trata de grandes masas de hielo que cubren extensas zonas continentales, por ejemplo los glaciares de la Antártida y Groenlandia. Alcanzan su mayor espesor en el centro y sus márgenes son mucho más delgados.
Glaciar de casquete
Son capas de hielo cubriendo cadenas montañosas o antiguos volcanes y al igual que los casquetes continentales, estos fueron más abundantes en el pasado geológico.
Glaciares de montaña
Es el típico glaciar que se desarrolla conformando un valle en U, presentando un circo glaciar en su cabecera, lengua y frente glaciar. Las partes de un glaciar de montaña son:
Circo
Consiste en una depresión rodeada de montañas que conforma la zona de acumulación del glaciar donde ocurre la formación del hielo glaciar.
Lengua
Es la masa de hielo y nieve que avanza siguiendo el sentido de la pendiente del valle, erosionándolo en forma de U. La masa en movimiento va desprendiendo y arrastrando fragmentos de roca, además de pulir la superficie de rocas expuestas.
Frente glaciar
Literalmente es la avanzada del glaciar, en cuyo extremo frontal deposita parte de los materiales arrastrados constituyendo la morrena frontal.
Tipos de erosión glaciar
La erosión glaciar se da por el peso y el movimiento del glaciar que generan fuerzas de empuje y de fricción.
Arranque glaciar
Gracias a la fuerza de empuje de la gran masa glaciar en movimiento, se desprenden y acarrean fragmentos de rocas y rocas enteras. El arranque glaciar se facilita por la gelifracción o gelivación al penetrar el agua en las grietas y congelarse aumentando de volumen.
De esta forma actúa como una palanca que resquebraja la roca desprendiendo fragmentos que son luego arrastrados.
Abrasión glaciar
La fricción de los cristales de hielo y fragmentos de roca arrastrados actúan como la acción de una lija o lima al desplazarse sobre la superficie rocosa. De tal manera que van desgastando y puliendo, modelando el terreno de diversas formas características.
Erosión del agua de deshielo
El agua del deshielo glaciar discurre tanto por el interior del glaciar como por su exterior generando erosión. Entre las formaciones que tienen su origen en la acción erosiva del agua glaciar están los esker y los kettler o marmitas del gigante.
Productos de la erosión glaciar
Valles glaciares
La acumulación de nieve en la cabecera de un valle intramontano de altura da inicio a la formación de un valle glaciar. Para que esto sea así, dicho valle debe estar a una altitud superior al límite de las nieves perpetuas
Las sucesivas capas de nieve van comprimiendo a las capas inferiores que terminan cristalizando como hielo glaciar. Luego el hielo comienza su movimiento en sentido de la pendiente llevado por la fuerza de la gravedad.
Esta masa en movimiento va erosionando el terreno a su paso, es decir desprendiendo fragmentos y puliendo rocas. Dada la masa y su fuerza, actuando por miles de años, se termina tallando un valle cuya sección transversal tiene forma de U.
Valles suspendidos
En la alta montaña por encima del nivel de las nieves perpetuas se forman glaciares en las distintas vertientes. Dependiendo de la conformación de la cordillera, pueden interceptarse transversalmente dos valles glaciares.
Al ocurrir esto, el glaciar mayor cortará el frente del glaciar menor y proseguirá su labor erosiva y el resultado es un valle glaciar menor que desemboca en un precipicio.
Circos glaciares
El efecto de la erosión glaciar en la cabecera del valle da una conformación geomorfológica peculiar, con una depresión más o menos circular rodeada de paredes verticales. Esto se denomina circo glaciar y perdura como evidencia de antiguos glaciares ya desaparecidos.
Estrías glaciares
En algunos casos la acción abrasiva del hielo y la morrena de fondo talla la superficie del valle con estrías o canales.
Rocas aborregadas
Al paso del glaciar, aquellas rocas que por sus dimensiones o arraigo logran mantenerse en el terreno, son sometidas a un proceso de pulido. Esto las modela como rocas redondeadas de superficie muy liza que sobresalen de la superficie terrestre, denominadas rocas aborregadas.
Morrenas
Un glaciar arrastra consigo fragmentos de roca de distinto tamaño (tills), arena y barro que termina depositando, a este conjunto se le denomina morrena. Las morrenas se clasifican en laterales, de fondo y frontales, dependiendo del área del glaciar que las acarrea.
Lagos glaciares
La erosión glaciar da origen a lagunas glaciares al generar depresiones en el terreno donde se acumula el agua del deshielo. Estas lagunas pueden ser en el circo de un glaciar desaparecido o en la parte terminal del valle glaciar.
En este último caso, al desaparecer el glaciar, la morrena terminal tapona la salida del valle como un dique, formándose una laguna. En este video se puede observar un lago glaciar de Islandia:
Campos de colinas o Drumlins
En condiciones particulares, generalmente en terrenos planos de baja pendiente y con derrubios previos, el glaciar modela un paisaje de colinas. Son pequeñas colinas de forma ahusada (aerodinámica), con un frente ancho de cara a la dirección de origen del glaciar y estrechas hacia atrás.
Aristas y Horns
En aquellos casos en que hay dos o más circos adyacentes en torno a una montaña, la acción erosiva genera vertientes de filos escarpados y agudos. Si van dos lenguas glaciares discurriendo paralelas separadas por una vertiente montañosa, se forman filas agudas llamadas aristas.
Los Horns son picos formados por la confluencia en su entorno de varios circos glaciares que van erosionándolo en derredor. En la medida en que desgastan el fondo y tallan la piedra en su entorno, el pico se hace más alto y agudo.
Esker
Debajo del glaciar pueden fluir ríos de deshielo arrastrando derrubios, mientras que los laterales del río se deprimen por el peso del hielo. Al desaparecer el glaciar, permanece una larga cresta de derrubios a la que se le agregan otros sedimentos.
Con el pasar del tiempo, la meteorización de la roca y los sedimentos depositados forman suelo y crece vegetación. Se forma un paisaje de colina alargada y estrecha que en muchas ocasiones ha sido utilizada para construir caminos o carreteras.
Kame
Son colinas de forma irregular que se forman por acumulación de grava y arena de arrastre de antiguos glaciares. Una vez desaparecido el glaciar el material se consolida y la meteorización y sedimentación forma suelo, creciendo pasto y otras plantas.
Kettle o Marmita de gigante
En algunos casos se producen amplios agujeros en la superficie del glaciar por donde se precipita el agua del deshielo (molino glaciar). Al llegar al lecho rocoso el agua lo horada conformando depresiones circulares en forma de olla o marmita.
Consecuencias
La erosión glaciar es una fuerza silenciosa que año tras año va modelando el paisaje de forma profunda.
Transformación del terreno
La fuerza erosiva de un glaciar actuando a lo largo de grandes períodos de tiempo, transforma radicalmente el terreno. En este proceso crea valles profundos y filas montañosas muy escarpadas y agudas, así como las diversas estructuras geológicas características.
Pérdida de suelo
La fuerza del arrastre de la lengua glaciar origina que la totalidad del suelo del área de desplazamiento desaparezca. En este sentido las zonas de antiguos glaciares presentan sustratos con afloramiento de la roca madre, sin prácticamente suelo.
Carga de sedimentos en ríos y lagos
La erosión glaciar implica el arrastre de sedimentos por la masa de hielo en movimiento al derretirse el hielo. Esto conforma corrientes de agua que acarrean sedimentos a los ríos y lagos de origen glaciar.
Ejemplos
Valles suspendidos en los Andes
En la Sierra Nevada de Mérida (Venezuela) se encuentra la Cascada del Sol, formada al precipitarse el agua de deshielo proveniente del Pico Bolívar. El agua discurre por un pequeño valle glaciar llamado la Cañada de Las Nieves.
Este valle fue cortado en su trayecto por el valle glaciar principal mucho más profundo (100 m), formando el precipicio de la cascada. En la cordillera de los Andes son comunes estos valles suspendidos y las cascadas que en ellos se generan.
Fiordos noruegos
Los famosos fiordos de Noruega son golfos en forma de largos brazos de mar que penetran tierra adentro entre montañas escarpadas. Estas formaciones geológicas se originaron en el cuaternario por la acción erosiva de glaciares que excavaron la roca.
Luego, al desaparecer los glaciares, las depresiones fueron invadidas por el mar. También hay fiordos en la Patagonia chilena, en Groenlandia, Escocia, Nueva Zelanda, Canadá (Terranova y Columbia Británica), Estados Unidos (Alaska), Islandia y Rusia.
Paisaje post glaciar en Wisconsin (Estados Unidos)
Gran parte del territorio norteamericano fue cubierto por casquetes glaciares hace 25.000 años atrás, la llamada Capa de Hielo Laurentino. Este glaciar dejó su marca en la configuración del paisaje en grandes extensiones, como por ejemplo en el estado de Wisconsin.
En este se presentan campos de morrenas como la Morrena de Johnstown o la de Milton. También kettles o marmitas de gigantes, lagos glaciares y amplios campos de colinas o drumlins.
Al recorrer la carretera interestatal entre Madison y Milwaukee se aprecia un campo con más de 5.000 drumlins. Con el transcurrir de los milenios estas colinas se han consolidado, formando suelo y desarrollando cierta vegetación herbácea.
Referencias
- Boulton, G.S. (1979). Processes of Glacier Erosion on Different Substrata. Journal of Glaciology.
- Boulton, G.S. (1982) Processes and Patterns of Glacial Erosion. In: Coates, D.R. (ed.). Glacial Geomorphology. Springer, Dordrecht.
- GAPHAZ (2017). Evaluación de peligros por glaciares y permafrost en regiones de montaña – Documento técnico de orientación. Elaborado por Allen, S., Frey, H., Huggel, C. et al. Grupo de Trabajo Permanente sobre Peligros Glaciares y Permafrost en Alta Montaña (GAPHAZ).
- Nichols, G. Sedimetology and estratrigraphy. 2a edicion. Edit Wiley-Blackwell.
- Mickelson, D.M. (2007). Landscapes of Dane County, Wisconsin. Wisconsin Geological and Natural History Survey.
- Yuen, D.A., Sabadini, R.C.A., Gasperini, P. and Boschi, E. (1986).On transient rheology and glacial isostasy. Journal of Geophysical Research.