Grupos de investigación

Análisis y modelización de la distribución actual del permafrost

La modelización de la distribución del permafrost actual y la determinación, en función de la tendencia climática actual, de su distribución futura, se obtendrá a través de tres fases de monitorización y análisis:

a) Registro sistemático anual de la temperatura del suelo.- La localización y monitorización del régimen térmico de la capa superficial y sub-superficial del suelo helado (permafrost) se llevará a cabo por medio de la instalación de una red de termómetros automáticos e independientes basados en el Datalogger HOBO Pendant 64 K Temp/Light, dotado de termistores TMC-1T, y con una precisión de +/- 0,1º C, y un rango de –20º C a +50º C y, equipado con una batería de litio de 3.6 V, con capacidad para tomar medidas durante 760 días. Estos termómetros incluyen un software “BoxCar Pro”, que permite fácilmente programar el intervalo y duración del registro de las medidas de temperatura, las cuales pueden ser leídas en cualquier computadora y exportadas a otros formatos como, Excel, Lotus, ASCII, etc. Estos termómetros se instalarán a diferentes niveles del suelo, permitiendo en definitiva conocer y detectar áreas de permafrost y monitorizar su evolución geotérmica (Hoelzle et al., 1999; Ramos et al., 2002; Abramov et al., 2008; Palacios et al., 2007; Sone et al. 2006).

b) Cartografía de la temperatura del suelo.- Los valores de la temperatura media, mínima y máxima de las series de datos registrados por las sondas de temperatura de la superficie del suelo, distribuidos espacialmente con el objeto de cubrir el área de estudio, se relacionarán con las variables topográficas obtenidas del Modelo Digital de Elevación (Gruber y Hoelzle, 2001). Estas variables (temperatura del suelo, altitud, orientación y pendiente), junto con las variables de radiación y distribución de la nieve en el suelo, serán tratadas en un Sistema de Información Geográfica (SIG) y, mediante un proceso de interpolación, se obtendrán varios mapas de isotermas, que representen la variación espacial y estacional de la temperatura del suelo (Hoelzle, 1996). A partir de los datos de la temperatura del suelo y del aire se podrán realizar modelos climáticos y estudiar los ciclos de hielo/deshielo en el suelo.

c) Modelización de la distribución del permafrost.- Los datos obtenidos de la temperatura del suelo se relacionarán estadísticamente con las variables topoclimáticas que más influyen en la presencia de permafrost (la altitud, la temperatura del aire y la radiación solar). Se calculará así, la correlación lineal y la regresión múltiple entre las temperaturas del suelo y cada una de las variables. La función matemática obtenida a partir del análisis de regresión se implementará en un SIG para elaborar de forma automática un mapa que refleje para cada ámbito de estudio la distribución espacial del permafrost, tal como se ha realizado en diversos ámbitos de montaña (Abramov, 2008; Chueca y Julián, 2007; Gómez, et al., 2001; Janke, 2005 a y b; Lewkowich y Ednie, 2004; Tanarro et al., 2001; Etzelmüller et al., 2001; Serrano et al., 2001).

 

Referencias.-

Abramov, A.; Gruber, S y Gilichinsky, D. (2008). Mountain permafrost on active volcanoes: Field data and statistical mapping, Klyuchevskaya Volcano Group, Kamchatka, Russia. Permafrost and Periglac. Process. 19: 261–277.

Chueca, J. y Julián, A. (2007) Permafrost distribution from BTS measurements (Sierra de Telera, Central Pyrenees, Spain): Assessing the importance of solar radiation in a mid-elevation shaded mountainous area. Permafrost and Periglac. Process18: 137–149.

Etzelmüller, B.; Hoelzle, M.; Solbjørg Flo Heggem, E.; Isaksen, K.; Mittaz, C.; Vonder Mühll, D.; Ødergård, R.; Haeberli, W. y Ludvig Sollid, J. (2001) Mapping and modelling the occurrence and distribution of mountain Permafrost. Norsk geogr. Tidsskr., 55: 186–194.

Gómez, A.; Palacios, D.; Ramos, M.; Tanarro, L. M.; Schulte, L. y Salvador, F. 2001. Location of permafrost in marginal regions: Corral del Veleta (Sierra Nevada, Spain). Permafrost and Periglacial Processes, 12: 93-114. DOI: 10.1002/ppp.375 

Gruber, S. y Hoelzle, M. (2001) Statistical modelling of mountain permafrost distribution: local calibration and incorporation of remotely sensed data. Permafrost and Periglacial Processes 12, 69-77.

Hoelzle, M. (1996) Mapping and modelling of mountain permafrost distribution in the Alps. Norsk Geografisk Tidsskrift 50, 11-15.

Hoelzle M.; Wegmann M.; y Krummenacher B. (1999) Miniature temperature dataloggers for mapping and monitoring of permafrost in high mountain areas: First experience from the Swiss Alps. Permafrost and Periglacial Processes 10: 113-124.

Janke, J. R. (2005a) The occurrence of alpine permafrost in the Front Range of Colorado. Geomorphology, 67(3-4): 375-389.

Janke, J. R. (2005b) Modeling past and future alpine permafrost distribution in the Colorado Front Range. Earth Surf. Process. Landforms 30, 1495–1508.

Lewkowich, A. G. y Ednie, M. (2004) Probability mapping of mountain permafrost using the BTS method, Wol Creek, Yukon Territory, Canada. Permafrost and Periglacial Proceses, 15: 67-80.

Palacios, D.; Zamorano, J. J. y Andrés, N. (2007) Permafrost distribution in tropical stratovolcanoes: Popocatépetl and Iztaccíhuatl volcanoes (Mexico). Geophysical Research Abstracts 9: 05615. 

Ramos, M.; Gómez, A.; Palacios, D.; Vicente, A.; Salvador, F.; Tanarro, L.M.; Schulte, L.; Crespo, F. y Luengo, E. (2002) Monitorización de la distribución del permafrost en Sierra Nevada a través del registro sistemático anual de la temperatura del suelo: primeros resultados. En Pérez González, A.; Vegas J. & Machado, M.J. (eds). Aportaciones a la Geomorfología de España en el inicio del Tercer Milenio (Actas de la VI Reunión Nacional de Geomorfología, Madrid, 17-20 septiembre 2000). Publicaciones del Instituto Geológico y Minero de España, serie: Geología, n 1: 455-463.

Sone, T.; Yamagata, K.; Otsuki, Y.; Sawada, Y. y Vyatkina, M. (2006) Distribution of permafrost on the west slope of Mt. Ichinsky, Kamchatka, Russia. Bulletin of Glaciological Research 23: 69–75.

Serrano, E.; Agudo, R.; Delaloye, R. y González-Trueba, J.J. (2001) Permafrost distribution in the Posets massif, Central Pyrenees. Norsk Geografisk Tidsskrift 55: 245–252.

Tanarro, L.M.; Hoelzle, M.; García, A.; Ramos, M.; Gruber, S.; Gómez, A.; Piquer, M. y Palacios, D. (2001) Permafrost distribution modeling in the mountains of the Mediterranean: Corral del Veleta, Sierra Nevada, Spain. Norsk Geografisk Tidsskrift-Norwegian Journal of Geography, 55: 253-260. DOI: 10.1080/00291950152746612