Recent evolution of the active layer in the morenas coloradas rock glacier, central andes, mendoza, argentina and its relation with kinematics

Abstract

Between 2008 and 2016 the Morenas Coloradas rock glacier in the Central Andes of Mendoza showed different thermal characteristics at three monitoring sites in active layers, Balcón I (3560 m a.s.l.), Balcón I Superior (3590 m a.s.l.) and Balcón II (3770 m a.s.l.). These can be explained by various factors, not only external ones related to the climatic variability and altitude, but also by thermal-hydrological factors that destabilized its internal cryogenic structure. At Balcón I, situated on a sloping terrace of the rock glacier, a transient layer even showed definitive signs of permafrost degradation in the recent years, transforming it in a thermal talik. Long-term studies of surficial boreholes showed that the 0°C isotherm is higher in altitude than the active front of the rock glacier and it has risen 40 m in altitude since the 1990s. As consequence of the thermal changes of the active layer, the rock glacier shows abrupt movements, particularly in its terminal part. Thus geodesic measurements to obtain different speeds and directions were made. At the monitoring area of Balcón I Superior, which lies on a superimposed lobe, the geodesic measurement points revealed significant kinematic activity in the period May 2015 – February 2016, when the largest displacement was approximately 2 m to the South, developing an advance of the front over Balcón I. At Balcón II however, the points moved much less, in the order of 0.30 m yr-1. The present studies suggest that the largest cryogenic sedimentary movements are superficial, that is to say, they are located in the active layer and the supra-permafrost and are due to internal movements produced by melting water coming from the top of the cryoform, and from both sides of the upper basin of the valley.

En el período 2008-2016 el glaciar de escombros de Morenas Coloradas, en los Andes Centrales de Mendoza, presentó en sus sitios de monitoreo Balcón I (3560 m s.n.m.), Balcón I Superior (3590 m s.n.m.) and Balcón II (3770 m s.n.m.) situaciones térmicas de capa activa disímiles entre sí adjudicadas a varios factores, no solamente externos, relacionados con la variabilidad climática y la altura, sino con situaciones termo-hídricas desestabilizadoras de su estructura interna. En el sitio de monitoreo Balcón I, situado en una terraza inclinada y deprimida del glaciar de escombros, una capa transitoria mostró incluso signos definitivos de degradación del permafrost en los últimos años, transformando el sitio en un talik térmico. Estudios más prolongados con perforaciones superficiales demostraron que la isoterma de 0 °C se halla más alta que el frente activo del glaciar de escombros y que la misma había ascendido aproximadamente unos 40 m en altitud desde la década de 1990. Como consecuencia de los cambios térmicos en los perfiles de capas activas, el glaciar de escombros muestra movimientos rápidos, particularmente en su parte terminal. Por este motivo, se hicieron mediciones geodésicas para obtener las diferentes velocidades criodinámicas y sus direcciones. En el área de monitoreo de Balcón I Superior, que se encuentra en un lóbulo superpuesto a Balcón I, los puntos de medición geodésicos revelaron una actividad cinemática significativa en el período de mayo de 2015 a febrero de 2016, siendo el mayor desplazamiento de aproximadamente 2 m hacia el sur, desarrollando un avance del frente hacia Balcón I, Sin embargo, en Balcón II, los puntos geodésicos se movieron mucho menos, del orden de 0,30 m año-1. Los estudios actuales sugieren que los movimientos sedimentarios criogénicos más grandes son superficiales, es decir, se ubican en la capa activa, de transición y en el supra-permafrost y se deben a movimientos internos producidos por el derretimiento del agua proveniente de la parte superior de la crioforma, y de ambos lados de la cuenca alta del valle.