Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011, 31-44. Publicado en formato electrónico el día 20 de octubre de 2011.

ISSN: 0583-7510

Reconstrucción en 3D del máximo glaciar registrado en la cuenca del Lago de Sanabria (Noroeste de España) Glacial maximum 3D-reconstruction in Sanabria Lake basin (NW Spain). Laura Rodríguez-Rodríguez 1, Mª José Domínguez-Cuesta 1 y Montserrat Jiménez-Sánchez 1,2

1. Departamento de Geología - Universidad de Oviedo, C/ Jesús Arias de Velasco s/n 33005 Oviedo, [email protected], [email protected], [email protected] 2. Instituto Ciencias de la Tierra Jaume Almera, Departamento de Geología Ambiental y Georriesgos, C/ Solé i Sabarís, s/n E-08028 Barcelona Palabras clave: Máximo glaciar, Modelo de reconstrucción, Lago de Sanabria, SIG Key words: Glacial maximum, Reconstruction model, Sanabria Lake, GIS Resumen La realización de una cartografía geomorfológica detallada en una superficie de 220 km2 en torno al Lago de Sanabria (Noroeste de España), junto con la caracterización sedimentológica de los depósitos glaciares, han permitido reconstruir la extensión alcanzada por el hielo durante el máximo glaciar local. De acuerdo con este modelo, el aparato glaciar instalado sobre la cuenca del Lago de Sanabria alcanzó una extensión de al menos 155 km2, situando su frente más avanzado en el valle Tera (940 m). Sus límites septentrional y oriental habrían sobrepasado los límites de estudio, de modo que este aparato glaciar constituiría una fracción de un casquete montañoso más grande instalado sobre el Macizo de Trevinca, al oeste de la zona de estudio. Se ha aplicado un modelo matemático para establecer la altitud alcanzada por el hielo a lo largo de 29 perfiles longitudinales siguiendo las paleo-direcciones de flujo del hielo indicadas por las evidencias geomorfológicas. La integración de todos los datos mediante un SIG ha permitido elaborar un modelo digital de la topografía del hielo a partir del cual se ha podido determinar tanto la distribución de potencias del glaciar (entre 0 y 454 m), como su volumen total (estimado en 22,9 km3) durante el máximo glaciar local. Abstract The Sanabria Lake (1,000 m a.s.l) is the biggest natural freshwater lake in Spain, located in NW Iberia. Both the Sanabria Lake and the regional landscape show features which indicate the presence of Quaternary glacial activity. In this study geomorphological mapping and sediment characterization were carried out on an area of 220 km2 centered on the Sanabria Lake, including its hydrographic basin (127 km2). The geomorphologic evidence were compiled on a Geographic Information System (GIS) in order to delineate the maximum extent ever reached by glaciers. According with this 2D reconstruction model, the glacial ice would have extended on 155 km2 of the study area, exceeding its limits to the North and to the West. A 3D modeling of the ice surface was conducted through the application of the Profiler v.2 spreadsheet designed by Benn & Hulton (2010) on 29 longitudinal profiles, along the palaeo ice-flow directions inferred from glacial evidence (glacial valleys and cirques, sheepback rocks, glacial striations or moraine deposits). In each profile, iterative calculations were done in steps spaced 100 m from the glacial front to the head of the valley. A 3D reconstruction model including the digital ice model and ice contours of the glacier surface was obtained by combining the results obtained from ice profiles with the glacier boundaries of the previous 2D reconstruction model. As shown by the 3D model, the glacier surface would have ranged between 2,098 and 940 m a.s.l. The curvature change between ice contours 1,500 and 1,400 m fits to the elevation of the lateral moraines pointing the location of the glacier´s paleo-ELA (Equilibrium Line Altitude). An ice thickness model has been obtained by combining the digital terrain model with the digital ice model. This model shows thickness values ranging from 0 to 454 m, with maxima located in the confluence between the Tera and Segundera-Cárdena valleys (400-454 m). The high ice thickness and the paleo-ELA proximity would have made the confluence point between both glacial valleys a place with important rates of glacial erosion, as evidenced by the presence of sheepback rocks scattered on an area of 7.5 km2. One of the main limitations of the model is the use of a current digital terrain model, including glacial features (like glacial depressions filled by sediments or moraine ridges) younger than the glacial phase reconstructed in this study, which would lead to thickness estimations smaller than real values. On the other hand, the digital terrain model also presents erosive features younger than the glacial episode which is being reconstructed. This is the case of fluvial incisions superimposed to the glacial valleys, where thickness estimations must be bigger than the real values. Despite these limitations, the 3D model offers a good opportunity to reconstruct the glacier surface morphology and thickness variations, as well to estimate the ice volume that covered the study area during the local glacial maximum (22.9 km3).

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1. Introducción El Lago de Sanabria (3,6 km2) se encuentra en el extremo noroccidental de la Península Ibérica (Zamora - N España) (Fig. 1a). Su cuenca hidrográfica, de 127 km2 de superficie, está surcada por tres cursos fluviales principales: el río Tera, de trazado Norte-Sur, y los ríos Segundera y Cárdena, dispuestos subparalelamente en dirección OesteEste (Fig. 1b). Estos tres cauces nacen en las sierras Segundera y Cabrera, a altitudes comprendidas entre 1.700 - 2.000 m s.n.m, y confluyen en las inmediaciones de la localidad de Ribadelago, poco antes de desembocar en el Lago de Sanabria (1.000 m s.n.m). El sustrato geológico de la cuenca está constituido por una sucesión de rocas metamórficas (principalmente ortogneises glandulares y tobas epiclásticas) de edad Ordovícico Inferior, y está afectado por un plegamiento varisco de orientación NO-SE, cortado por varias intrusiones ígneas tardi-variscas (Díez-Montes, 2006) (Fig. 1b).

La naturaleza glaciar de la geomorfología de este entorno quedó patente en uno de los primeros estudios morfo-batimétricos realizados en el Lago de Sanabria, concretamente a través de la identificación de la geometría en “artesa cóncava” de su sección transversal (Taboada, 1913). A continuación, se publicaron varios trabajos descriptivos de los depósitos morrénicos situados en torno al lago (Stickel, 1929; Llopis, 1957). Las primeras estimaciones para la altitud del límite de las nieves perpetuas o “Equilibrium Line Altitude” (ELA) durante la fase de máximo glaciar dieron valores comprendidos entre 1.500 y 1.600 m (Stickel, 1929; Schmidtz, 1969). Durante las décadas de los 60 y 90, las investigaciones glaciares perdieron protagonismo en la zona, y pasaron a estar más centradas en el estudio de aspectos como la sedimentología, la dinámica o la biología del Lago de Sanabria (De Hoyos, 1996; Negro et al., 2000; Luque & Julià, 2002; Luque, 2003; Muñoz Sobrino et al., 2004; Vega

Fig. 1.- (a) Situación y (b) mapa geológico del área de estudio (basado en Díez-Montes, 2006). - (a) Location and (b) geologic map of the study area (based on Díez-Montes, 2006). Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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et al., 2005; Julià & Luque, 2006, entre otros). No obstante, la línea de investigación glaciar ha sido retomada recientemente con la publicación de nuevas aportaciones encaminadas a la reconstrucción de la evolución sufrida por este aparato glaciar tras el máximo glaciar local a partir de evidencias geomorfológicas y cronológicas (Cowton et al., 2009; Rodríguez-Rodríguez et al., 2009; Rodríguez-Rodríguez, 2010; RodríguezRodríguez et al., 2011). El objetivo del presente trabajo es realizar una reconstrucción tridimensional del aparato glaciar que estuvo instalado sobre el Lago de Sanabria y su cuenca durante el máximo glaciar local, anterior a 25.6 ka BP (Rodríguez-Rodríguez et al., 2011). El modelo resultante permitirá establecer la distribución espacial de las variaciones de potencia del glaciar, así como ofrecer datos cuantitativos de su volumen.

2. Materiales y métodos La reconstrucción tridimensional de la fase de máximo glaciar registrada en Sanabria incluye la elaboración de una cartografía geomorfológica a escala 1: 25.000, la construcción de modelos digitales del terreno y la modelización topográfica de la superficie glaciar. La cartografía geomorfológica recoge los rasgos de erosión y depósito originados por la acción glaciar, lo que es básico para definir el límite alcanzado por el hielo. Su realización, a escala 1:25.000, ha supuesto la combinación de trabajo de campo con la fotointerpretación de pares estereoscópicos, a escala 1:40.000, procedentes del Centro Cartográfico y Fotográfico de España (vuelo del año 2001). Se ha diseñado una leyenda de tipo genético en la que se distinguen las formas de origen glaciar de las relacionadas con otros procesos. Toda la información se recopila en una base de datos digital mediante el empleo de un Sistema de Información Geográfica o SIG (ArcGIS v. 9.2 Software, ESRI). El Modelo Digital de Elevaciones (MDE) del terreno, con un paso de malla de 10 m, se ha elaborado con el comando Topo to Raster de ArcGIS a partir de la información topográfica regional a escala 1:10.000 proporcionada por el Gobierno de Castilla y León y la batimetría del Lago de Sanabria (Vega et al., 2005). La reconstrucción tridimensional de la superficie del glaciar se ha llevado a cabo tomando los valores de elevación del hielo calculados a lo largo de 29 perfiles longitudinales que siguen las direcciones de flujo de hielo deducidas a partir de los rasgos geomorfológicos cartografiados. En cada perfil, la cota del hielo se ha calculado aplicando la hoja Excel Profiler v.2 propuesta por Benn & Hulton (2010). Esta hoja de cálculo aplica la ecuación de Van der Veen (1999) (1), que describe cómo fluye el hielo asumiendo que: (i) se comporta como un material perfectamente plástico

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y (ii) su deformación requiere que el esfuerzo conductor del movimiento (driving stress, τD), resultante del peso y gradiente topográfico del glaciar, iguale un valor de esfuerzo límite (yield stress, τY) necesario para superar el rozamiento con la roca. La aplicación de la fórmula (1) se realiza iterativamente para puntos equidistantes 100 m a lo largo de cada uno de los perfiles y partiendo del frente glaciar, donde se fija el origen de coordenadas del perfil, hacia la cabecera.



(1)

Donde es la altitud del hielo, la altitud del sustrato, la densidad del hielo glaciar (~ 900 kg m-3), la aceleración de la gravedad (9.81 m s-2), la potencia de hielo y es la constante de iteración (100 m en este estudio). La barra sobre indica el rendimiento promedio del esfuerzo para el intervalo comprendido entre un escalón de iteración () y el siguiente (). La ecuación (1) tiene la forma de una ecuación cuadrática convencional (2, 3), en la que la incógnita y es la altitud del hielo y los coeficientes a, b, c se corresponden con las expresiones (4, 5 y 6). (2) (3) (4) (5) (6) De las dos soluciones raíz obtenidas al aplicar la fórmula (3) se toma únicamente la que posee significado físico (h > B). La influencia de la topografía del sustrato en el valor del esfuerzo de cizalla basal se incorpora a los cálculos introduciendo el factor de forma f propuesto por Nye (1952) (ecuaciones 7 y 8). (7) (8) Siendo A el área de la sección transversal al valle, H la potencia del hielo, y p el perímetro glaciado de la sección. Si la topografía del sustrato es plana, f adquiere el valor unidad, pues no hay laderas laterales que actúen soportando parte del peso del hielo. Más detalles sobre las bases numéricas del Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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Fig. 2.- Cartografía geomorfológica. - Geomorphologic map.

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modelo en Benn & Hulton, 2010. En este estudio, se han determinado un total de 13 factores de forma a partir de varias secciones transversales con el fin de caracterizar los cambios morfológicos de los valles glaciares principales. La topografía del sustrato (Bi+1) se introduce en la hoja de cálculo como pares de coordenadas obtenidas a partir del MDE del terreno. En cuanto al valor del esfuerzo de cizalla, no existe una fórmula que calcule un valor adecuado, por lo que constituye la entrada más arbitraria del modelo. Para facilitar la selección de los valores adecuados, Profiler v.2 permite introducir las coordenadas de rasgos geomorfológicos diagnósticos de la potencia alcanzada por el hielo, como son las morrenas laterales o las aristas glaciares atribuidas a la fase que se reconstruye (máximo glaciar local en este caso). El ajuste entre estos datos objetivos y el modelo calculado se consigue variando el valor del esfuerzo de cizalla a lo largo de cada perfil. En este caso la tipología de casquete desarrollado (ice cap) implica la ausencia de indicadores geomorfológicos en algunos perfiles. Este problema se resuelve escogiendo el mismo rango de valores del esfuerzo de cizalla observado para los perfiles adyacentes que sí cuentan con ésta información. A partir de la altitud del hielo calculada para los puntos de los distintos perfiles se elabora un MDE del hielo, con píxeles de 63 m de lado e introduciendo como límite del mismo el contorno del área glaciada (límites alcanzados por el hielo). Restando los valores de altitud del MDE del terreno y del modelo digital del hielo (comando Minus de ArcToolBox) se obtiene un modelo de los valores de potencia alcanzados por el glaciar. El sumatorio del producto del área y la potencia de cada píxel permite estimar el volumen total de hielo que cubría la zona de estudio. Este volumen de hielo puede ser traducido a volumen de agua teniendo en cuenta las densidades de ambas sustancias (900 kg/m3 en el caso del hielo y 1.000 kg/m3 en el caso del agua).

3. Resultados y discusión 3.1 Evidencias glaciares: descripción Las formas de origen glaciar se encuentran ampliamente representadas en la cuenca de alimentación del Lago de Sanabria y son tanto de naturaleza erosiva como sedimentaria. Coexisten con éstas otras formas del relieve relacionadas con la actuación de otros procesos, como los de gravedad, dinámica fluvial y/o torrencial (Fig. 2). A continuación se proporciona una descripción detallada de las formas de origen glaciar y las relacionadas con la presencia de glaciares. En la zona de estudio existen formas glaciares erosivas de diferentes escalas. Las de mayor envergadura corresponden a los valles glaciares, caracterizados por una sección transversal en U.

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Existen dos valles glaciares principales aguas arriba del Lago de Sanabria: el valle glaciar Tera y el Segundera-Cárdena (Lám. I, a). El primero tiene 15,8 km de largo y una anchura que oscila entre 1,3 y 2,8 km. Presenta un desnivel de 832 m concentrado, mayoritariamente, en un tramo de 5 km que va desde la antigua presa de Vega de Tera hasta la localidad de Ribadelago. Es en este segmento del valle donde la incisión fluvial posterior ha sido más marcada. La cabecera de este valle cuenta con siete circos glaciares, cuya excavación por parte del hielo ha dado lugar a la aparición de cimas facetadas o horns. Por otra parte, el valle glaciar Segundera-Cárdena tiene una longitud de tan sólo 4 km y una anchura de 2,2 km. Este valle glaciar salva el desnivel de 570 m existente entre la Sierra Segundera y la localidad de Ribadelago. A diferencia del valle glaciar Tera, cuya cabecera presenta circos glaciares, la cabecera del valle Segundera-Cárdena está representada por una extensa área de topografía plana, resultante de la acción erosiva y de pulido del hielo. El valle se encaja en dicha superficie dando lugar a rupturas de pendiente. El Lago de Sanabria se localiza aguas abajo de la confluencia entre ambos valles, donde el valle glaciar del Tera ve aumentada su anchura hasta los 3,5 km y donde aparecen mayor cantidad de evidencias erosivas glaciares de menor escala, como rocas aborregadas (que pueden superar los 100 m de longitud) o estrías glaciares (Lám. I, b y c). Tanto las evidencias erosivas mayores como las menores indican un sentido de flujo del hielo desde el Oeste hacia el Este. Por su parte, las formas de depósito de origen glaciar cubren una superficie de 46 km2 en el área estudiada y están compuestos por una mezcla de sedimentos de muy diversa naturaleza litológica (granitos, gneises), tamaños muy variable (desde grandes bloques a arcillas) y morfología angulosa. Los sedimentos más gruesos (10 m a 1 cm) se encuentran embebidos en el seno de una matriz areno-arcillosa, manteniendo una proporción de cantos-matriz de 30-70% (textura lodo-soportada). De acuerdo con su morfología, se han distinguido dos tipos de formas: las morrenas (morfología en cresta bien definida) y las acumulaciones de till indiferenciado (carentes de morfología o con crestas poco definidas). Las morrenas se distribuyen irregularmente por el ámbito de estudio a altitudes comprendidas entre 940 – 1.900 m s.n.m. La agrupación más importante se encuentra alrededor del Lago de Sanabria y está constituida por un sistema de morrenas laterales y un complejo de arcos morrénicos frontales. Las morrenas laterales están adosadas a las laderas norte y sur del lago, a altitudes de entre 100 - 400 m sobre su orilla, descendiendo en cota desde 1.520 m.s.n.m (extremo occidental de la morrena lateral norte) hasta 980 m.s.n.m (extremo distal de la morrena lateral sur) (Lám. II, a). Ambas morrenas laterales superan los 6 km de longitud (6.169 m la morrena lateral norte y 6.208 m la morrena Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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lateral sur) y presentan varias ramificaciones hacia el Este que enlazan con la posición de las morrenas que componen el complejo morrénico frontal. Este complejo se ubica en la orilla este del Lago de Sanabria y contiene restos de nueve arcos morrénicos terminales distribuidos en una franja de terreno de 2 km de largo. Cinco de estos arcos están completos y se extienden entre la morrena lateral norte y una morrena media situada inmediatamente aguas abajo del lago, de 1.687 m de longitud y dirección NO-SE. Al Sur de esta morrena media no se conservan arcos morrénicos frontales propiamente dichos. Existen otras morrenas en los valles del Arroyo de las Truchas y en el tributario del río Tera localizado al Oeste de la Laguna de Los Peces. Se trata de morrenas laterales de menores dimensiones (longitudes entre 2.111 y 390 m) que se distribuyen a altitudes de entre 1.250 y 1.800 m s.n.m. También se ha identificado una morrena terminal en el valle del río Forcadura de 174 m de longitud, a altitudes entre los 1.500 y 1.550 m s.n.m. El resto de morrenas cartografiadas tienen longitudes de 200 a 700 m y se ubican en las partes más altas de la cuenca (1.700-1.900 m s.n.m.), concretamente en las bocas de los circos glaciares. Por su parte, los depósitos de tipo till indiferenciado aparecen recubriendo zonas de baja pendiente de la zona de estudio, como es el caso de las partes altas planas de las sierras Segundera y Cabrera, el fondo del valle glaciar Tera, o las áreas entre morrenas del complejo terminal del Lago de Sanabria (Lám. II, b). Su distribución alcanza altitudes mínimas de 940 m en el valle Tera, marcando las zonas topográficamente más bajas alcanzadas por el glaciar. En la zona de estudio también se han identificado otras formas de depósito que no han sido originadas por la acción directa de los glaciares, pero que sí están relacionadas con la presencia y actividad de los mismos. Este es el caso de los depósitos de obturación marginal, las turberas y otros depósitos de colmatación o los depósitos fluvioglaciares que, en conjunto, ocupan una superficie de 8 km2. Los depósitos de obturación marginal se localizan entre las morrenas laterales y las laderas. Están compuestos por arenas y limos con laminaciones e intercalaciones de gravas, y su formación se interpreta como ligada al bloqueo de la escorrentía superficial como consecuencia de la formación de las morrenas laterales en los valles glaciares principales (Lám. III, a y b). Por su parte, las turberas y otros depósitos de colmatación se localizan principalmente en las zonas altas planas de la zona de estudio, concretamente en el interior de depresiones excavadas por la acción erosiva del hielo a favor de las zonas de fractura. Estas zonas deprimidas están ocupadas actualmente por ambientes lacustres o por depósitos de tipo turbera, cortados en superficie por canales meandriformes o presentando pequeños encharcamientos residuales. Los depósitos de colmatación también aparecen ligados a fondos de valle y surcos aislados Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

desarrollados entre las morrenas del complejo morrénico terminal del Lago de Sanabria, las cuales se encuentran muy próximas entre sí, dando lugar a depresiones cerradas en forma de media luna (Lám. III, c). Finalmente, los depósitos fluvioglaciares están representados por depósitos de características intermedias entre los depósitos de till propiamente dichos y los depósitos fluviales. Se distinguen por la amplia variedad de tamaños, la alta proporción de matriz en comparación con los depósitos puramente fluviales y el carácter poco redondeado de los bloques (Lám. III, d). Estas características denotan una baja madurez textural y un breve transporte fluvial por parte de las aguas de ablación.

3.2 Modelo digital de elevaciones del terreno (mde). De acuerdo con el modelo de elevaciones generado, la cota topográfica en la zona de estudio varía entre 905 y 2.128 m s.n.m. (Peña Trevinca), siendo la elevación media de 1.470 m (Fig. 3). Debido a la geometría aplanada de la Sierra Segundera y de las zonas situadas aguas abajo del Lago de Sanabria, existe una distribución bimodal en los valores de altitud, siendo más frecuentes aquellos valores que se sitúan en torno a los 1.600 y los 1.000 m s.n.m., respectivamente.

3.3 Modelo 3D del glaciar Las morrenas glaciares y los depósitos de till indiferenciado situados a cotas más bajas han permitido determinar que un área de 155 km2 de la zona estudiada estuvo cubierta por el hielo durante el máximo glaciar local (Rodríguez-Rodríguez, 2010). Los frentes glaciares alcanzaron altitudes mínimas de 1.500 m en el valle Forcadura, 940 m en el valle Tera y 1.050 m en el Arroyo de las Truchas. En la Fig. 4a se pueden observar las trayectorias de drenaje del glaciar reconstruidas a partir de las direcciones y sentidos de flujo deducidas a partir de los rasgos glaciares. Los cálculos del modelo se realizan iterativamente, comenzando en el frente de ablación y desplazándose hacia la cabecera del glaciar. Las secciones transversales realizadas en diferentes puntos de los valles glaciares han proporcionado un rango de factores de forma (f) entre 0,49 y 0,77 (Fig. 4b); mientras que se ha tomado el valor unidad para el caso de zonas altas de morfología aplanada. Para reconstruir la altitud de la superficie del glaciar en el perfil del valle Tera (Fig. 5a) se han incorporado las elevaciones de algunos rasgos geomorfológicos indicativos de la potencia alcanzada por el hielo, como las morrenas laterales al Lago de Sanabria, la hombrera glaciar que aparece a continuación de la morrena lateral norte inmediatamente aguas arriba del lago y las aristas glaciares del circo en el que se ubica el horn de Peña Negra (2.124 m s.n.m.). Las

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Fig. 3.- Modelo Digital de Elevaciones del terreno (MDE). - Digital Elevation Model (DEM).

altitudes de estos rasgos, que oscilan entre 1.123 y 1.775 m s.n.m., son datos objetivos que permiten conocer el rango de valores del esfuerzo de cizalla basal (shear stress) necesario para que el modelo calculado se ajuste a los valores de altitud indicados por las evidencias geomorfológicas (denominadas target elevations). En los 28 perfiles restantes se procedió de igual modo siempre que se disponía de rasgos geomorfológicos diagnósticos de la potencia alcanzada por el hielo, mientras que en el caso de perfiles en los que no se dispone de este tipo de evidencias se recurre a la extrapolación de los valores de cizalla observados en los otros perfiles (Fig. 5b). En el conjunto de la zona de estudio, los valores del esfuerzo de cizalla basal introducidos varían entre 30-150 KPa, con los valores más altos en los tramos en los que el hielo discurre confinado en los valles (especialmente en los tramos de fuerte pendiente) y los más bajos

dimensiones almacenaría un volumen de agua de aproximadamente 20,6 km3, lo que equivale a 214 veces el volumen de agua presente en el Lago de Sanabria (0,096 km3 de acuerdo con la caracterización morfométrica realizada por Vega et al., 2005). Este cambio de curvatura señala la posición ocupada por el “límite de las nieves perpetuas” o “límite de equilibrio” del glaciar (Equilibrium Line Altitude o ELA) durante la fase de máximo glaciar local, y es concordante con la altitud indicada por los extremos proximales de las morrenas laterales (1.520 m s.n.m.). Por otro lado, inmediatamente aguas abajo de esta zona más potente es donde se encuentra la mayor concentración de rocas aborregadas de la zona de estudio, cuyos tamaños disminuyen desde esta posición hacia el frente de ablación del valle Tera. El tamaño y potencia de las lenguas de hielo Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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Fig. 4.- Extensión de terreno ocupada por el hielo (gris claro) durante el máximo glaciar local: (a) las flechas indican las trayectorias de drenaje del glaciar deducidas a partir de las evidencias geomorfológicas. Los perfiles longitudinales utilizados en la reconstrucción 3D siguen estas direcciones, en sentido inverso al del flujo. (b) Situación de los perfiles transversales empleados en el cálculo de los factores de forma de los valles y resultados obtenidos en cada uno. - Ice limits during the local glacial maximum (area covered by ice is dyed in light grey): (a) the glacier motion trajectories deducted from geomorphologic evidence are marked by arrows. The ice 3D reconstruction is estimated from iterative ice height calculations made along several longitudinal profiles which are coincident with these trajectories, running the calculations upwards from the glacial front. (b) Location of the transverse sections used in this work to characterize the shape of the valleys through the estimation of the valley shape factor (f).

Fig. 5.- Reconstrucción del perfil del glaciar en los valles glaciares de (a) Tera y (b) Segundera-Cárdena. - Glacial ice surface rebuilt along the profiles of the (a) Tera valley and (b) Segundera-Cárdena valley.

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Fig. 6.- Comparativa entre (a) la configuración actual del terreno y (b) la reconstrucción 3D del aparato glaciar durante el máximo glaciar local. - Comparison between: (a) current landscape configuration and (b) the 3D-reconstruction of the glacier during the local glacial maximum. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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reconstruido en este caso constituye una fracción de una masa de hielo más extensa que estuvo instalada sobre la Sierra Segundera. Por lo tanto, los resultados obtenidos en esta modelización pueden ser refinados si se realizan reconstrucciones a lo largo de los valles que drenan hacia el Norte y el Oeste, puesto que podrían ayudar a precisar mejor los valores de cizalla basal en las zonas donde apenas existen evidencias geomorfológicas de la presencia de aristas glaciares o nunataks que no fueran cubiertos por el hielo, al contrario de lo que sucedía con las zonas altas planas anteriormente descritas.

5. Conclusiones

Fig. 7.- Modelo digital de potencia del hielo. - Ice thickness digital model.

en la zona de intersección entre los dos valles, unido al brusco descenso de la pendiente del terreno, debió actuar favoreciendo la acumulación de una importante masa de hielo a la altura de Ribadelago. Además, la presencia de la ELA en esta misma posición implica un aumento de la actividad erosiva en la base del glaciar, ya que la transición de la zona de acumulación a la zona de ablación implica cambios en la trayectoria seguida por las líneas de flujo, de modo que pasan de ser convergentes hacia el interior y fondo del cuerpo del glaciar a ser divergentes hacia el exterior y superficie del mismo. Esto explica la presencia de una alta concentración de rocas aborregadas de grandes dimensiones ocupando esta situación (el 70 % del total de unidades cartografiadas), y la progresiva disminución de su tamaño hacia el frente. Esta hipótesis también explicaría, al menos en parte, el desarrollo de la cubeta de sobreexcavación que alberga el Lago de Sanabria. Una limitación a tener en cuenta en los modelos que se presentan en este trabajo es la utilización de un MDE que representa la configuración actual del relieve. Es decir, el modelo digital de elevaciones del terreno empleado en los cálculos recoge evidencias geomorfológicas más modernas que la fase glaciar que se está reconstruyendo. Por este motivo, no debe olvidarse que los valores de potencia estimados podrían ser superiores o inferiores a los reales en función de la presencia de rellenos sedimentarios o rasgos erosivos posteriores a la fase glaciar reconstruida. Otra limitación a tener en cuenta es que el glaciar Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

La cartografía geomorfológica de multitud de evidencias geomorfológicas sobre un área de 220 km2 centrada en la cuenca de drenaje del Lago de Sanabria, junto con la elaboración de modelos digitales del terreno, ha permitido delimitar el área cubierta por el hielo en el momento de máximo glaciar local (155 km2) y la reconstrucción tridimensional de la superficie del mismo mediante la aplicación de un modelo matemático que incorpora ambas fuentes de información. Este modelo ha permitido realizar estimaciones cuantitativas sobre el aparato glaciar que fluía hacia el valle Tera como las máximas potencias de hielo alcanzadas (400 a 454 m) y su distribución espacial, el volumen total en hielo (22,9 km3) y el volumen de agua de ablación que pudo derivar de la fusión del mismo (unos 20,6 km3, que equivalen a unas 214 veces la cantidad de agua contenida en el Lago de Sanabria). Agradecimientos Este trabajo es una investigación complementaria al proyecto “Estudio de la incidencia del cambio climático en la evolución del Lago de Sanabria dentro del proyecto CALIBRE”, proporcionado por la Fundación Patrimonio Natural de Castilla y León. Laura Rodríguez-Rodríguez ha realizado parte de su investigación como becaria predoctoral del Programa Severo Ochoa (FICYT-Asturias). Los autores quieren agradecerles al Dr. Blas Valero Garcés, investigador principal del proyecto, y a la Dra. María Teresa Rico Herrero el apoyo prestado. Los autores también desean agradecerle a Luis Quintana Rodríguez la cesión de una fotografía, así como los comentarios y sugerencias de dos revisores anónimos, los cuales ayudaron a mejorar la calidad del manuscrito final. Recibido el día 9 de junio de 2011 Aceptado el día 3 de octubre de 2011

Publicado en formato electrónico el día 20 de octubre de 2011

Reconstrucción en 3D del máximo glaciar registrado en la cuenca del Lago de Sanabria (NO de España)

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Lámina I.- Evidencias glaciares erosivas. (a) Vista panorámica de los valles glaciares SegunderaCárdena (izq.) y Tera (dcha.) desde el Lago de Sanabria. (b) Roca aborregada. (c) Estrías glaciares esculpidas sobre granitos. - Glacial erosive evidence. (a) Panoramic view of the main glacial valleys in the study area viewed from the Sanabria Lake. (b) Roche Moutonnée or sheepback rock. (c) Glacial striate marks sculpted on granite bedrock. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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Lámina II.- Depósitos de origen glaciar. (a) Vista de la morrena lateral del valle Tera situada al sur del Lago de Sanabria. (b) Afloramiento de till indiferenciado. - Glacial deposits. (a) View of the Tera valley´s lateral moraine which is placed south of the Sanabria Lake. (b) Indiferenciated till outcrop. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Sec. Geol., 105 (1-4), 2011

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