XII Reunión Nacional de Geomorfología, Santander 2012
ESTRUCTURA Y DINÁMICA ACTUAL DEL GLACIAR DE LA PAUL (PIRINEOS): APLICACIÓN DE LASER ESCANER Y GEORADAR. Present day structure and dynamic of La Paul glacier (Pyrenees): Application of Laser Scanner and Ground Penetrating Radar (GPR).
I. Rico (1), E. Serrano (2), M. Del Rio (3), J.J. Sanjosé (4) y J.J. Tejado Ramos (5) (1) (2) (3) (4) (5)
Departamento de Geografía, Prehistoria y Arqueología, Universidad del País Vasco.
[email protected] Departamento de Geografía, Universidad de Valladolid Departamento de Física Aplicada. Escuela Politécnica, Universidad de Extremadura Departamento de Expresión Gráfica. Escuela Politécnica, Universidad de Extremadura Instituto Tecnológico de las Rocas Ornamentales y Materiales de la Construcción (INTROMAC)
Abstract: The La Paul glacier is one of the last remaining glaciers in the Pyrenees. Laser Scanner and GPR techniques were applied in order to determine its internal structure and current glacial dynamic. The GPR survey carried out in 2010 yielded a maximum 20 m depth and three differenced glacial layers. Laser Scanner measurements taken in 2010 and 2011 show that present-day changes in La Paul glacier are characterised by limited snow accumulation and increasing thinning. Palabras clave: Glaciología, Cambio Global, Laser Escáner, GPR, Pirineos Key words: Glaciology, Global Change, Laser Scanner, GPR, Pyrenees
1. INTRODUCCIÓN Los glaciares de los Pirineos se encuentran actualmente en desequilibrio respecto a las condiciones ambientales de la alta montaña. Sin embargo, aún existen 21 glaciares, 10 en la vertiente española y 11 en la francesa, cubriendo una superficie de 450 ha (González Trueba et al, 2008). Debido a su reducido tamaño y situación geográfica, estos glaciares son sensibles geoindicadores de cambios ambientales (Grunewald y Scheithauer, 2010; Serrano et al., 2010; Serrano et al, 2011). El glaciar de la Paul se encuentra en la cara NW del Pico Posets (3360 m, 42º39´N, 0º36´E) en el macizo de Posets (Parque Natural Posets- Maladeta) [Fig.1]. La isoterma 0ºC se sitúa en 2700 m. mientras que la Línea de Equilibrio Glaciar (ELA) para el macizo se estima en 3075 m (Serrano et al., 2002; Lugon et al., 2004). El glaciar de la Paul ocupa actualmente 7,3 ha con el frente situado a 2878 m (medidas DGPS en 2010 y 2011). La evolución glaciar ha seguido la tendencia general de
los glaciares Pirenaicos desde el final de la Pequeña Edad del Hielo (PEH): recesión continua desde finales del siglo XIX, y drástica desde 1980 hasta la actualidad (Serrano y Agudo, 2004; González Trueba et al., 2008). Hoy en día no existen apenas datos cuantitativos sobre el comportamiento y la dinámica actual de este glaciar. El objetivo de este trabajo es comprender la dinámica actual y estructura interna del glaciar de La Paul a través del uso de Laser Escáner Terrestre (TLS) y Georadar (GPR). 2. METODOLOGIA Los cambios en la altimetría de la superficie glaciar han sido estudiados a través de TLS. Su uso en glaciares de montaña es relativamente reciente aunque está demostrando ser una técnica eficiente y rápida (Avian y Bauer, 2006; Schwalbe et al., 2008). Las mediciones con TLS (Topcon Image Station, IS) han sido reali-
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Fig.1. Situación del glaciar de la Paul.
zadas durante los veranos de 2009, 2010 y 2011. La presencia continua de nieve en el frente (sobreacumulación por efecto ventisca) ha obligado a dirigir los escaneos hacia la parte media/alta del glaciar (Fig.2). Por otra parte, el perfeccionamiento del uso del aparato en el campo ha permitido aumentar el área escaneada hasta cubrir la totalidad del glaciar. La presencia de nieve en 2009 y el carácter experimental de las mediciones no impide la comparación con las mediciones consecutivas. Los escaneos de 2010 y 2011 cuentan con una mayor zona de solape, aportando información más amplia sobre la dinámica de la superficie glaciar. Los datos han sido trabajados a través de Autocad y SIG, creando modelos digitales de terreno para su posterior comparación.
Fig.2. Zonas escaneadas en 2009,2010 y 2011.
La utilización de GPR es hoy en día una técnica extendida en el ámbito de la glaciología (Schwamborn et al., 2008; Del Rio et al., 2009; Shean y Marchant, 2010). La prospección GPR (RAMAC/ GPR, Måla Geosicence) fue realizada utilizando antenas de 200 y 500 MHz. En agosto de 2010 se realizaron 26 radargramas georeferenciados, creando un perfil
longitudinal (280 m) y dos transversales (55 y 70 m). 3.RESULTADOS 3.1 Estructura Interna Utilizando una velocidad de propagación de ondas de 0.21 m/ns, las mediciones con GPR proporcionan valores de espesor máximo de 19-20 m en la zona central del glaciar. Este valor decrece suavemente hacia el frente donde los espesores varían entre 1-5 m. La presencia de capas de derrubios, bloques y agua de fusión dificulta la interpretación de su estructura interna. Sin embargo, es posible deducir al menos tres secciones desde la superficie hasta el sustrato rocoso: 1.- Capa de clastos heterométricos insertos en una masa de nevé y firn de 1 y 3 m de espesor. 2.- Capa casi exclusivamente de hielo, de espesor variable (1-19 m). 3.- Capa basal de clastos, hielo y agua en la interfaz hielo-sustrato. 3.2. Altimetría de superficie La comparación de los resultados de las mediciones de TLS durante tres años permite observar los cambios en la altimetría de superficie. Estos muestran una disminución entre 0 y -1,28 m para la zona de solape de los años 2009 y 2010 (Fig.2, Fig.3). Sin embargo, la disminución media de la superficie glaciar en el perfil longitudinal es de - 0,07 m. Estos resultados, reflejan que entre 2009 y 2010
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el glaciar de La Paul perdió espesor pero que se mantuvo cercano al equilibrio. El área de solape entre 2010 y 2011 es considerablemente mayor (80%) y en consecuencia es posible detectar cambios en la altimetría de superficie para el conjunto del glaciar (Fig. 4). Los valores máximos y mínimos oscilan entre los -6 m en la zona superior y 1 m en la zona inferior. Los acusados valores de -6 m en la parte superior son debidos a la fusión de nieve estacional entre 2010 y 2011.
valor ligeramente inferior de pérdida de espesor de hielo, de -1,43 m., para el conjunto del glaciar. En el caso del perfil longitudinal (Fig.3) los valores son de 1,33 m de media.
Fig.4. Cambios en superficie 2010- 2011.
Fig.3. Perfil longitudinal y detalle de las mediciones TLS.
Un análisis más detallado muestra que el glaciar de la Paul no experimentó acumulación nival en el periodo 2010-2011 a excepción de un aumento puntual y de carácter sub-métrico en la zona frontolateral. La comparación de ambos años indica una disminución media de la superficie de -1,46 m. Por el contrario, la zona frontolateral, en contacto con el entorno rocoso, muestra menores pérdidas; la sobreacumulación nival por efecto ventisca y una menor pendiente favorecen la retención de nieve que protege el hielo glaciar de manera puntual. Un recalculo del espesor medio perdido en el periodo 2010-2011 omitiendo las zonas con presencia nival en 2010, muestra un
Las mediciones TLS muestran que la dinámica de superficie ha estado caracterizada por la pérdida de espesor. Estas pérdidas han sido desiguales en el tiempo; de carácter centimétrico entre 2009 y 2010 y de más de un metro entre 2010 y 2011. Por otra parte, entre desde 2009 se ha observado un constante recubrimiento de derrubios y la desaparición progresiva de grietas de tracción. 4. CONCLUSIONES La aplicación de las técnicas de GPR y TSL ha demostrado su eficacia y viabilidad logística a la hora de conocer el estado y la morfodinámica actual de un glaciar de circo en los Pirineos Centrales.
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Los resultados de la prospección GPR muestran valores de espesor máximo entorno a los 20 m. La estructura interna del glaciar está caracterizada por tres capas: 1. Nevé y firn con clastos; 2. Hielo glaciar; 3. Capa basal detrítica. Las mediciones TLS han permitido conocer la dinámica de la mayor parte del glaciar en el periodo 2010-2011, con una pérdida de superficie media de -1,43 m. La dinámica glaciar actual se caracteriza por la limitada acumulación nival, la perdida de espesor, el recubrimiento de derrubios y la disminución progresiva de grietas y flujo glaciar. Nuevas mediciones permitirán un conocimiento más preciso sobre el estado y dinámica del glaciar de La Paul en el contexto de la alta montaña pirenaica. Agradecimientos Agradecemos a Fernando Bereguer, Javier de Matías e Idoia Urrutia su labor en el trabajo de campo y a Mikel Gurrutxaga y especialmente a Álvaro Gómez por su ayuda con SIG. Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyecto CGL-2010-19729 y el Programa para la Formación y perfeccionamiento del Personal Investigador del Gobierno Vasco. REFERENCIAS Avian, M., Bauer, A., 2006. First Results on Monitoring Glacier Dynamics with the Aid of Terrestrial Laser Scanning on Pasterze Glacier (Hohe Tauern, Austria). Grazer Schriften der Geographie und Raumforschung, 41, 27 – 36. Del Río, L.M., Tejado, J.J., De San José, J.J., Atkinson, A., Serrano, E., González, J.J., Fernandez, A. 2009. Ice patch structure and depth using GPR techniques: a first approach to the Jou Negro ice patch (Picos de Europa, Spain). Proceedings Internacional Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar IWAGPR. Granada. 278- 284. González Trueba, J.J., R. Martín Moreno, E. Martínez de Pisón and E. Serrano. 2008. ‘Little Ice Age’ glaciation and current glaciers in the Iberian Peninsula. Holocene, 18(4), 551–568. Grunewald, K., Scheithauer, J. 2010. Europe’s 2010. southernmost glaciers: response and adaptation to climate change. Journal of Glaciology. 56 (195), 129-142.
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