e.
Pouyaud, J-D Taupin, R. Gallaire, P. Ribstein, B. Francou, 1. ChaffautInstitut de Recherche pour le Oéveloppement (IRO), (Francia, Bolivia, Ecuador, Brasil) E. Ramirez
IHH, UMSA, La Paz, (Bolivia) M Stievenard, G. Hoffman LSCE-CEA, Saclay, (Francia) J.-R. Petit
LGGE, Université de St. Martin d'Hére, Grenoble, (Francia) U. Schotterer, P. Ginot
Dept. für chemie und Biochemie, UniversitatBern, Bern, (Suiza)
Resumen
Esta presentación entrega unos resultados preliminares de la historia del clima y del medio ambiente registrada en el hielo de las cumbres bolivianas. Se recogieron testigos de hielo de la cumbre del Volcán Sajama (Bolivia, 6542 m, 18°06'S, 68°53'W) en julio de 1997 y de la cumbre del Sur del Nevado IlIimani (Bolivia, 6350 m, 16°22'S, 67°28'W) en junio de 1999. Aunque estos testigos ofrecen información desde el Holoceno, se concentra en el último siglo realizando una comparación de la información climática reconstruida de los glaciares IIlimani y Sajama.
Las variaciones anuales en la cantidad y composición química de las precipitaciones que se acumulan en los glaciares producen laminaciones que permiten contar las secuencias estratigráficas y así establecer una datación de los niveles de hielo. Se analizaron unos parámetros sobre toda la longitud del hielo, como la concentración en isótopos estables del agua (Deuterio/hidrógeno) y la conductividad eléctrica en continuo. Otros parámetros se midieron sólo en algunas partes de los testigos como la concentración de polvo indisoluble, las características mineralógicas del polvo encontrado y la concentración en algunos elementos químicos.
Un primer resultado importante es la variabilidad estacional de varios parámetros analizados:
conductividad eléctrica, concentración en polvo, concentración isotópica. Esta estacionalidad de las capas de nieve tiene doble interés, no solamente fechar el testigo contando las capas sino también deducir la acumulación anual y las características de la atmósfera del pasado en las cumbres.
La "calibración" de la reconstrucción climática se basa sobre los datos isotópicos de las precipitaciones actuales. Los datos de la red de medición a nivel de los eventos de precipitación muestran la misma estacionalidad isotópica encontrada en los testigos de hielo. Aunque el Altiplano recibe principalmente su humedad del Océano Atlántico a través de la Amazonía, las mediciones isotópicas y químicas de los testigos de hielo muestran una huella de los eventos El Niño / La Niña originado en el Océano Pacífico. Esta relación confirma los testigos de hielo como archivo de alta resolución para los parámetros climáticos de larga escala:
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INTRODUCCiÓN
El conocimiento de los climas pasados ayudaría enormemente a comprender la variabilidad climática de los climas actuales. Además, sería deseable hacer la distinción entre la variabilidad climática natural y la influencia del hombre. El programa NGT (Nieve y Glaciares Tropicales) (Pouyaud y al., 1995) se interesa en los archivos glaciares. Aunque la distribución espacial de éstos sea discontinua, desde el casquete glaciar Antártico hasta los glaciares que cubren las altas cumbres de las cadenas intertropicales, ellos presentan una continuidad temporal que permite una retrospectiva climática que puede alcanzar algunas centenas de miles de años en Antártico y una a tres decenas de miles de años para glaciares tropicales bien elegidos. La extracción de testigos de hielo realizada en estas condiciones privilegiadas dan registros continuos de las variaciones del clima pasado.
En los Andes, en particular, el estudio de los testigos de hielo comienza a complementar los trabajos anteriormente conducidos sobre testigos de sedimentos lacustres, o sobre corales del océano Pacífico, y permiten principalmente la reconstrucción de la variabilidad de los ENSO durante el Holoceno y en forma particular sobre el último milenio que sufrió la Pequeña Edad del Hielo. El análisis de parámetros específicos, químicos y/o isotópicos, de todos los testigos de hielo, debe permitir ver la marca continental de los eventos ENSO. En efecto, se sabe que los eventos ENSO actuales tienen un impacto significativo en América latina modificando las transferencias atmosféricas. Más específicamente, en los Andes de Bolivia, se ha mostrado que modifican a la vez los totales de precipitación y la temperatura del aire, de ahí una influencia considerable sobre el balance de masa (e hidrológico) de los glaciares (Wagnon y al., 2000).
Obtener en los hielos tropicales algunos registros locales de la actividad de los ENSO del pasado permitirá comprender mejor el rápido retroceso de los glaciares tropicales observado desde hac.: 20 años, y por lo tanto sobre las causas de este retroceso tener en cuenta el recalentamiento global y el cambio en la frecuencia y la intensidad de los eventos ENSO.
METODOLOGíA
Desde hace casi 20 años varias perforaciones de algunos testigos de hielo fueron realizadas sucesivamente en Perú (Quelccaya, 5670 m, USA, 1983; Huascarán, 6048 m, USA, 1993), en Bolivia (Sajama, 6542 m, USA y Francia, 1997; IlIimani, 6350 m, Francia y Suiza, 1999) y en Chile (Cerro Tapado, 5550 m, Suiza y Francia, 1999) (TR). Al finalizar el año 2000 una nueva perforación será realizada por el mismo equipo franco-suizo en la cumbre del Volcán Chimborazo (6270 m) en Ecuador. Las dos últimas perforaciones realizadas durante estos últimos años en Bolivia (TR) en condiciones climáticas diferentes, han permitido complementar significativamente la cobertura espacial de las extracciones andinas de testigos de hielos. Al pie del Sajama, las precipitaciones medias anuales no superan los 300 mm (estaciones de Chungara, Parinacota y Chucuyo en Chile; estaciones de Sajama y Cosapa en Bolivia), cuando éstas alcanzan los 600 mm al oeste del IlIimani (estación de La Paz, El Alto, Pinaya y Paica).
Además, si se puede considerar que en el IIlimani la única fuente de humedad de las precipitaciones es de origen Atlántico, en el Sajama orígenes de humedad del Pacífico, aunque débiles, siguen siendo posibles. Estos datos fijan los niveles de acumulación en los cuales se puede esperar en el IlIimani y el Sajama, tomando en cuenta no obstante el rol importante de deflación del viento y la ablación considerable debida a la sublimación del manto nevoso superficial.
Por lo tanto, habría que obtener una datación precisa del registro de la variabilidad interanual del clima, y para ello diversos análisis se han programado (pero todavía no se han realizado todos) sobre los testigos llevados: química de los iones mayores y de los elementos traza, isótopos estables caO en el agua y las burbujas de aire, 2H en el agua, 34S) e isótopos
radioactivos
eH,
14C), análisis de la estructura del hielo, conductividad eléctrica, cuenta y distribución de las partículas, mineralogía.En los Andes, y sobre todo en el Altiplano, la señal isotópica de las precipitaciones muestra un comportamiento estacional unimodal (Figura 1): la composición isotópica de las precipitaciones de la estación de lluvias (de noviembre a marzo) es más ligera (~1 80 comprendido entre -10 Y -20 0/00), lo que se debe al efecto de cantidad que es dominante; cuando las composiciones isotópicas de los raros eventos de precipitaciones de la estación seca (de abril a noviembre), son más pesadas (~180 superior a -10 0/00), porque la atmósfera es entonces claramente desaturada. Este modelo estacional de las variaciones intra anuales de la composición isotópica de las precipitaciones se conserva en el hielo resultante de la acumulación de las precipitaciones y luego puede ser utilizado para la separación, la cuenta y pues la datación de las capas anuales en el testigo.
Los resultados que van a seguir todavía son preliminares, en particular lo que se refiere a la escala de tiempo que no podrá ser confirmada sino con los resultados esperados de las dataciones absolutas por medio del tritio.
Los resultados del testigo del volcán SAJAMA Sitio y análisis referidosl IRO ha contribuido de manera determinante, en junio y julio de 1997, en la perforación exitosa de 3 testigos (134, 132, 39 m) llevada a cabo en la cima del glaciar del Volcán Sajama (altura: 6542 m, 18°S, Bolivia) con el equipo de L.G. Thompson (Columbus, Ohio University, USA). El estudio de los dos primeros testigos, que cubren los últimos 25 000 años, puso en evidencia principalmente un aumento de las precipitaciones durante los 3000 últimos años (Thompson y al., 1998).
El tercer testigo (38.6 m) fue muestreado por el IRO y sus parten arios en una resolución casi mensual (recorte muestreado a 3 cm de intervalo) para estudiar con precisión las variaciones de la composición isotópica y química de las precipitaciones (~O, ~180). Un perfil completo ~180 ya fue realizado (Figura 2) y también se obtuvieron, a lo largo de los 24 primeros metros, resultados parciales en ~O, iones mayores y partículas (trabajos del equipo americano, no presentados aquí).
Estrategia de datación del testigo
El testigo mismo (Figure 2) está constituido de "firn" (nieve evolucionada todavía no transformada en hielo) donde son visibles muchas capas de polvo y muchas capas de hielo (1 mm a 1O cm de espesor). Estas capas de hielo resultan de los procesos complejos de sublimación, de fusión y de recongelación debidos al amplio gradiente de temperaturas, a las varaciones rápidas de la radiación con la nebulosidad y a la acción de los vientos que pueden superar los 150 km/h. Los análisis mostraron que estas capas de hielo claramente definidas no perturban la señal isotópica media.
Los análisis químicos muestran también un ciclo estacional bien marcado con un claro crecimiento de las concentraciones químicas y en partículas durante la estación seca, debido al mismo tiempo a la sublimación y a los aportes de polvos.
La combinación de los perfiles isotópicos y químicos obtenida fue utilizada para el conteo de las capas anuales hasta 24 m (TR). Esta datación está parcialmente confirmada por las mediciones de tritio realizadas por el equipo americano sobre los dos testigos cuyo pico sitúa el año 1964 a 25,2 m de profundidad. Las medicíones en curso sobre el tercer testigo deben confirmar este resultado. Entre 25 y 38,6 m, la señal isotópica únicamente no permite la identificación decisiva de las capas anuales en ausencia de los resultados de análisis químicos.
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180 160 140 _120 8 El 100
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