Líneas de Investigación - Geocriología

• Permafrost
• Geomorfología Periglacial
• Glaciares de escombros
• Criodinámica
• Criohidroquímica e Hidrología Periglacial
• Ecología de ambientes fríos
• Paleopermafrost y Cuaternario

Líneas de investigación en curso

Geomorfología Periglacial, glaciares de escombros, criodinámica, criohidroquímica, paleopermafrost, ambientes fríos extremos, degradación de permafrost, cartografía y modelos de permafrost de montaña

La Unidad de Geocriología es un referente argentino y sudamericano en el estudio del ambiente periglacial y permafrost de montaña, presente y pasado. Desde la fundación del IANIGLA y su incorporación en él, en el año 1973, la unidad ha desarrollado metodologías y técnicas innovadoras, propias, para el estudio del permafrost en los Andes Centrales y Patagonia, principalmente. Entre ellas pueden mencionarse estudios geomorfológicos, sedimentarios, micromorfológicos, geofísicos e hidrológicos (Corte, 1987; Buk, 1983; Ahumada, 1992; Trombotto, 1985, 2000), así como las primeras caracterizaciones de los distintos tipos de permafrost presentes en los Andes (Trombotto, 2003).

Determinación e investigaciones de zonas con permafrost

En la provincia de Mendoza existen varios inventarios parciales o regionales de diferentes tipos de permafrost y crioformas. Los inventarios, mapeo y monitoreos resultaron de estudios directos e indirectos térmicos, geofísicos y geomorfológicos en diferentes sitios de monitoreo realizados por el mencionado Grupo encargado de las investigaciones de permafrost. En la zona del Cordón del Tigre se realizó un inventario de glaciares de escombros, y calculó una superficie de permafrost de aproximadamente de 1284 km². El límite inferior del permafrost se estableció en 3600 m. En el Cordón del Plata, Trombotto (1988) y Trombotto et al. (1999) realizaron inventarios de glaciares de escombros activos e inactivos, conectados con glaciares (crioformas combinadas con glaciares descubiertos o cubiertos) y criogénicos (sin relación observable de génesis con glaciares). También se pueden mencionar los trabajos de Trombotto (2003) y Trombotto et al. (2012) inventariando con detalle 171 crioformas activas en el área mencionada o de los primeros intentos de calcular el área de cobertura con permafrost posible y probable (Trombotto, 2000; Saito et al, 2015). Otros estudios geomorfológicos importantes relacionados con permafrost se han llevado a cabo en colaboración con especialistas extranjeros (Brenning & Trombotto, 2006; Alonso & Trombotto, 2013).

Estado térmico del permafrost y capa activa. Procesos de Degradación

Numerosas investigaciones realizadas por la unidad en glaciares de escombros de los Andes Centrales han comprendido el estado actual de los sistemas criogénicos, mediante el monitoreo de la capa activa y el permafrost de los glaciares de escombros utilizando análisis térmicos a partir de perforaciones y diferentes métodos geofísicos. Extensivos monitoreos de temperatura en capa activa (por ejemplo, Trombotto, 1991, Trombotto et al., 1997, 1999; Trombotto y Borzotta, 2009), sondeos geofísicos en cooperación con otros grupos de investigación (Halla et al., 2018), y estudios de suelo con el objetivo de modelar procesos de transferencia de calor y humedad. Blöthe et al., (2021) reportaron procesos de degradación de permafrost y desarrollo de taliks térmicos en el glaciar de escombros Morenas Coloradas (Andes Centrales de Mendoza), originando desplazamientos anómalamente altos de capa activa y supra-permafrost. Con deducciones entre la marcha de las temperaturas del suelo y la sismicidad regional, se pudo predecir también la manifestación de eventos eruptivos y volcánicos (Trombotto Liaudat et al., 2014). Importantes deducciones sobre la dinámica de capa activa y supra-permafrost (Horizonte 0) se llevaron recientemente a cabo con la colaboración de la Universidad de Washington y el Servicio Geológico de Israel (Batbaatar, Jigjidsurengiin et al., 2020).

En distintas publicaciones llevadas a cabo por los integrantes responsables y colaboradores de la presente propuesta, se estudiaron deslizamientos y avalanchas de rocas en regiones con macizos rocosos con permafrost degradado aplicando ensayos geotécnicos, reconstrucción de relieves y modelos de estabilidad de pendientes (Tapia Baldis y Trombotto Liaudat, 2019); y también, diferentes métodos geofísicos de alta resolución para estimar la presencia y distribución del hielo de suelo en glaciares de escombros (Halla et al., 2021). En base a estos estudios se planteó que la variabilidad de los procesos térmicos y mecánicos que afectan los suelos y rocas congelados en el ambiente criogénico de los Andes, no sólo es el resultado de procesos externos y ajustes intrínsecos producidos a lo largo de cientos y miles de años desde el Cuaternario; sino que también podrían acelerarse a futuro, producto del calentamiento atmosférico global y desajuste del estado térmico del permafrost frente al mismo.

Estudios hidrológicos 

Otros estudios en el campo de la hidrología de permafrost han sido orientados al análisis de caudales, en relación a variaciones estacionales de temperatura y precipitación, concluyendo en la elaboración de modelos de predicción de caudales ajustados de forma empírica para la cuenca del río Vallecitos (Trombotto, 1991, Trombotto et al., 1999). Hidrogeología mediante el muestreo sistemático de manantiales, arroyos, y precipitaciones (Sileo et al., 2020). La zona de Vallecitos ya cuenta con un monitoreo (actualmente intermitente) hidrogeológico desde el año 2013. La cuenca alta del río Blanco en San Juan presenta un seguimiento de las características físico-químicas de las aguas superficiales, estudios geoquímicos de la capa activa y mediciones continuas recientes de caudal, temperatura y salinidad mediante una estación de aforo tipo Parshall, instalada en 2018. Se han comenzado trabajos de estudio por cambios hídricos y altitudinales en mallines para-periglaciales (Pecker Marcosig y Trombotto Liaudat, 2021).

Caracterización hidroquímica de aguas superficiales y subterráneas

Estudios hidroquímicos relacionados al permafrost de montaña han sido realizados por este grupo de investigación, con variados enfoques y sobre diferentes cuencas, presentando contribuciones significativas en el conocimiento de estos sistemas en la región andina. Entre los mismos, cabe mencionar las determinaciones químicas e isotópicas de cuerpos de agua vinculados al complejo sistema hidrotermal y criogénico que tiene lugar en las calderas de Peteroa (Lana et al., 2014). En la zona del Cordón del Plata, las investigaciones sobre este tema han tenido un continuo desarrollo desde las primeras determinaciones físico-químicas realizadas en Lagunita del Plata (Trombotto, 1991), hasta los avanzados estudios en la zona del glaciar Stepanek (Sileo et al., 2015; Trombotto Liaudat et al., 2020), donde han sido implementados estudios isotópicos, ensayos de trazadores, y numerosas determinaciones químicas en cuerpos de agua y sedimentos. Por otro lado, investigaciones en curso sobre la cuenca del río Santa Cruz, provincia de San Juan, están siendo orientadas al comportamiento específico que se presenta en regiones de permafrost de montaña afectados por drenaje ácido, relacionado a zonas de mineralización con presencia de sulfuros (Mendoza et al., 2018).

Estudios de C en suelo orgánico

Cálculos de carbono en materia orgánica y determinación de su edad en suelos vinculados a ambientes periglaciales con permafrost constituyen uno de los temas más relevantes en desarrollo a nivel global, debido a su relación con el cambio climático. El grupo forma parte de un proyecto internacional abocado a realizar una de las primeras contribuciones al conocimiento de este tipo de fenómenos en humedales de tundra andina (Kuhry et al., 2021; Fröjd et al., 2021). 

Paleopermafrost

Los estudios de permafrost presente e indicios de permafrost pasado en Cordillera Central y Patagonia son llevados a cabo por la Unidad (ver Trombotto 2002).

Otras actividades

• Estudios y aplicación de las características físicas y químicas de suelos en relación con la acción del congelamiento.
• Determinación de materiales adecuados para operar eficazmente sobre los mismos y conforme finalidad (caminos, edificios, pistas de aterrizaje, etc.).
• Estudios de hidrología periglacial: cálculos, mediciones, predicciones de caudales.
• Asesoramiento para construcciones en ambientes fríos o criogénicos (con ciclos de congelamiento y descongelamiento): determinación de materiales susceptibles de producir roturas, hinchamientos, fatigas (por ej. en caminos, tuberías, casas).
• Cálculos de riesgo ambiental en zonas frías.
• Prospección geofísica: detección de subsuelos congelados permanentemente y búsqueda de agua subterránea.
• Análisis de suelos y sedimentos: análisis textural, porosidad, salinidad, pH, carbonatos, determinación de ambientes y paleoambientes sedimentarios.
• Fotointerpretación aplicada: interpretación de paisajes o geoformas, evaluación de tierras, evaluación del impacto erosivo y estabilidad de pendientes.
• Cartografía de ambientes periglaciales con permafrost
• Contaminación: Estudios de contaminación en las cuencas superiores de los ríos de alta montaña.