El modelado glaciar: el hielo como constructor del relieve

Los agentes geomorfológicos son elementos del medio capaces de modelar el paisaje con su actividad, creando nuevas formas del relieve o destruyendo las ya existentes en función de los desequilibrios físicos que se produzcan. Por ejemplo, la elevación de un sistema montañoso va a traer consigo un rejuvenecimiento de los cauces fluviales, ya que con la elevación de sus cabeceras se producirá también un distanciamiento de sus perfiles de equilibrio, lo que en última instancia hará que los procesos erosivos se aceleren. Pero aunque siempre que hablamos de modelado solemos emplear el modelado fluvial como ejemplo, hay que tener en cuenta que el aire en forma de viento, el mar con sus corrientes y el oleaje, o incluso el hielo también son capaces de modelar el paisaje a su antojo. En esta entrada de hecho vamos a hablar del modelado glaciar, del poder que tiene el hielo a la hora de crear formas del relieve y un paisaje tan característico y único como es el suyo.

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Un glaciar es una lengua de hielo que avanza hacia el mar, aunque a veces mueren en tierra firme sin llegar a generar icebergs. Esta imagen aérea es del glaciar Viedma, el mayor glaciar de Argentina (fuente: argentina-excepcion.com)

El hielo como sólido dinámico

Cuando pensamos en un cubito de hielo inmediatamente nos damos cuenta que, a diferencia del agua que bebemos, es sólido. Pero a pesar de que estamos hablando de un sólido el hielo no es un cuerpo inerte en el sentido de que interviene activamente allí donde lo encontramos. Y para entender cómo funciona debemos hablar antes de una de las características físicas más especiales que tiene el agua como sustancia química, y es que al solidificarse aumenta su volumen. Esto es debido a que, mientras el agua líquida tiene una estructura desordenada en la que las moléculas se unen unas a otras mediante puentes de hidrógeno, en el hielo su estructura cristalina está formada por un armazón tridimensional de moléculas de agua con numerosos huecos vacíos entre ellas. De esta manera la misma cantidad de agua ocupa más espacio si está en estado sólido (debido a esos huecos) que si lo está en estado líquido, una peculiaridad muy llamativa y especial. Pero no solo tiene esta consecuencia, ya que al ocupar un mayor volumen también está produciendo una menor densidad (en torno al 90%), lo que explica que el hielo siempre flote sobre el agua líquida en una proporción de 9 partes sumergidas y una emergida, una proporción que se ve muy bien cuando hablamos de icebergs, de los que sólo vemos sobre la superficie del mar una novena parte. Por último, y gracias a que el hielo flota, los lagos y mares de áreas polares pueden congelarse pero solo en superficie, permitiendo con ello que los peces y el resto de organismos que habitan en ellos puedan seguir viviendo bajo la capa de hielo sin mayores problemas.

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El hielo tiene aproximadamente una novena parte la densidad del agua líquida. Esta es la razón de que cualquier bloque de hielo, sea un cubito o un iceberg, al estar sumergido en agua mantenga siempre una novena parte sin hundirse (fuente: Niyazz / Shutterstock)

Las características físicas del hielo son muy especiales y lo convierten en una sustancia dinámica de gran importancia a la hora de modelar el paisaje, al menos en aquellas regiones donde lo encontramos. De esta manera en lo alto de las montañas y en las regiones polares el hielo es el principal agente modelador del relieve, y como agente geomorfológico que es su actividad la podemos dividir en tres procesos principales: erosión, transporte y sedimentación, si bien a la hora de hablar del modelado glaciar el transporte no tiene gran importancia.

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El modelado glaciar lo encontramos en zonas donde las temperaturas rondan los 0º C, siendo muy habitual en la alta montaña, donde encontramos lo que llamamos glaciar de montaña (imagen modificada a partir de ccin.ca)

La erosión glaciar, circos y valles en U

El proceso de erosión que produce el hielo lo podemos separar en dos grandes bloques. El primero de ellos es un fenómeno de meteorización física, es decir, estamos hablando de una alteración de los materiales geológicos por la acción de un agente externo (en este caso el agua en forma de hielo) a partir de una cuestión física. Como ya hemos visto, el agua tiene una dilatación anómala debido a que al congelarse aumenta de volumen y no al revés. De esta manera, si una cantidad de agua líquida que previamente se ha filtrado por una grieta se congela va a expandirse, produciendo una fuerza por dilatación que afectará a las paredes de la grieta y hará que se haga más grande. En otras palabras, si estamos en una región donde las temperaturas oscilan en torno a 0 ºC, temperaturas que permitirán al agua cambiar de estado sólido a líquido y viceversa con el tiempo, vamos a encontrar rocas fracturadas y rotas por estos cambios de estado. A este fenómeno de meteorización física lo conocemos como gelifracción o crioclastia, y es una de las formas más importantes de erosión por hielo que existen en el planeta.

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La gelifracción o crioclastia es un proceso de meteorización física que consiste en la dilatación del agua que hay dentro de las grietas de las rocas cuando pasa a estado sólido (imagen de arriba a la izquierda tomada de marinatejada1994.blogspot.es; imagen de arriba derecha tomada de randonature.ch; esquema de abajo modificado a partir de geocaching.com)

Como ya vimos en una entrada anterior, una de las mayores preocupaciones sobre el Calentamiento Global es la aceleración del deshielo que están sufriendo los glaciares del planeta. En aquel entonces ya explicamos que este deshielo es un fenómeno natural muchas veces mal entendido por la sociedad, ya que en realidad sabemos que hemos influido pero no tenemos muy claro cuánta ha sido nuestra influencia. En cualquier caso no devemos olvidar que los glaciares son lenguas de hielo que se desplazan por valles de una manera muy similar al agua de los ríos, erosionando y tansportando material que al final de su recorrido acabará siendo depositado en forma de sedimentos glaciares. Si nos centramos a la primera parte, en la erosión de estas lenguas de hielo, vemos que los glaciares actúan fundamentalmente por dos mecanismos muy sencillos. El primero es el arranque (placking) de material del sustrato rocos por el que avanza, algo que se produce tanto en los fondos como en los laterales del propio glaciar. El segundo es la abrasión, que podemos definir como el efecto de pulido que produce el hielo en la superficie sobre la que pasa y que deja como marca una serie de estrías de varios centímetros de anchura que nos ayudan a los geólogos a saber con posterioridad cuál fue la dirección de avance del glaciar.

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Imagen de estrías glaciares en Bockkarkees (Austria). Este tipo de marcas se producen por el avance de la lengua de hielo en el sustrato rocoso sobre el que se desplazó (fuente: emaze.com)

Las formas de relieve asociadas con la erosión glaciar pueden ser de tamaños muy diversos debido a que el hielo actúa a muy diversas escalas. La primera forma asociada con los glaciares son los circos glaciares, depresiones con forma de anfiteatro que se producen en la cabecera de un valle. Este tipo de forma es muy fácil de identificar gracias a su forma circular, y en ocasiones en su interior encontramos las famosas lagunas glaciares, que no son más que depresiones del fondo del glaciar que ahora están ocupadas por agua. Los circos glaciares los solemos encontrar en las zonas de alta montaña, aunque no son exclusivos de este ambiente, y en muchos casos están separados unos de otros por crestas angulosas o picos que reciben el nombre de horns (cuernos).

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Imagen del circo glaciar Tjønnholstinden, en Noruega (foto de Tore Røraas / Marianne Gjørv)

Lo que acabamos de ver es dentro de la cabecera del propio glaciar, pero también tenemos formas erosivas en su avance hacia su final. En este sentido la forma más destacada son los valles glaciares, valles en forma de U (paredes casi verticales y fondo amplio) que se han originado por el avance de la lengua de hielo. En muchos casos los valles glaciares fueron en origen valles fluviales (en forma de V) que al ser ocupados por un glaciar se amoldaron a este, pero lo que solemos ver en la actualidad, debido en parte a que estamos en un periodo interglacial (ver Las glaciaciones del Cuaternario), son antiguos valles glaciares ahora reconvertidos en valles fluviales pero con algunos rasgos que recuerdan su pasado glaciar. Pero los valles en U no son lo único destacado desde el punto de vista erosivo, ya que en ocasiones estos valles tienen en su fondo colinas rocosas alargadas en dirección al avance de la lengua de hielo que reciben el nombre de drumlins. Los drumlins pueden ser conocidos como whale-backs si son formas simétricas o como flyggbergs si son asimétricas. Por último podemos destacar, si bien son formas de una escala menor, los cantos aborregados, bloques irregulares que se producen en terrenos muy desiguales, concretamente en aquellas zonas en las que el hielo no pudo pulir toda la superficie sobre la que avanzó, dejando una parte rugosa que resalta del resto.

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El Valle de Ordesa es uno de los valles glaciares del geoparque de Sobrarbe, con las típicas paredes verticales y la base más o menos plana de este tipo de valles con forma de U (fuente: luzmediterranea.wordpress.com)

Sedimentos glaciares, el mundo de las morrenas

El hielo es agua en estado sólido, pero cuando lo estudiamos como agente geomorfológico lo consideramos más bien como un fluido de alta viscosidad. Y es que en realidad es un cuerpo difícil de deformar que tiene una alta capacidad de transporte pero una casi nula capacidad de clasificación. ¿Qué quiere decir eso? Que a diferencia del agua líquida de los ríos, que va a arrastrar material más grande o más pequeño en función de la fuerza de la propia corriente, el hielo transporta materiales de todos los tamaños juntos. Esto es muy importante a la hora de hablar de los depósitos de origen glaciar, que se van a caracterizar precisamente por esa mala clasificación, apareciendo en ocasiones rocas de grandes dimensiones que resaltan en el paisaje por no ser originarias de allí, los llamados bloques erráticos.

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Imagen de un bloque errático en Itillersuaq, al sur de Groenlandia (fuente: flickr.com)

Las morrenas glaciares son la forma de depósito glaciar más importante y conocida. Se trata de acumulaciones de material transportado por el glaciar que aparecen en las zonas donde el hielo desaparece. Según dónde encontremos este tipo de derrubios de tamaños muy diversos se habla de morrenas terminales (en el frente del glaciar), morrenas laterales (a los lados de la lengua de hielo) o morrenas de fondo (en la base del valle glaciar). Las morrenas son de gran importancia y a veces nos ayudan a cuantificar cómo fue el retroceso de un glaciar del pasado que ya no existe, ya que muchas veces apreciamos una serie de morrenas terminales cada vez más próximas a la cabecera que si las datásemos nos podrían dar una información muy valiosa en cuanto al Calentamiento Global del pasado.

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Las morrenas son acumulaciones de derrubios que fueron transportados por un glaciar. La morrena de esta imagen corresponde con una de las numerosas morrenas que encontramos en la ladera norte del Pico Mencilla, en el municipio burgalés de Pineda de la Sierra (imagen propia)

Además de las morrenas existen varias formas de depósito glaciar con nombres bastante complicados. Los esker son depósitos de gravas y arenas que fueron dejados en la base de corrientes subglaciares que circulaban por túneles bajo el hielo, acumulaciones que pueden llegar a tener hasta 40 m de altura. Por su parte los drumlins sedimentarios son colinas elípticas de varios kilómetros de longitud que se formaron por sedimentos depositados bajo la masa de hielo. Suelen ser asimétricos y elongados en la dirección de movimiento del glaciar, de manera que la parte con la pendiente mayor es siempre la que corresponde con la parte que está corriente arriba. Por su parte los kame son montículos formados por derrubios de arena y grava mal clasificados que se localizan en la terminación del glaciar o cerca de ella. A veces los kame pueden producirse por deltas de una corriente de deshielo, pero también lo pueden hacer por acumulación de derrubios dejados en el frente del glaciar. Y por último tenemos los kettle, que no son más que depresiones, generalmente circulares, que se sitúan en los materiales depositados en el frente de deshielo del glaciar. Esta forma se produce por la fusión de masas de hielo que llegaron a estar total o parcialmente enterradas y en ocasiones los encontramos ocupados por agua (kettle lakes).

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Los kame son montículos de elevada pendiente que se han formado por acumulación de derrubios. El kame de esta imagen se encuentra en Escocia (fuente: wikipedia.org)

Un caso particular pero muy importante de depósito glaciar son las varvas glaciares. Se trata de depósitos laminados formados por una alternancia de arcillas y limos (o arenas) que se forman en los lagos glaciares y en los deltas de las desembocaduras de corrientes de deshielo como consecuencia de las variaciones anuales de temperatura. De esta forma las láminas limo-arenosas, de un color claro, se dan en primavera y verano y son el resultado del transporte de las corrientes de agua generadas por el deshielo del glaciar, meintras que las láminas arcillosas, de color oscuro, se forman en invierno por decantación principalmente. Gracias a esa alternancia anual tan evidente las varvas glaciares se han convertido en una excelente herramienta para datar depósitos y conocer un poco mejor la historia de un glaciar o una región glaciar concreta, algo que cobra mayor importancia cuando el objetivo es realizar un estudio paleoclimático, tan importante para conocer el verdadero alcance del Cambio Climático Global actual.

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Las varvas glaciares son muy empleadas en estudios paleoclimáticos debido a la fácil cronología que se puede llevar a cabo en este tipo de depósitos laminados. La espectacular varva que se aprecia en esta imagen se encuentra en Montana y se formó durante la última glaciación (fuente: eos.tufts.edu)

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