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Estratigrafía y resistencia del manto nival

El manto nivoso es una superposición de capas de nieve, que corresponde a las distintas nevadas que se han producido a lo largo de la temporada. Cada capa o estrato de nieve presenta unas características morfológicas, termodinámicas y mecánicas concretas. Estas características son las que proporcionan al manto un determinado grado de estabilidad y, por lo tanto, condicionan la posibilidad de que puedan producirse aludes. En función de los elementos meteorológicos (temperatura, precipitación, viento, humedad, etc.) el manto nivoso va evolucionando de un estadio a otro, variando por tanto su grado de estabilidad.

Los sondeos por golpeo y los perfiles estratigráficos son como una radiografía del manto nivoso. Permiten conocer la estructura del manto en un lugar y momento concretos. A partir de ellos, junto con los datos nivometeorológicos diarios, se elaboran los boletines de predicción de aludes.

El sondeo por golpeo consiste en hacer penetrar en el manto una sonda de un tamaño y un peso determinados (llamada sonda Haefeli), y calcular la resistencia que ofrece a la penetración. La resistencia a la penetración da idea de la cohesión de cada capa de nieve. Posteriormente se realiza el perfil estratigráfico, que consiste en hacer un corte vertical en la nieve de manera que todas las capas queden a la vista y puedan ser descritas en detalle (tipo y diámetro de los granos, humedad, dureza y densidad), y finalmente se realiza un perfil de temperatura, tomando este parámetro cada 10 cm, desde la superficie hasta la base del manto. Con los datos obtenidos, es posible localizar puntos débiles en la estratificación del manto nivoso, tales como planos de deslizamiento, capas inestables, etc.


Realización de un sondeo por golpeo.

Realización de un sondeo por golpeo.

Determinación de los granos de nieve en el perfil estratigráfico

Determinación de los granos de nieve en el perfil estratigráfico

Interpretación del sondeo por golpeo y del perfil estratigráfico.

Al realizar la representación gráfica conjunta del sondeo por golpeo, el perfil estratigráfico y el perfil de temperatura, se pueden visualizar y relacionar entre si los resultados de cada una de las observaciones. Podemos visualizar los datos en tres apartados diferentes:

  • La localización. Nos localiza las observaciones geográficamente y en el tiempo. También hay información sobre las condiciones meteorológicas y la actividad de aludes. Estos datos están representados en el extremo inferior izquierdo.
  • La resistencia a la penetración de la sonda y la temperatura de la nieve. En la parte izquierda del gráfico se representa el perfil de resistencia que ofrece la nieve a la penetración de la sonda. Se mide en Kgf (Kilogramo fuerza) y se corresponde con el eje inferior de las abcisas. La temperatura de la nieve se registra cada 10 cm y la curva de temperaturas se superpone a los valores de resistencia. En el eje superior de las abcisas se puede leer el valor correspondiente a la temperatura de la nieve en ºC. El eje de ordenadas corresponde a la altura de la nieve en cm.
  • La descripción de las diferentes capas de nieve. En la parte derecha del gráfico aparecen, para cada capa de nieve individualizada:
    F: la forma de los granos presentes.
    Ø: diámetro de los granos en mm.
    D: dureza de cada capa, de 1 (mínima) a 5 (máxima).
    U: humedad de cada capa, de 1 (mínima) a 5 (máxima).
    e: densidad de cada capa (medido en kg/m3).
Representación del sondeo, el perfil estratigráfico y el perfil de temperaturas

Representación del sondeo, el perfil estratigráfico y el perfil de temperaturas

Análisis del perfil de resistencias

La interpretación de los datos, empieza con la observación del comportamiento general del perfil de resistencias. Pueden distinguirse dos tipologías fundamentales:

  • Perfiles en los cuales la resistencia de la nieve va aumentando progresivamente, aunque de forma irregular, desde la superficie del manto nivoso hasta la base. Son estructuras generalmente estables ya que la cohesión de la nieve aumenta en profundidad. En estos casos es necesario distinguir entre perfiles con una parte superficial de resistencias inferiores a unos 5 Kgf (capa de resistencia muy débil y con la cual se debe tener especial atención) y los que presentan la parte superficial con resistencias superiores. Una capa con valores de resistencia superiores a los 50 Kgf se considera bien consolidada.
    Situación a: parte interna estable con una capa superficial de baja cohesión

    Situación a: parte interna estable con una capa superficial de baja cohesión

  • Otro tipo de perfil básico es aquel que presenta un comportamiento irregular de la resistencia de la nieve, con tramos de resistencia creciente y decreciente que se alternan a lo largo del perfil. En estos casos es necesario localizar las zonas de baja cohesión (resistencias inferiores a unos 5 Kgf). Un comportamiento decreciente de la resistencia de la nieve acostumbra a ser un factor de inestabilidad. Normalmente este tipo de perfiles, nos pueden indicar la existencia de placas de viento, costras de rehielo y capas con débil cohesión (resultado del metamorfismo de alto gradiente), etc.
    Situación b: capa de baja cohesión interna

    Situación b: capa de baja cohesión interna

     

Análisis de las temperaturas

La temperatura del interior del manto nivoso permite conocer el valor del gradiente vertical de temperatura y, por tanto, que procesos de metamorfismo se están produciendo en el interior del manto. Este dato es de gran importancia para precisar el grado de estabilidad en que se encuentra el manto y también nos indica como pueden evolucionar los distintos niveles. Pueden presentarse tres situaciones:

  • El manto nivoso se encuentra en su totalidad por debajo de los 0 ºC. Nos encontraremos con una nieve fría y seca. El proceso de transformación que se está produciendo es el metamorfismo de nieve seca, su intensidad dependerá del gradiente de temperatura.
    Situación a: la temperatura del manto se encuentra por debajo de los 0 ºC (metamorfismos de la nieve seca)

    Situación a: la temperatura del manto se encuentra por debajo de los 0 ºC (metamorfismos de la nieve seca)

     
  • El manto nivoso se encuentra totalmente a 0 ºC. La nieve esta húmeda y hay presencia de agua líquida. Es un manto en estado de fusión. El proceso de transformación es el metamorfismo de nieve húmeda. Si la cantidad de agua líquida es poca, se producirá un estado de relativa estabilidad debido a la cohesión capilar que proporciona el agua que envuelve los cristales. Por el contrario, si la presencia de agua líquida es notable, la inestabilidad del manto será acusada.
    Situación b: La temperatura del manto es de 0 ºC (metamorfismos de nieve húmeda)

    Situación b: La temperatura del manto es de 0 ºC (metamorfismos de nieve húmeda)

      
  • Si la parte superior del manto nivoso se encuentra a 0 ºC y la parte inferior a temperatura negativa, estamos en el inicio del metamorfismo de nieve húmeda. Normalmente corresponde a la típica situación de inicios de primavera en la que hay una ligera humidificación superficial durante el día y un rehielo nocturno. El manto se mantiene estable mientras la cantidad de agua líquida no aumente de forma considerable.
    Situación c: la parte superior del manto se encuentra a 0 ºC (situación de primavera)

    Situación c: la parte superior del manto se encuentra a 0 ºC (situación de primavera)

     

Análisis del perfil estratigráfico

El análisis del perfil estratigráfico consiste en dividir el manto en partes homogéneas, y así analizar las características (tipo y tamaño de grano, humedad, dureza y densidad). De esta forma se analizan con mayor detalle las posibles inestabilidades detectadas en el sondeo y en el perfil de temperaturas. Así, por ejemplo:

  • La estabilidad de una capa en superficie de nieve seca de baja resistencia dependerá del tipo de grano (nieve reciente, agujas visibles, granos con caras planas o cubiletes), del espesor, de la densidad y del tipo de unión que mantenga con la capa inferior.
  • La estabilidad de un manto con cierta cohesión dependerá del tipo de grano (costra de rehielo o placa de viento). En caso de ser una placa de viento será necesario evaluar la cohesión intergranular, la densidad y el tipo de capa sobre la que descansa (granos de caras planas o cubiletes, nieve reciente, etc.).

Mediante el perfil estratigráfico es posible observar el tipo de contacto y el grado de unión entre diferentes capas. Es necesario observar la posible existencia de:

  • Superficies de contacto entre una capa de nieve vieja y una de nieve reciente.
  • Capas delgadas de débil cohesión (cubiletes o escarcha de superficie cubierta por nieve reciente) que forman discontinuidades entre capas de mayor resistencia.
  • Costras de rehielo muy lisas o capas de hielo.

Siguiendo estas pautas de análisis, uno puede hacerse una idea aproximada del grado de estabilidad del manto nivoso en un sector concreto, para una determinada orientación y cota. Dependiendo de la propia experiencia, puede llegarse a estimar el peligro natural y accidental de aludes.