EL REGISTRO COSMOGÉNICO GLACIAL DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN

LOS ANDES PERUANOS: RESULTADOS DEL PROYECTO 144-2015

1Grupo de Investigación en Geografía Física de Alta Montaña, Departamento de Geografía, Universidad Complutense de Madrid, GFAM

(España). 2Guías de Espeleología y Montaña, GEM (España). 3Instituto Geológico Minero y Metalúrgico, INGEMMET (Perú). 4Instituto

Nacional de Investigación en Glaciares y Ecosistemas de Montaña, INAIGEM (Perú). 5Centre de Recherche et d’Enseignement de

Géosciences de l’Environnement, CEREGE (Francia).

Jose Úbeda1,2, Javier de Marcos1, Estibene Vásquez3, Ronald Concha4, Pablo Masías3, Mariette Bustamante2, Rossella Gómez2,

Joshua Iparraguirre4, Irene Schimmelpfennig5, Régis Braucher5, ASTER Team5, Ítalo Barrientos3, Gonzalo Luna3, Igor Astete3.

joseubeda@ucm.es

Vertiente suroeste del Nevado Hualcán

(Cordillera Blanca)

Laguna 513

CONTEXTO CLIMÁTICO ACTUAL DE LOS ANDES CENTRALES

Temperatura:amplitud térmica diaria > anual (zona tropical de la Tierra)

Como si fuera verano de día / invierno de noche

Precipitación: la mayor parte precipitación anual sucede entre diciembre y abril

Durante la estación de verano austral/invierno boreal

Existe una teleconexión (en escala anual) enfriamiento boreal/humedad tropical

a través del desplazamiento hacia el sur de la Zona de Convergencia Inter-Tropical (ZCIT)

ZONA DE CONVERGENCIA INTER-TROPICAL (ZCIT)

ZONA DE CONVERGENCIA INTER-TROPICAL (ZCIT)

Señal en la precipitación del desplazamiento estacional hacia el sur de la ZCIT

ZONA DE CONVERGENCIA INTER-TROPICAL (ZCIT)

Señal en la precipitación del desplazamiento estacional hacia el sur de la ZCIT

HIPÓTESIS: TELECONEXIÓN enfriamiento boreal/glaciares tropicales (escala ka)

Enfriamiento

boreal

- Mayor Desplazamiento hacia el sur de la ZCIT

- Aumento de humedad en los Andes Centrales

- ¿Causa de avances glaciares?

South American

summer monsoon

1. SST Atlántico Norte (38ºN)

2. SST Pacífico SE (41ºS)Enfriamiento respecto al presente de ambos hemisferios

(temperatura superficie del mar)

PROXIES PALEOCLIMÁTICOS (ejemplo últimos 30 ka)

Humedad en el altiplano3. Plancton de agua dulce en sedimentos del Titicaca

4. Paleolagos en Salar de Uyuni

Periodo del Last Glacial Maximum deducido del nivel global de los océanos (Relative Sea Level)

HIPÓTESIS: TELECONEXIÓN enfriamiento boreal/glaciares tropicales (escala ka)

Después del LGM el Hemisferio Sur empieza a calentarse1Hemisferio Norte también empieza a calentarse pero la tendencia es interrumpida

por enfriamientos abruptos: Younger Dryas (YD) y eventos Heinrich (H1, H2)

Debidos a interrupción corriente termohalina por deshielo glaciares América del Norte2

Coinciden con comienzo fases de transgresiones de lagos y crecimiento plancton

Las señales de eventos fríos Hemisferio Norte (picos negativos SST, líneas verticales negras)

3→ Teleconexión enfriamiento boreal/humedad tropical a través de la ZCIT en escalas de ka

HIPÓTESIS

¿EXISTE UNA TELECONEXIÓN

Entre el enfriamiento del hemisferio Norte, la

humedad tropical y los glaciares andinos

a través de la ZCIT?

(en escalas de miles de años, ka)¿CÓMO PUEDE COMPROBARSE?

A través de dataciones

cosmogénicas de fases de avance y

retroceso de glaciares

DATACIONES COSMOGÉNICAS

FUENTES DE RADIACIÓN CÓSMICA PRIMARIA

La atmósfera y el campo geomagnéticoterrestres descomponen la radiacióncósmica primaria en radiación cósmicasecundaria

- Viento Solar

- Explosiones de estrellas supernova

- Otras fuentes desconocidas

La radiación cósmica es mayor en bajaslatitudes y altas altitudes

Las montañas peruanas son un entornoidóneo para aplicar estos métodos

CA

MB

IO

CL

IMÁ

TIC

O 1

RESPUESTA DE LOS GLACIARES A LOS CAMBIOS CLIMÁTICOS

Enfriamiento climay/o

Aumento innivación

AVANCE GLACIARFormación de morrenas

Calentamiento climay/o

Reducción innivación

DEGLACIACIÓNExposición del lecho glaciar

CA

MB

IO

CL

IMÁ

TIC

O 2

Culminación del

AVANCE GLACIARglaciar en equilibrio con el clima

Muestra bloque morrénico: data avance glaciar

Muestra lecho rochoso pulido: data deglaciación

CLAVES1. La radiación cósmica genera cambios geoquímicos en la superficie de las rocas(producción de isótopos 10Be).

DATACIONES COSMOGÉNICAS GLACIALES

AVANCE GLACIAR

Bloque morrénico

Morrena lateral

2. El recuento de átomos de 10Be permite conocer cuanto tiempo lleva expuesta unasuperficie a la radiación cósmica.

3. La edad de exposición de un bloque morrénico puede datar el avance glaciar que generóla morrena.

DEGLACIACIÓN

Lecho rocoso pulido

4. La edad de exposición de un lecho rocoso pulido puede datar el momento en el que elretroceso del glaciar dejó expuesta esa superficie a la radiación cósmica.

Amazonía

Océano

Pacífico

Hualcán

Huaraz

Pariacaca

Lima

Chila

Coropuna

Arequipa

Hualcán (~9ºS)

Pariacaca (~12ºS)

Chila (~16ºS)

ÁREAS DE ESTUDIO

Coropuna

TRABAJO DE CAMPO: RECOGIDA DE MUESTRAS DE SUPERFICIES (1 kg)

3

4

TRABAJO DE LABORATORIO (4 fases)

PREPARACIÓN

MECÁNICA

SEPARACIÓN MAGNÉTICA (selección del cuarzo de las muestras)

PREPARACIÓN QUÍMICA (selección de átomos de 10Be)

ACELERADOR (recuento de átomos de 10Be y transformación en ka)

Molido

Tamizado

INTERPRETACIÓN PRELIMINAR

DE LOS RESULTADOS

Δ Hualcán (6122 m)

LEYENDA

Fases morrénicas

Bloques morrénicos

Lechos rocosos pulidos

M5

M4

M3

M3

M2

M1

M1

HUALCÁN: teleconexión enfriamiento boreal/humedad Andes Centrales

Pequeña Edad del Hielo

- Morrenas M1

- 8 Muestras (1-7)

- Edades 0.6-0.4 ka

Comienzo Last Glacial Cycle

- Morrenas M5

- 5 Muestras (24-25 y 28-30)

- Edades 131-61 ka

- Valle posterior <60 ka

- Morrenas M2

- Muestras 8-14

- Edades 15 ka

- Coincide con evento boreal

frío YD y paleolago Coipasa

Younger Dryas y Lago Coipasa

Pequeña Edad del Hielo

- Morrenas M1

- 8 Muestras (1-7)

- Edades 0.6-0.4 ka

Deshielo Holoceno tardío

- Lecho rocoso pulido 26

- Deshielo 2.5 ka

Deshielo Holoceno tardío

- Lecho rocoso pulido 27

- Deshielo (1.2 ka)

Heinrich 1 y Lago Tauca

- Morrenas M3

- 6 Muestras 15-17 y 21-23

- Edades 17-15 ka

- Coincide con evento boreal

frío H1 y paleoago Tauca

LGM temprano

- Morrenas M4

- 3 Muestras (18-20)

- Edades 32-24 ka

- 6 edades pendientes en

el laboratorio

Pariacaca (5758 m) Δ

LEYENDA

Fases morrénicas

Bloques morrénicos

Lechos rocosos pulidos

M5

PARIACACA: deglaciación posterior a un máximo anterior al LGM

Pequeña Edad del Hielo

- Morrenas M1

- 5 Muestras (49-53)

- Edades 0.6 ka

- Morrenas M2-M3

- 6 Muestras (54-59)

- Edades 11.5 ka

- Coincide con evento boreal

frío YD y paleolago Coipasa

Younger Dryas y Lago Coipasa

- Errores recomiendan

aumentar muestreo

M4

M2-M3

M1

- Morrenas M5

- 12 Muestras (37-48)

- Edades 48-32 ka

Máxima Extensión del Hielo

anterior al LGM deducido de RSL

- Contemporáneos a eventos

boreales fríos y paleolagos

anteriores a 30 ka- 35 Edades pendientes en el

laboratorio

63 (16.9±1.6 ka)

62 (23.8±1.9 ka)

60 (35.6±2.7 ka)

2 Edades pendientes

en el laboratorio

Deglaciación posterior

al LGM

Lechos rocosos pulidos

Δ Ticllo Ticllo (5400 m)

LEYENDA

Fases morrénicas

Bloques morrénicos

Lechos rocosos pulidos

M1-M3

M4

M5

74 (10.9±1.5 ka)75 (11.6±1.1 ka)76 (11.5±1.1 ka)

AREQUIPA: deglaciación tardía en Andes tropicales áridos (~11-10 ka)

M5

Deglaciación 11-10 ka

Heinrich 1 y Lago Tauca

- Morrenas M5

- 2 Muestras 67 y 72

- Edades 17-15 ka

- Coincide con evento boreal

frío H1 y paleoago Tauca

15 edades inesperadas

muestran erosión morrenas

indicando deglaciación

después de 11 ka

Younger Dryas-Coipasa

morrenas erosionadas

- 9 bloques en morrenas

M1-M4 indican edades

11-13 ka

- Son contemporáneas a

evento boreal YD y

transgresión lago

Coipasa

(no hay glaciares actuales)

Se han realizado 100 dataciones cosmogénicas de 10Be de superficies de bloques morrénicos y

de lechos rocosos pulidos en 3 áreas de estudio de la cordillera occidental de los Andes

Centrales:

CONCLUSIONES

- En Hualcán: la correlación de edades glaciales y proxies paleoclimáticos sugiere una

teleconexión enfriamiento del Hemisferio Norte y avances glaciares a través de la ZCIT.

- En Pariacaca: se ha encontrado una fase de máxima expansión glaciar temprana hace 48-

32 ka, anterior al LGM (26-19 ka) y un registro continuo hasta el presente pendiente de datar.

- En Chila (cerro Ticllo Ticllo): las edades de lechos rocosos con pulimento glaciar y la erosión

generalizada de morrenas indican una deglaciación tardía (hace 11-10 ka).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10Be ka

HUALCÁN

60

80

100

120

140

0

5

10

15

20

25

30

35

10Be ka CHILA

¡¡¡GRACIAS!!!