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Un estudio sísmico revela la razón clave por la cual la Patagonia está creciendo a medida que los glaciares se derriten


Los campos de hielo que se extienden por cientos de millas en la cima de la cordillera de los Andes en Chile y Argentina se están derritiendo a una de las tasas más rápidas del planeta. 


por Talia Ogliore, Universidad de Washington en St. Louis


El suelo que estaba debajo de este hielo también está cambiando y elevándose a medida que estos glaciares desaparecen. Los geólogos han descubierto un vínculo entre la pérdida reciente de masa de hielo, el rápido levantamiento de rocas y una brecha entre las placas tectónicas que subyacen en la Patagonia.

Científicos de la Universidad de Washington en St. Louis, dirigidos por el sismólogo Douglas Wiens, profesor distinguido de Artes y Ciencias de Robert S. Brookings, completaron recientemente uno de los primeros estudios sísmicos de los Andes patagónicos. En una nueva publicación en la revista Geophysical Research Letters , describen y trazan un mapa de la dinámica del subsuelo local.

«Las variaciones en el tamaño de los glaciares, a medida que crecen y se encogen, combinadas con la estructura del manto que hemos fotografiado en este estudio están impulsando un levantamiento rápido y espacialmente variable en esta región», dijo Hannah Mark, ex becaria postdoctoral de Steve Fossett en ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de Washington, el primer autor de la publicación. Mark es ahora un investigador postdoctoral en la Institución Oceanográfica Woods Hole.

Los datos sísmicos que analizaron Mark y Wiens revelan cómo una brecha en la placa tectónica descendente a unas 60 millas debajo de la Patagonia ha permitido que el material del manto más caliente y menos viscoso fluya debajo de América del Sur.

Por encima de esta brecha, los campos de hielo se han ido reduciendo, eliminando el peso que anteriormente causaba que el continente se flexionara hacia abajo. Los científicos encontraron una velocidad sísmica muy baja dentro y alrededor de la brecha, así como un adelgazamiento de la litosfera rígida que recubre la brecha.

Estas condiciones particulares del manto están impulsando muchos de los cambios recientes que se han observado en la Patagonia, incluido el rápido levantamiento en ciertas áreas que alguna vez estuvieron cubiertas por hielo.

«Las viscosidades bajas significan que el manto responde a la desglaciación en la escala de tiempo de decenas de años, en lugar de miles de años, como observamos en Canadá, por ejemplo», dijo Wiens. «Esto explica por qué el GPS ha medido un gran levantamiento debido a la pérdida de masa de hielo.

«Otra cosa importante es que la viscosidad es más alta debajo de la parte sur del Campo de Hielo de la Patagonia Sur en comparación con el Campo de Hielo de la Patagonia Norte, lo que ayuda a explicar por qué las tasas de elevación varían de norte a sur», dijo.

Rebotando y subiendo

Cuando los glaciares se derriten, se levanta un tremendo peso del suelo que alguna vez los sostuvo. Enormes cantidades de agua, previamente almacenadas en forma de hielo, fluyen hacia los océanos. La tierra recién descargada rebota y se eleva.

Los geólogos ven evidencia de esta combinación de cambios en la masa de hielo y levantamiento en lugares de todo el mundo.

El movimiento continuo de la tierra, lo que se conoce como ‘ ajuste isostático glacial ‘, es importante por muchas razones, pero especialmente porque afecta las predicciones del aumento del nivel del mar en escenarios futuros de calentamiento climático.

Mark dijo que una de las cosas más interesantes que descubrieron en este estudio fue que las partes más calientes y menos viscosas del manto se encontraron en la región de la brecha, o ventana de losa, debajo de la parte de los campos de hielo de la Patagonia que se había abierto más. hace poco.

Un estudio sísmico revela la razón clave por la cual la Patagonia está creciendo a medida que los glaciares se derriten
La superficie altamente agrietada del Glaciar Perito Moreno. Crédito: Jeremy Pomerantz, Universidad de Washington en St. Louis

«Esto nos sugiere que tal vez la dinámica del manto asociada con la ventana de la losa se haya intensificado con el tiempo, o que la placa continental en el sur comenzó más gruesa y más fría y, por lo tanto, se vio menos afectada por la ventana de la losa que la parte de la placa más alejada». norte», dijo Mark.

Mark y Wiens trabajaron con colegas del Instituto de Tecnología de California/Laboratorio de Propulsión a Chorro, la Universidad Nacional de La Plata, la Universidad Metodista del Sur y la Universidad de Chile para completar el estudio sísmico, que fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.

La Patagonia es un área remota que no está densamente poblada y los riesgos de terremotos son relativamente bajos, lo que ayuda a explicar por qué se han realizado pocos estudios sísmicos en esta área en el pasado, dijo Wiens. Los datos que él y su equipo recopilaron ya se están utilizando para fines que van más allá de este esfuerzo de creación de imágenes del manto.

Wiens visitó la Patagonia por primera vez hace más de 25 años. Dijo que está conmocionado por los cambios que ha observado en su vida.

«Los hermosos glaciares se están reduciendo de tamaño», dijo Wiens. «En las próximas décadas, los frentes de hielo retrocederán más arriba en las montañas y más hacia el interior, lo que podría dificultar su visita. Puedo ver fácilmente que los glaciares se han reducido desde que visité esta área por primera vez en 1996».

Altibajos del trabajo de campo en la Patagonia

Un grupo de estudiantes de la Universidad de Washington ayudó a Wiens y a su equipo a reparar y recopilar datos de los sismógrafos que se instalaron para este estudio como parte de un viaje de campo del curso de Geología de campo de pregrado de 2019, dirigido por Phil Skemer y Alex Bradley en el Departamento de Tierra y Planetario. Ciencias. Los estudiantes tuvieron la oportunidad de pasar sus vacaciones de primavera adquiriendo experiencia de primera mano con la geología de la Patagonia, explorando la tectónica, las acumulaciones de sedimentos y los efectos geomorfológicos de la glaciación alpina en la región.

Luego, llegó la pandemia de coronavirus y los viajes internacionales se detuvieron.

“Los instrumentos quedaron atrapados en Chile y Argentina durante el COVID, por lo que no fueron devueltos en abril de 2020 como estaba previsto”, dijo Wiens. «En cambio, fueron devueltos en febrero de 2021 gracias a la tremenda ayuda de nuestros colegas en esos países.

«Pero los sismógrafos funcionaron bien sin ningún servicio durante este tiempo, por lo que recolectamos alrededor de 10 meses más de datos de lo que inicialmente se planeó», dijo.

Saber más sobre lo que sucede debajo del suelo es importante para monitorear cambios futuros en lugares como los campos de hielo patagónicos.

«Algo que podemos y haremos ahora es incorporar la estructura del manto 3D en un modelo para el ajuste isostático glacial en la Patagonia, junto con las restricciones sobre la extensión de la glaciación a lo largo del tiempo», dijo Mark.

«La tectónica de placas y las propiedades de la tierra profunda son de vital importancia para comprender cómo responde la tierra a la glaciación [y la desglaciación]», dijo Wiens. «Con mejores modelos terrestres, podemos hacer un mejor trabajo de reconstrucción de los cambios recientes en las capas de hielo».



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