En el presente trabajo se estudian los comportamientos de los glaciares de la zona Centro Sur de Chile localizados en siete centros volcánicos que han presentado distintos niveles de actividad eruptiva desde el Holoceno hasta tiempo históricos. Además, se realiza el inventario de glaciares para la cuenca del río Itata y del volcán Copahue mediante sensores remotos. Utilizando registros históricos y series de imágenes satelitales multitemporales Landsat MSS, TM, ETM+ y Terra ASTER, se estudiaron las variaciones de área, los cambios de posición frontal y se realizaron clasificaciones espectrales con datos ASTER utilizando el método Spectral Angle Mapper (SAM). Luego, se analizaron los cambios de elevación en glaciares mediante la comparación de datos topográficos del IGM y SRTM3. También se analizaron imágenes satelitales termanles nocturnas para caracterizar la actividad geotermal. Por último, se relacionaron las respuestas de los glaciares a los cambios climáticos y la actividad volcánica. Se inventariaron en la cuenca del Itata y en el volcán Copahue un total de 8 y 4.6 km² de hielo, respectivamente. En todos los glaciares estudiados se presentaron disminuciones de áreas y retrocesos frotnales. La mayor disminución de área se detectó en los Nevados de Chillán, con una pérdida total del 66% y una tasa de 0.36±0.11 km² āˡ para el período 1976-2004. Las variaciones frontales mostraron un máximo en los glaciares de lois Nevados de Sollipulli, con retrocesos máxinmos de 1130±64m para el período 1976-2005. Las clasificaciones espectrales de los datos ASTER mediante el método SAM permitieron diferenciar facies en los glaciares. Los máximos adelgazamientos de hielo se detectaron en los glaciares del volcán Copahue, con una tasa anual de 0.9±0.53 m āˡ entre los años 1961 y 2000. Los datos termales nocturnos permitieron detectar anomalías geotermales en los volcanes Nevados de Chillán, Callaqui, Copahue y Villarrica. Los resultados confirman las tendencias de pérdida de hielo, similar a la mayoría de los glaciares de Chile. En consecuencia, los glaciares analizados se encontrarían respondiendo frente al aumento de las temperaturas y a la disminución de las precipitaciones asociadas al cambio climático. Sin embargo, en los glaciares de los Nevados de Chillán, Copahue y Villarrica, también se presentaron respuestas asociadas a los distintos niveles de actividad volcánica.

Ingeniero Civil / Uno de los grandes problemas relacionados al recurso hídrico es su disponibilidad a futuro. En ese marco, las reservas glaciares pueden jugar un papel fundamental. Más allá de la retórica de que los glaciares son las reservas del futuro, es necesario cuantificar qué parte del escurrimiento actual corresponde a la descarga de los glaciares y como esto podría cambiar hacia el futuro bajo escenarios inminentes de cambios climáticos. Este trabajo de título consiste en realizar un análisis del retroceso glaciar y la influencia que tiene en la cuenca del río Olivares ubicada en la provincia Cordillera, Chile. Los Glaciares de la zona de estudio corresponden a Olivares Alfa, Beta, Gamma y Juncal Sur, que desde la segunda mitad del siglo pasado hasta ahora, han presentado un retroceso considerable en su superficie. Además de los glaciares nombrados, se estudiaron de manera general los glaciares aledaños que presentan descarga hacia la cuenca y los glaciares de menor tamaño que representan parte del flujo. El objetivo general de este trabajo es estimar la variabilidad de los recursos hídricos en la cuenca Olivares y los posibles alcances que tiene sobre la hidrología del sector el retroceso de los glaciares. Para ello se realizó un estudio de las variables que inciden en el retroceso glaciar, para determinar en el tiempo la evolución de estos. Una vez determinadas las características de la zona de estudio y el comportamiento de los glaciares, se determinaron los parámetros de la descarga glaciar y de la cuenca, que permitieron generar un modelo de escurrimiento para un periodo anual y para un periodo de seis meses comprendido entre octubre y marzo que corresponde al "Periodo de deshielo" debido a la ausencia casi total de precipitación en esa época. Una vez realizada la calibración y validación del modelo se realiza una proyección del escurrimiento entre los años 2040-2070 considerando el retroceso glaciar y los escenarios extremos de cambio climático, RPC2.6 y RPC8.5 (IPCC, Climate Change 2013: The Physical Science Basis, 2013). Las proyecciones indican que hacia el año 2040 existirá una disminución del caudal cercano a 0.5 m3/s promedio anual producto del retroceso glaciar y cambio climático. Hacia el año 2070 la disminución será de hasta 3.5 m3/s dependiendo del escenario utilizado. En el caso del periodo de deshielo, la cifra puede superar los 5 m3/s. Para el escenario RPC8.5, producto de un retroceso glaciar más acelerado, la disponibilidad de caudales aumentará durante los próximos años, para posteriormente tener una disminución mucho más fuerte que el escenario RPC2.6, lo que hará que en el largo plazo el escenario RCP2.6 sea mucho más sustentable, aunque en el corto plazo cuente con menores caudales para los próximos años. El estudio indica que para los años extremadamente secos el retroceso glaciar podría generar aportes de caudal de hasta 90% del caudal total del periodo de deshielo (como promedio) en un escenario RCP8.5, mientras que en años normales, en condiciones actuales, representa cerca de 12%. Para el escenario RCP2.6 en el periodo de deshielo el aporte glaciar es cercano al 20%. Ante una eventual desaparición de los glaciares o una reducción considerable de su volumen para finales del siglo el caudal del río Olivares bajaría considerablemente; Para el escenario RCP8.5 el caudal disminuiría cerca de un 41% del caudal promedio de la serie histórica.

Memoria para optar al título de Geógrafo / El derretimiento de glaciares y cuerpos de hielo alrededor del mundo y en Chile constituye una problemática global al generar un aumento en el nivel del mar y un descenso en la cantidad de reservas de agua dulce. A partir del procesamiento multi-espectral de imágenes satelitales, se analizaron los patrones de cambio espacial de los glaciares en el Fiordo Comau, Región de Los Lagos, Chile (zona glaciológica sur B) y, obteniendo bases de datos climáticas de la zona, se relacionaron estos con tendencias de temperatura y precipitación. Para lograr el propósito de la investigación, se pre-procesaron y corrigieron imágenes satelitales Landsat para posteriormente, utilizando distintas composiciones de bandas espectrales identificar cuerpos glaciares. Luego se emplearon estas imágenes para determinar la pérdida superficial y tasas de variación anuales de 17 glaciares durante el período 1985-2017. Con el objetivo de relacionar las variaciones superficiales observadas con información climatológica de temperatura y precipitación para el período señalado, se realizó un relleno de datos de la estación meteorológica Huinay mediante una regresión lineal simple a partir de estaciones meteorológicas cercanas que poseen bases de datos más completas. Los resultados demuestran retrocesos en todos los glaciares analizados, siendo ejemplos importantes el glaciar Vodudahüe N°3 que vio reducida su superficie areal en un 83,56% o el glaciar Vodudahüe N°15 que perdió el 77,27% de su superficie inicial. Las tasas de variación anuales, por su parte, mostraron una tendencia generalizada a aumentar su valor durante el período de estudio, siendo la mayor tasa la experimentada por el glaciar Vodudahüe N°8 (-0,014 km2 por año). De las temperaturas promedio anuales registradas en el período 1985-2017, se observó un aumento de 10,32°C a 10,46°C y, por su parte, las precipitaciones totales anuales registraron una disminución de 5548mm anuales a 5295mm anuales. En su conjunto, esto indica que las tendencias climatológicas mencionadas contribuyen a explicar la aceleración del retroceso de los glaciares analizados, las cuales coinciden con las expuestas por otras investigaciones sobre glaciares en Chile.

Geólogo / El presente trabajo tiene como objetivo la simulación del balance de masa distribuido del glaciar Tapado, para el periodo de verano 2011-2012, ubicado en el valle del Elqui, norte de Chile. Se utiliza un modelo con bases físicas, analizando e incorporando el efecto de los penitentes en el balance de energía asociado. Esto sirve para mejorar el entendimiento de este tipo de morfologías en el intercambio energético de un glaciar y para evaluar el estado de salud del glaciar Tapado. El glaciar Tapado presenta una gran cantidad de penitentes en su superficie durante el periodo de ablación, los cuales son muy heterogéneos tanto espacial como temporalmente, lo que constituye la principal dificultad para parametrizar las diferentes partes del balance energético. Pese a lo anterior, se analiza la morfología de estos y se realizan aproximaciones de su forma con una evolución temporal y espacial. La radiación solar es calibrada y es en el albedo donde se incluye el efecto de los penitentes, incorporando a la parametrización un factor de atenuación de albedo que estos producen; se analiza de manera adicional una parametrización de albedo a escala subpíxel. Sin embargo, todas estas ya calibradas, no simulan bien las nevadas debido, principalmente, a la calidad y cantidad de datos disponibles. La radiación de onda larga es calibrada y gracias al cálculo de un factor de visibilidad aérea dentro del glaciar, en base a relaciones morfométricas de los penitentes y la pendiente de la superficie, se le incorpora la radiación que proviene desde las superficies de los penitentes adyacentes y se disminuye un porcentaje de la proveniente desde el cielo. La rugosidad se parametriza mediante el bulk method, incorporando una altura de cero desplazamiento, y se analizan las relaciones entre los valores de las distintas alturas de rugosidad, calibrando las parametrizaciones para estas últimas y para la rugosidad en general. La simulación del balance de masa distribuido del glaciar Tapado, entre el 3 de diciembre del 2011 y el 11 de abril del 2012, incorporando el efecto de los penitentes, indica que el glaciar está perdiendo masa en toda su superficie, sin embargo sobrestima las pérdidas. Además, se simula un balance con los parámetros de un glaciar con superficie suave y lisa, la cuál simula menores pérdidas respecto al caso de estudio previo, de lo que se concluye que la presencia de penitentes produce un incremento de las pérdidas, pero también se sobrestima la ablación, con lo que se deduce que los principales errores provienen desde el módulo del albedo. Por lo anterior, se propone realizar el balance con su respectiva calibración en un periodo de tiempo más extenso y con una mejor calidad de datos disponibles, de esta manera se podrá obtener una simulación que represente de forma más exacta la realidad del glaciar Tapado. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por "Le programme des futurs leaders dans les Amériques" (PFLA) otorgado por el Gobierno de Canadá y llevado a cabo en la Université du Quebec a Trois-Rivieres

En el presente trabajo se determinaron las características glaciológicas del volcán Villarrica en el Último Máximo Glacial (UMG), la Pequeña Edad del Hielo (PEH) y el presente. La estimación del volumen de hielo y de otras variables glaciológicas (altitud línea de equilibrio, área, longitud, espesores) se realizó a través de la confección de un modelo que tiene como principales indicadores de construcción a ciertas condiciones del flujo del hielo y la evidencia geomorfológica. Con las condiciones glaciológicas actuales se calibró dicho modelo y se proyectaron hacia el pasado las variables que integran el modelo.

Geógrafo / Se presentan los resultados obtenidos en estudios llevados a cabo en los glaciares de los Nevados de Chillán (37ºS) donde se buscó caracterizar el comportamiento glaciar en respuesta al cambio climático y a los posibles efectos de la actividad volcánica. Para conocer los cambios temporales en la masa glaciar, se identificó la extensión de éstos desde 1978 por medio del uso de sensores remotos. También se midieron cambios de elevación en la superficie glaciar utilizando los métodos Geodésico y Glaciológico. El registro de parámetros meteorológicos dio paso a la modelación de la ablación de verano por medio de Grado Día y Balance Energético permitiendo cuantificar sus efectos en la superficie glaciar. Para conocer el efecto de posibles flujos geotermales en la masa glaciar se realizaron mediciones de temperaturas en suelos cercanos a los glaciares. El análisis de los resultados mostró una disminución de la extensión glaciar coincidente con el aumento de las temperaturas atmosféricas observadas en la región central de Chile y en particular en la altitud asociada a la cordillera de los Andes. El uso de modelos para estimar ablación a partir de datos meteorológicos se ajustó al comportamiento medido del glaciar, siendo el factor energético de mayor relevancia durante el verano 2012 la radiación solar de onda corta. La tendencia de retroceso glaciar observada en los Nevados de Chillán, comparada con otros glaciares de la zona central, se vio más acentuada debido posiblemente a los procesos eruptivos como el de la década de los 70’, el que se superpuso a las tendencias de cambio climático registradas en décadas recientes. Durante el verano 2012 no se registraron manifestaciones de flujos geotermales.

Doctora en Ciencias, Mención Geología / El presente trabajo aborda la discusión sobre los factores que controlan las Alturas de las Líneas de Equilibrio (ELA's) en el último ciclo glacial-interglacial en la cordillera de Los Andes frente a Santiago. A partir del análisis de imágenes satelitales se estudia la variación histórica de las ELA's y se discutien los factores climáticos de primer orden asociados a esa variación. A partir del análisis geomorfológico y geocronológico se determina la posición y temporalidad de los estadios glaciales durante el Pleistoceno tardío. Finalmente se realiza una estimación de la posición de las ELA's durante este mismo período a partir de distintos métodos y se compara con su posición actual. El aumento de las temperaturas mínimas estacionales y anuales favorece los procesos de ablación y en consecuencia contribuyen a la disminución continua de las coberturas de nieve. Por su parte, los eventos de precipitación estival constituyen el factor clave para el aumento de las coberturas supraglaciales y el quiebre de la tendencia negativa en las áreas englaciadas de la cuenca del río Volcán, confirmando que es este el factor de primer orden que condiciona el avance de los glaciares en Los Andes subtropicales. Las Alturas de las Líneas de Equilibrio Glaciar reportan ascensos desde 1989 a 2015 lo que indica aumento de las áreas de ablación y una disminución de las áreas de acumulación y en consecuencia incrementos de procesos de fusión. El sistema glacial de San Gabriel corresponde a un avance durante un Máximo Avance Glacial Local o LLGM entre los ~45-36 ka BP, concordante con eventos de mayor precipitación y humedad en Los Andes centrales entre los ~33°S y ~35°S. Por su parte, el sistema glacial de La Engorda, registra dos pulsos de avance glacial datados entre los ~24-18 y ~10 ka BP. Estos pulsos son consistentes con los eventos húmedos reportados en Laguna Tagua Tagua (Valero-Garcés et al., 2005). Depósitos glaciolacustres y fluvioglaciales de baja energía en la zona proglacial del sistema de La Engorda, datados a través de métodos 14C, registran temporalidad vinculada con un período frío breve denominado Younger Dryas. Las variaciones en las ELA's modernas respecto a las estimadas para los períodos del Último Máximo Glacial (LGM) y Último Máximo Glacial Local (LLGM), se realizan a través de la reconstrucción de paleoglaciares, los descensos en las Alturas de las Líneas de Equilibrio son concordantes con las variaciones del flanco este de la cordillera de Los Andes, observándose disminuciones de ~1000 - 1200 metros, entre el período actual y el LGM. Los resultados de esta tesis confirman la importancia de las precipitaciones en los avances de los glaciares de montaña de Los Andes frente a Santiago y sugieren la relevancia tanto de la elevación de las temperaturas mínimas como de la disminución de la cantidad de días con registro bajo 0°C en su retroceso. Estos resultados son consistentes con las estimaciones de ELA's a escala del Pleistoceno tardío y la variación de sólo 500 metros entre el LLGM (~45-36 ka BP) en el sistema de San Gabriel y el LGM (~24-18 ka BP) en el sistema glacial de La Engorda vinculado a condiciones paleoclimáticas de mayor precipitación; por otro lado la abrupta elevación de las ELA's entre el LGM y la actualidad son coherentes con disminuciones en las precipitaciones así como también aumentos en las temperaturas. Lo anterior muestra la sensibilidad de los glaciares subtropicales de Los Andes en relación al escenario de calentamiento regional proyectado en el marco del cambio global.

La mayoría de los glaciares en Chile han comenzado a retroceder a lo largo de todo el territorio continental desde al menos la mitad del siglo XIX, pero agudizándose desde la segunda mitad del siglo XX. Se ha documentado retroceso frontal en la mayoría de los glaciares estudiados, así como adelgazamiento y reducción de superficie. En el presente trabajo se desarrolló una modelación glacio-hidrológica semi distribuida y físicamente basada, programada sobre la plataforma WEAP, que abarcó toda la zona montañosa de la cuenca del Maipo, en un período de 30 años (1984/85-2013/14) y a paso diario. Dicha modelación permitió conocer y caracterizar la hidrología glaciar de la cuenca en su totalidad, así como la evolución de la superficie glaciar a lo largo del tiempo. De acuerdo con los resultados obtenidos, la cuenca del Maipo ha experimentado un retroceso de su superficie glaciar del orden de los 127.9 km2, equivalentes al 25.2% del total inicial en los últimos 30 años (4.26 km2/año; 0.84%/año). Los glaciares descubiertos decrecen a una mayor velocidad que los cubiertos (3.51 km2/año y 0.75 km2/año respectivamente). Respecto del rol hidrológico de los glaciares, éste varía fuertemente ante distintas condiciones climáticas, llegando a aportar, hasta un 81% del caudal total de verano en un año muy seco, 44% en año normal y 21% en año muy húmedo. Dicha contribución aumenta de forma significativa a medida que aumenta la presencia glaciar de cada sub cuenca, pudiendo variar en un año muy seco, entre un 57% y un 100% entre una cuenca con 5% y 20% de cobertura glaciar respectivamente. Este rol hidrológico se ve fuertemente afectado por el retroceso de la superficie glaciar, y dicho retroceso es más severo en cuencas con glaciares pequeños. No se han detectado tendencias positivas en los caudales glaciares, por lo que se cree que de haber existido una fase de derretimiento acelerado que haya originado un aumento de caudales glaciares, esta concluyó en épocas anteriores al período de tiempo estudiado. Este trabajo contribuye en parte a disminuir el vacío de conocimiento en modelación glacio-hidrológica presente en los Andes de Chile.

Geólogo / Los glaciares son una de las principales reservas de agua dulce y representan un significativo aporte a los recursos hídricos, actuando como agentes reguladores del agua disponible en las cuencas andinas. Estudios relacionados con cambios en el balance de masa en los glaciares de montaña son fundamentales para el entendimiento del funcionamiento del sistema hídrico. Asimismo, posibilitan la comprensión de los efectos del cambio climático, del aumento del nivel del mar y manejo de reservas de agua, proporcionando información más precisa al momento de la toma de decisiones sobre el manejo presente y futuro de los recursos hídricos del país. El objetivo principal de este estudio es aplicar la metodología de reanálisis del balance de masa glaciar propuesta por Zemp (2013) para las series registradas en el glaciar Echaurren Norte (1982-2015), validando así la metodología para el hemisferio sur. Las prestaciones de esta metodología permiten su aplicación en un amplio número de glaciares de Chile. Las series de datos obtenidas mediante métodos de observación glaciológicos se acoplan a las series de datos independientes de métodos geodésicos (2009-2015) con el fin de determinar los errores sistemáticos y aleatorios de cada método, eliminando los errores sistemáticos. Se cuantifican los principales errores sistemáticos y aleatorios de cada método, y se realiza el testeo estadístico para la validación de los balances de masa glaciológico y geodésico. Una de las principales fuentes de error sistemático encontradas es la generada por la extrapolación de la acumulación y ablación a año hidrológico, la cual se corrige mediante el modelo del grado-día (Hock, 2003). Se determina que el balance de masa glaciológico acumulado no es estadísticamente igual al geodésico. A pesar de esto, no se realiza el proceso de calibración debido a que existen fuentes de error sistemático asociado a la serie glaciológica que no han sido cuantificadas todavía. Se discuten las posibles fuentes de error, entre las que destacan: la representatividad de la acumulación del pozo estratigráfico, las mediciones de densidad y la no cuantificación del balance interno y basal del glaciar. Finalmente, se valida la metodología del reanálisis y se aconseja acoplar los datos ya existentes de las mediciones glaciológicas y geodésicas para glaciares del hemisferio sur que posean series glaciológicas mayores a 5 años. Se deja propuesto un siguiente paso iterativo de reanálisis para el glaciar Echaurren Norte, en el que se agreguen datos de radio eco-sondaje y balance de energía. Se obtendría así una mejor aproximación del comportamiento del balance de masa del glaciar Echaurren Norte. / Trabajo realizado con el apoyo de la Unidad de Glaciología y Nieves (UGN) de la Dirección General de Aguas (DGA), Ministerio de Obras Públicas (MOP)

Memoria para optar al título de Geógrafo / Este trabajo surge de la necesidad de mostrar lo interesante del pasado glacial de la región a la comunidad regional más ponerlo en valor. La información se encuentra documentada en la literatura científica, a través de la identificación de los elementos geomorfológicos y/o rasgos derivados del Último Máximo Glacial que modeló el paisaje de Magallanes. Esto permitirá incorporar valor agregado al componente escénico para su valoración por parte de la comunidad regional. La identificación y ubicación de los elementos postglaciales se realizó durante la primera etapa del proyecto “la Ruta de la Edad del Hielo”, financiado con recursos del Fondo para la Innovación y Competitividad Regional (FIC-R) año 2010-2011 ejecutado por la Centro de Estudios del Cuaternario Fuego-Patagonia y Antártica (CEQUA) en colaboración por el Instituto Chileno Antártico (INACH). Las actividades se focalizaron en la recopilación y revisión de la literatura científica, su verificación en terreno, y la digitalización de los elementos considerados. Como referencia, se rescató lo realizado por la Universidad de Maine, USA, quienes caracterizan el escenario postglacial en un mapa denominado la Ruta de la Edad del Hielo (Maine´s Ice Age Trail). Con los resultados alcanzados, se pudo reconstruir el pasado glacial de la región, lo que permitió continuar con la segunda etapa del proyecto, la que se ejecutó entre los años 2012 y 2014, cuyo objetivo respondió a la inquietud de poner en valor los atributos paisajísticos postglaciales, a través de la generación de rutas tentativas que pudiesen constituir una alternativa turística. Éstas deberían responder al menos tres requerimientos: contenido científico (que el lugar fuera de interés científico y que se encontrara documentado); accesibilidad (el sector fuera de fácil acceso y ubicación para la observación); y cercanía, (contemplara circuitos cortos cuyo tiempo de realización fuera de un día como máximo). En esta etapa se consideró la metodología desarrollada por Pereira et al. (2007), para la evaluación de geomorfositios, la cual permitió generar un sistema de ranking de los sitios que tuvieran un atractivo tanto científico como paisajístico.