Degradation of buried ice and permafrost in the Veleta cirque (Sierra Nevada, Spain) from 2006 to 2013 as a response to recent climate trends

Abstract

El circo Veleta se encuentra al pie del pico Veleta, una de las más altas cumbres del Parque Nacional de Sierra Nevada (sur de España). Este circo era la fuente de un valle glaciar durante los periodos fríos del Cuaternario. Durante la Pequeña Edad de Hielo albergaba un pequeño glaciar, la más meridional de Europa, de la que hemos poseído registros escritos desde el siglo XVII. Este glaciar todavía tenía restos de hielo hasta la mitad del siglo XX. Este hielo ya no es visible, pero persiste un residuo junto a un permafrost discontinuo atrapado bajo capas de bloques de piedra que conforman un glaciar de roca incipiente. De 2006 a 2013, este glaciar de roca se controló mediante la medición de la temperatura de la capa activa, el grado de la cubierta de nieve en el suelo, los movimientos del cuerpo del glaciar de roca y prospección geofísica en su interior. Los resultados muestran que el hielo y el permafrost relicto atrapado han ido disminuyendo de manera constante. Los procesos que explican esto es la degradación que se produce en la cadena, a partir de la radiación externa que afecta a la tierra en verano, que es cuando las temperaturas son más altas. En efecto, cuando esta radiación funde de manera constante la nieve en el suelo, la onda expansiva térmica avanza en el corazón de la capa activa, alcanzando el techo de la masa congelada, que posteriormente se degrada y se funde. En este proceso está todo vinculado, la circulación de agua de deshielo cumple una función muy significativa, ya que actúa como transmisor de calor. La naturaleza complementaria de estos procesos se explica con el hundimiento y continuos cambios en el embalaje completo clásico y el derretimiento del techo congelado sobre el que descansa. Esto sucede en verano en tan sólo unas semanas. Todos estos acontecimientos, en particular, los geomorfológicos, se llevan a cabo en las cumbres de Sierra Nevada dentro de ciertas condiciones climáticas que en la actualidad son desfavorable para el mantenimiento de la nieve a nivel de suelo en verano. Estas condiciones podrían relacionar con las variaciones recientes del clima, a partir de mediados del siglo XIX y más notablemente desde la segunda mitad del siglo XX. El trabajo y los resultados ponen de manifiesto la sensibilidad del clima de los picos de Sierra Nevada para el efecto del cambio climático y su impacto en la dinámica de los ecosistemas, que es un punto de referencia para la evaluación de la evolución actual de los paisajes de alta montaña mediterránea.

The Veleta cirque is located at the foot of the Veleta peak, one of the highest summits of the Sierra Nevada National Park (southern Spain). This cirque was the source of a glacier valley during the Quaternary cold periods. During the Little Ice Age it sheltered a small glacier, the most southerly in Europe, about which we have possessed written records since the 17th century. This glacier still had ice residues until the mid-20th century. This ice is no longer visible, but a residue persists along with discontinuous permafrost trapped under strata of rock blocks that make up an incipient rock glacier. From 2006 to 2013, this rock glacier was monitored by measurement of the temperature of the active layer, the degree of snow cover on the ground, movements of the body of the rock glacier and geophysical prospection inside it. The results show that the relict ice and trapped permafrost have been steadily declining. The processes that explain this degradation occur in chain, starting from the external radiation that affects the ground in summer, which is when the temperatures are higher. In effect, when this radiation steadily melts the snow on the ground, the thermal expansive wave advances into the heart of the active layer, reaching the ceiling of the frozen mass, which it then degrades and melts. In this entire linked process, the circulation of meltwaters fulfils a highly significant function, as they act as heat transmitters. The complementary nature of these processes explains the subsidence and continuous changes in the entire clastic pack and the melting of the frozen ceiling on which it rests. This happens in summer in just a few weeks. All these events, in particular the geomorphological ones, take place on the Sierra Nevada peaks within certain climate conditions that are at present unfavourable to the maintenance of snow on the ground in summer. These conditions could be related to recent variations in the climate, starting in the mid-19th century and most markedly since the second half of the 20th century. The work and results highlight the climate sensitivity of the peaks of the Sierra Nevada to the effect of climate change and its impact on the dynamics of ecosystems, which is a benchmark for evaluating the current evolution of landscapes of Mediterranean high mountains.