Thesis: Análisis comparativo de modelos de ablación glaciar y su relación con la influencia antropogénica local. Casos de estudio: Glaciar Paloma Norte y Glaciar Yeso, Andes Centrales, Chile.
| datacite.subject.fos | Natural sciences::Earth and related Environmental sciences ::Geosciences, multidisciplinary | |
| datacite.subject.fos | Natural sciences::Earth and related Environmental sciences | |
| dc.contributor.correferente | Cereceda Balic, Francisco | |
| dc.contributor.department | Departamento de Obras Civiles | |
| dc.contributor.guia | Castro Heredia, Lina Mabel | |
| dc.contributor.patrocinante | Cereceda Balic, Francisco | |
| dc.coverage.spatial | Campus Casa Central Valparaíso | |
| dc.creator | McCracken Trejo, Felipe Nicolás | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-30T12:27:52Z | |
| dc.date.available | 2025-12-30T12:27:52Z | |
| dc.date.issued | 2025-11-27 | |
| dc.description.abstract | Esta investigación cuantifica la diferencia en el retroceso de los glaciares Paloma Norte (GPN) y Yeso (GY) en los Andes Centrales de Chile durante el período 1990–2024. A pesar de su proximidad y de estar sometidos al mismo forzante climático regional (megasequía), el GPN ha perdido ~78 % de su superficie, mientras que el GY ha perdido ~47 %, y el oscurecimiento ha sido aproximadamente el doble en GPN. La hipótesis central es que esta divergencia no se explica solo por el clima regional, sino por un fuerte gradiente local de exposición a aerosoles absorbentes de luz (LAPs) asociados a fuentes antropogénicas próximas (faenas mineras a <3 km del GPN). Para evaluarlo, se aplicó un enfoque metodológico integrado. Primero, se cuantificaron la pérdida de área y la reducción del albedo mediante teledetección para 1990–2024. Segundo, se modeló el balance de masa superficial (SMB) y el balance de energía (SEB) con el modelo físico COSIPY bajo dos escenarios de albedo: uno prístino/ideal (SL) y otro observado/real (SC) para 1990–2010 y 2011 2023. Tercero, el modelo fue calibrado y validado rigurosamente frente a balances de masa geodésicos obtenidos a partir de ICESat-2 y AW3D30 (2011–2023). Finalmente, se aplicaron modelos de regresión lineal múltiple (MRLM, 1990–2021) y un análisis de atribución física para descomponer el retroceso en contribuciones asociadas a forzantes climáticos (T° y Pp) y de carga de aerosoles (carbono negro; BC, carbono orgánico; OC y polvo mineral; MD). La validación geodésica respalda la robustez del modelado: para 2011–2023, el SMB simulado en escenario real (SC) fue de –1.50 m w.e. a⁻¹ en GPN y –1.05 m w.e. a⁻¹ en GY, en estrecha concordancia con los balances geodésicos de –1.49 y –0.91 m w.e. a⁻¹, respectivamente. Los experimentos de escenarios muestran que el cambio de un albedo ideal (SL) a uno real (SC) intensifica drásticamente la ablación: en GPN, el SMB pasa de ≈–0.59 a ≈–1.50 m w.e. a⁻¹, mientras que en GY lo hace de ≈ 0.15 a ≈–1.05 m w.e. a⁻¹. Estos contrastes son coherentes con un incremento sostenido de BC+OC sobre el GPN, cuyas concentraciones medias fueron ≈2.5 veces mayores que sobre el GY en 1990 2024, y con la conectividad atmosférica recurrente entre GPN y fuentes emisoras cercanas evidenciada por HYSPLIT. El análisis multivariable y de atribución confirma que la carga de aerosoles es el factor dominante en el GPN: los predictores asociados a LAPs (BC+OC y MD) explican en conjunto ≈71.8 % de la pérdida de área modelada, mientras que el bloque climático (T° y Pp, más ½MD) aporta ≈28.2 %. En el GY, en cambio, la descomposición es prácticamente equilibrada, con ≈49.5 % del retroceso asociado a la carga de aerosoles y ≈50.5 % al clima. Esta diferencia radica en la composición: mientras GPN es dominado por BC+OC (antropogénico), el GY presenta un régimen mixto controlado por la T° y el polvo mineral (MD), sin la influencia determinante de fuentes industriales directas. En síntesis, la vulnerabilidad diferencial de estos glaciares vecinos responde a la superposición del forzante climático regional con un fuerte gradiente local de exposición: el GPN opera bajo un régimen de “estrés compuesto” (clima + alta carga de aerosoles locales), mientras que el GY representa un glaciar de “control relativo” sometido principalmente al cambio climático y a una carga de aerosoles regional de fondo. Estos resultados indican que la protección de los sistemas criosféricos andinos requiere complementar las políticas de mitigación climática con medidas específicas de gestión de calidad del aire y control de emisiones en entornos de alta montaña. | es |
| dc.description.abstract | This research quantifies the difference in the retreat of the Paloma Norte Glacier (GPN) and the Yeso Glacier (GY) in the Central Andes of Chile during the 1990–2024 period. Despite their proximity and their exposure to the same regional climatic forcing (megadrought), GPN has lost ~78% of its area, while GY has lost ~47%, and darkening has been approximately twice as high in GPN. The central hypothesis is that this divergence cannot be explained solely by regional climate, but rather by a strong local gradient of exposure to light-absorbing aerosols (LAPs) associated with nearby anthropogenic sources (mining operations <3 km from GPN). To evaluate this, an integrated methodological approach was applied. First, area loss and albedo reduction were quantified using remote sensing for 1990–2024. Second, the surface mass balance (SMB) and surface energy balance (SEB) were modeled with the physical model COSIPY under two albedo scenarios: a pristine/ideal one (SL) and an observed/real one (SC) for 1990–2010 and 2011–2023. Third, the model was rigorously calibrated and validated against geodetic mass balances obtained from ICESat-2 and AW3D30 (2011–2023). Finally, multiple linear regression models (MRLM, 1990–2021) and a physical attribution analysis were applied to decompose the retreat into contributions associated with climatic forcings (temperature and precipitation) and aerosol loading (black carbon, BC; organic carbon, OC; and mineral dust, MD). Geodetic validation supports the robustness of the modeling: for 2011–2023, the simulated SMB under the real scenario (SC) was –1.50 m w.e. a⁻¹ in GPN and –1.05 m w.e. a⁻¹ in GY, in close agreement with the geodetic balances of –1.49 and –0.91 m w.e. a⁻¹, respectively. The scenario experiments show that shifting from an ideal albedo (SL) to a real one (SC) drastically intensifies ablation: in GPN, SMB changes from ≈–0.59 to ≈–1.50 m w.e. a⁻¹, while in GY it changes from ≈0.15 to ≈–1.05 m w.e. a⁻¹. These contrasts are consistent with a sustained increase in BC+OC over GPN, whose average concentrations were ≈2.5 times higher than over GY in 1990–2024, and with the recurrent atmospheric connectivity between GPN and nearby emission sources evidenced by HYSPLIT. The multivariable and attribution analyses confirm that aerosol loading is the dominant factor in GPN: predictors associated with LAPs (BC+OC and MD) jointly explain ≈71.8% of the modeled area loss, while the climatic block (temperature and precipitation, plus ½MD) contributes ≈28.2%. In contrast, GY shows an almost balanced decomposition, with ≈49.5% of its retreat associated with aerosol loading and ≈50.5% with climate. This difference stems from the composition: while GPN is dominated by BC+OC (anthropogenic), GY exhibits a mixed regime controlled by temperature and mineral dust (MD), without the determining influence of direct industrial sources. In summary, the differential vulnerability of these neighboring glaciers responds to the superposition of regional climatic forcing with a strong local exposure gradient: GPN operates under a “compound stress” regime (climate + high local aerosol loading), whereas GY represents a glacier under “relative control,” mainly influenced by climate change and background regional aerosol loading. These results indicate that protecting Andean cryospheric systems requires complementing climate mitigation policies with specific measures for air-quality management and emissions control in high-mountain environments. | en_US |
| dc.description.degree | Magíster en Ciencias de la Ingeniería Civil | |
| dc.description.sponsorship | ANID-FONDECYT INICIACIÓN-11220525 | |
| dc.description.sponsorship | ANID-FONDECYT INICIACIÓN-11220482 | |
| dc.description.sponsorship | ANID-FONDECYT REGULAR-1221526 | |
| dc.description.sponsorship | ANID-FOVI-210064 | |
| dc.description.sponsorship | ANID-ANILLO-ACT210021 | |
| dc.description.sponsorship | UTFSM-PROYECTO INTERNO-PI_M_2020_58 | |
| dc.description.sponsorship | UTFSM-PROYECTO INTERNO-PI_M_24_03 | |
| dc.driver | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
| dc.format.extent | 143 páginas | |
| dc.identifier.doi | 10.71959/kpyj-fq18 | |
| dc.identifier.uri | https://cris.usm.cl/handle/123456789/4227 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.71959/kpyj-fq18 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica Federico Santa María | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Ablación glaciar | |
| dc.subject | Black Carbon | |
| dc.subject | Albedo | |
| dc.subject | Contaminación atmosférica | |
| dc.subject | Andes Centrales | |
| dc.subject | Andes Centrales de Chile | |
| dc.subject | carbono negro | |
| dc.subject | BC | |
| dc.subject.ods | 13 Acción por el clima | |
| dc.title | Análisis comparativo de modelos de ablación glaciar y su relación con la influencia antropogénica local. Casos de estudio: Glaciar Paloma Norte y Glaciar Yeso, Andes Centrales, Chile. | |
| dspace.entity.type | Tesis |
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