El Ciclo Hidrológico en el Norte de la Península Antártica. Porque es Importante la Investigación en Antártida?

Transcripción

1 Porque es Importante la Investigación en Antártida? Tratado Antártico y Protocolo de Madrid Ambiente extremo para la vida Ambiente sensible a los cambios climáticos Base para futuras reclamaciones territoriales Porque es Importante la Investigación en Recursos Hídricos en Antártida? Agua recurso escaso hacia el siglo XXI Principales riquezas del continente

2 Objetivo Principal: i Caracterizar y estudiar procesos hídricos, glaciológicos y geocriológicos relacionados entre sí, comprender la interacción de estos y su participación en el cambio climático mundial. Objetivos Secundarios Evaluar los diferentes ambientes desde la perspectiva del agua (líquida y/o hielo) permitiendo elaborar modelos conceptuales de funcionamiento que permitan monitorear la evolución de los sistemas en los próximos años. Realizar un aporte directo a al investigación científica básica (geología, hidrogeología, geocriología, cambio climático, etc.) y aplicada (geotecnia, uso de recursos hídricos, impacto ambiental, etc.) Áreas de conocimiento: Hidrología Hidrogeología Geocriología (estudio del permafrost) Glaciología Geología del cuartario antártico Ambiente y protección del recurso

3 LA PENÍNSULA ANTÁRTICA: UN NUEVO HORIZONTE PARA LAS CIENCIAS HÍDRICAS La superficiedelaantártida, sin contar las islas ni las barreras, es de Km2. El continente pose un clima Sub-polar a Polar y las bajas temperaturas se deben no sólo a la ubicación geográfica, g su altura media y la poca radiación solar que recibe esta región. Las elevaciones de la península antártica dividen la región norte de la Antártida geográficamente en la Antártida del Este u Oriental, y la Antártida del Oeste u Occidental. El espesor promedio del hielo que cubre el continente es de 2,500 m, siendo el máximo espesor registrado de 4,800 m.

4 EL MANTO DE HIELO ANTÁRTICO: ESTRUCTURA INTERNA, DINÁMICA Y ESTABILIDAD Topografía subglacial Antártica, incluyendo el fondo oceánico al sur del paralelo 60 S. Los datos provienen de la recopilación realizada por el consorcio internacional BEDMAP (Lythe et al. 2001). No está incluida la compensación isostática. Distribución de las temperaturas promedio en grados centígrados ( C) en el continente Antártico, según el reanálisis ERA-40 del Centro Europeo para el Pronóstico de Rango Intermedio (ECMWF) Velocidades balance en el interior del Continente Antártico en metros por año (m a -1 ) según Bamber et al. (2000). Este mapa muestra que los tributarios de las corrientes de hielo se originan en el interior del Manto de Hielo Antártico muy lejos de las márgenes

5 Aspectos Climáticos la Región Oriental de la Península Clima Tipo: Subpolar Semiárido Temperaturas medias anuales: entre 5 C y 10 C Temperaturas medias Verano: entre 0 C y 2 C Temperaturas medias Invierno: entre 12 C y 17 C Vientos dominantes: sector S y SO Precipitaciones: 250 mm anuales 80% níveas y 20% líquidas Aspectos Climáticos de la Región Occidental de la Península Clima Tipo: Subpolar Semiárido Temperaturas medias anuales: entre 2 C y 8 C Temperaturas medias Verano: entre 2 C y 0 C Temperaturas medias Invierno: entre 10 C y 14 C Vientos dominantes: sector ONO Precipitaciones: mm anuales 70% níveas y 30% líquidas

6 Términos relevantes en el balance hidrológico local son el agua en los glaciares, permafrost, escorrentía superficial, los acuíferos y las precipitaciones Escaso desarrollo de sistemas hidrogeológicos g estivales a latitudes mayores a los 67 lat sur. Las regiones de estudio se concentran entre los lat sur

7 Procesos Hídricos en las Áreas de Estudio Piloto Islas Shetland, Isla 25 de Mayo en la latitud S y en la longitud W. Comprende la cuenca del Arroyo Matías en el área de la Caleta Potter. Isla Vega en la latitud S y en la longitud W. Comprende la cuenca del Arroyo del Diablo al sudoeste del Cabo del Buen Encuentro. Isla Seymour (Base Marambio) en la latitud S y en la longitud W. Comprende la cuenca del Arroyo Celia y la Meseta Marambio.

8 AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS EN EL NORTE DE LA PENINSULA ANTÀRTICA Tipos de Ambiente Hídrico Sistemas Hidrogeológicos relacionados con la descarga de Glaciares Politermales Sistemas Hidrogeológicos efluentes del Permafrost Sistemas Hhidrogeológicos alimentados por ablación de precipitaciones p níveas

9 El agua disponible en el sistema hídrico superficial posee el aporte del acuífero libre estival. El agua contenida a consecuencia del descenso de la capa activa desarrollada en el verano. El sistema hídrico se encuentra durante el verano alimentado casi exclusivamente por el aporte de la ablación superficial del glaciar. Los glaciares que se encuentran en el área corresponden al tipo politermal. La relación entre incrementos de precipitación y caudales de descarga son significativos. Los factores climáticos como temperatura e insolación ejercen cierta influencia sobre la hidrología superficial.

10 Métodos Geofísicos Geoeléctricos Método Schlumberger Microsondeos Macrosondeos Geoeléctrica 2D Dipolo-Dipolo l Espesores Profundidades Litología Contenido relativo de Hielo-agua Variaciones salinas en agua

11 Perforaciones y pozos Acuífero Suprapermafrost Niveles Espesores Conductividades, ph y parámetros en boca de pozo Hidrogeoquímica Toma de parámetros en arroyos de conductividad y temperatura. Toma de muestras para análisis i químico Especies mayoritarias Trazas Nutrientes

12 Medición de caudales Mejorar el Balance Hídrico a nivel cuneca Cuencas relacionadas con descarga glaciaria Cuencas con ablación directa de las precipitaciones Medición con micromolintes, limnígrafos y/o reglas Mediciones automáticas de presión, temperatura y columna de agua Cuencas con aportes a partir de permafrost se emplean métodos hidroquímicos por dilución de carga salina

13 PERMAFROST Y HIELOS SUBTERRÁNEOS EN EL NORTE DE LA PENÍNSULA ANTÁRTICA Lacriosfera consiste it de las regiones cubiertas por nieve o hielo, sean tierra o mar. Incluye la Antártida, el Océano Ártico, Groenlandia, el Norte de Canadá, el Norte de Siberia y la mayor parte de las cimas más altas de cadenas montañosas. En el sentido termodinámico es una capa discontinua de la Tierra que incluye zonas definidas id de la atmósfera, litosfera y de la superficie. La característica peculiar de la criosfera es que al estar por debajo 0 C hace posible la existencia de agua bajo forma de hielo. El límite inferior i de la criosfera pasa por el fondo de permafrost y glaciares de unos 4-5 Km de la superficie en la Antártica u de Km en regiones subpolares del norte. Limite superior avanza unos 100 Km en la atmósfera

14 Permafrost: Región del Subsuelos que permanece por debajo de 0 C por lo menos 2 años Permafrost Continuo: Aéreas permanentemente por debajo de 0 C Permafrost Discontinuo: Alternancia de zonas por debajo y por encima de 0 C Permafrost Esporádico: Areas por debajo de 0 C estacionales o esporádicas Talik: zonas descongeladas en conexión con agua superficial Criopeg: p galternancia de permafrost, agua salobre y salada Zonas Suprapermafrost: se desarrolla el acuífero libre y la zona no saturada sobre el suelo congelado permanente. Zona Intrapermafrost: Se desarrolan acuíferos dentro de suelo congelado (talik) relacionado con cambios de salinidad, litología o anomalías térmicas Zonas Infrapermafrost: Se desarrollan bajo el suelo congelado, su existencia es teórica, y las caractaristicas esperables pueden ser muy diversas

15 CAMBIOS EN LA ZONA DEL PERMAFROST Aumento del espesor de la capa activa Desarrollo de los procesos de termokarst Aumento de procesos criogéncios Formación de crioeluviun Deshielo del permafrost rico en hielo (Termoerosión)

16 Aumento del espesor de la capa activa Monitoreo de capa activa Cambios geomorfológicos g Métodos geoeléctricos

17 Desarrollo de los procesos de termokarst Singenético Morenas actuales Postgenético: Morenas màs antiguas

18 Aumento de procesos criogéncios Procesos de Icing Suelos poligonales Cambios en la temperatura de Lagos (Talik)

19 Deshielo del permafrost rico en hielo (Termoerosión) Natural Antrópica

20 GLACIAR BAHIA DEL DIABLO Balance de masas Periodo Promedio -0.28m Balance de masa neto (m)

21 Fundacion felix de Azara, Virasoro 732 Ciudad Autónoma de Buenos Aires Adrián Giacchino. Teléfono: (int. 367). pedirlo a:

22 Equipo de Trabajo actual Grupo Argentino Evgueniy Ermolin Hernán Sala Adrián Silva Busso IAA IAA INA-UBA Grupo Español Juan J. Duran Luis Moreno Carlos Martínez Navarrete Jerónimo López Martínez José Antonio Cuchi IGME IGME IGME UAM UZ

23 Gracias a todos por su presencia! Equipo de Trabajo Dr. Silva Busso, Adrián Dr. Evgueniy Ermolin DSH-INA IAA-DNA Agradecimientos Instituto Antártico Argentino DNA Instituto Nacional de Agua Universidad de Buenos Aires Fuerzas Armadas de la República Argentina