Descripción
FIG. 1: Sensore HOBO Pendant® Temperature/Light Data Logger
La presencia de nieve en el suelo desempeña un papel importante a la hora de influir en el régimen térmico del suelo y en el intercambio de energía en la interfaz suelo-atmósfera. La nieve, como es bien sabido, es un excelente aislante y limita la pérdida de calor del suelo, lo que se traduce en una temperatura media anual del suelo superior a la del aire. La capa de nieve, en términos de espesor, persistencia en el suelo a lo largo del año, etc., es sin duda uno de los principales factores que impulsan los procesos periglaciares en los medios alpinos y determinan la presencia/ausencia de permafrost. Existen instrumentos muy precisos que permiten vigilar la presencia y la evolución del manto nivoso estacional (estaciones meteorológicas con nivómetro sonar), o bien es posible vigilar el manto nivoso realizando mediciones manuales directamente in situ. Estos métodos son caros, requieren un esfuerzo logístico considerable y, en entornos alpinos, pueden exponer al operador a riesgos considerables.
FIG. 2: Dettaglio dell’installazione dei sensori
Por estas razones, en muchos lugares alpinos no es posible realizar un seguimiento continuo del manto nivoso y, por lo tanto, resulta difícil obtener información sobre este importante factor que influye en los procesos periglaciares. Varios autores han desarrollado un método que consiste en utilizar registradores de datos de temperatura de bajo coste, dispuestos verticalmente en una varilla, que permiten controlar el espesor de la nieve comparando las temperaturas medidas en la atmósfera con las medidas bajo la superficie de la nieve. Este método, a pesar de algunas limitaciones, es un buen compromiso entre coste relativamente bajo y datos detectables, y se ha utilizado con éxito en Canadá. Este método, que también fue probado por nuestro grupo de trabajo, resultó a veces poco fiable, probablemente debido a algunos problemas relacionados con la capacidad de dichos sensores para controlar tipos de nieve con características diferentes de aquellas en las que se probó el método mencionado anteriormente.
FIG. 3: Operazioni di manutenzione alla stazione di monitoraggio installata nel sito di Cima Uomo
Por ello, el Servicio Geológico de la Provincia Autónoma de Trento, en colaboración con las Universidades de Padua y Pavía, ha ideado y probado un nuevo método de seguimiento del manto nivoso basado en el uso de sensores que registran tanto la temperatura como la intensidad luminosa, que además de ofrecer una mayor fiabilidad en nuestros entornos también pueden utilizarse en menor número en las pértigas de nieve y permiten detectar incluso el menor espesor de nieve en el suelo (5 cm), algo que no permite el uso de termómetros por sí solos, ya que la capa de nieve requiere un espesor de aproximadamente 30 cm para aislar significativamente el termómetro de las condiciones térmicas del aire.
El sistema de vigilancia consta de registradores de datos de temperatura/luz HOBO Pendant® (Fig. 1), que son registradores de datos impermeables que registran datos de intensidad luminosa y temperatura. El rango de medición de la temperatura es de -20°C a 70°C (con una resolución de 0,14°C a 25°C y una precisión de ± 0,53°C de 0°C a 50°C), mientras que para la intensidad luminosa, el rango de medición es de 0 a 320000 lux. Los sensores se instalaron a lo largo de un poste de alerce mediante soportes metálicos, cubiertos con un soporte de madera (Fig. 2) para mantener el registrador horizontal durante todo el invierno. Los sensores se colocaron a lo largo del poste cada 40 cm desde 0 cm hasta 120 cm. Los sensores instalados en el poste se orientaron hacia el norte para reducir el efecto del calentamiento sobre la nieve alrededor del poste. El intervalo de muestreo utilizado es de 2 horas tanto para los datos de T° como para los de luminosidad, con el fin de permitir el registro de datos durante todo el periodo invernal. A continuación, se coloca un sensor de temperatura a 200 cm del suelo con su correspondiente pantalla solar pasiva para controlar la temperatura del aire; se coloca un segundo sensor de temperatura a unos centímetros por debajo del suelo para controlar el estado térmico del suelo y disponer así de otros datos indirectos sobre la presencia de permafrost en el lugar de estudio.
FIG. 4: Grafico della copertura nevosa al suolo nel sito di monitoraggio di Cima Uomo, relativo alla stagione invernale 2017-2018, confrontato con il dato analogo registrato dalle vicine stazioni di rilevamento di Meteotrentino situate a Passo Valles ed a Passo S. Pellegrino. Una copertura nevosa omogenea di spessore superiore al metro isola il terreno dagli scambi termici con l’atmosfera
Hasta la fecha, se han instalado tres "varas de nieve", estructuradas de la siguiente manera, en tres sitios de monitoreo de permafrost en Trentino: se trata de tres glaciares de roca, dos ubicados en el Grupo Presanella (en Val d'Amola y al sur del paso Maroccaro) y uno en los Dolomitas Orientales, en las proximidades de Cima Uomo (Seppi et al., 2014; Seppi et al. 2019).
Las tres varillas están instaladas en los lugares mencionados desde la temporada de invierno 2013-2014 y las operaciones de descarga de datos y mantenimiento se llevan a cabo anualmente (Fig. 3). El tratamiento de los datos registrados por los sensores permite obtener un gráfico de la evolución del espesor de la nieve con una precisión de 5 cm (Fig. 4).
El sistema de monitorización descrito fue probado en el campo de nieve del Centro de Avalanchas de Arabba (ARPAV Veneto) durante la temporada invernal 2014-2015, proporcionando una excelente correspondencia con las mediciones reales.