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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M5 - Isostasia y ajuste glacioisostático
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4525
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Equilibrio isostático y compensación
Una topografía elevada se mantiene en equilibrio isostático mediante compensación en profundidad. Esa compensación puede ocurrir por una raíz cortical menos densa que se hunde bajo la topografía o por una variación lateral de densidad dentro de la corteza. La topografía, la raíz cortical y la distribución de densidad son por tanto variables estructurales conectadas al estado de equilibrio. El storyboard no entrega una ecuación de compensación ni densidades de referencia.
Grupo 2: Grupo 2: Perturbación de carga y salida del equilibrio
Una perturbación de la carga soportada por la litosfera desplaza al sistema fuera del equilibrio isostático. Las fuentes explícitas de perturbación son acumulación o fusión de hielo, erosión, sedimentación e inundación. La variación de carga desencadena simultáneamente una respuesta elástica rápida y una respuesta viscosa lenta. No se especifica una ley única que convierta cada proceso en carga.
Grupo 3: Grupo 3: Carga glacial y depresión litosférica
Durante la última glaciación, hace aproximadamente 21 mil años, el hielo alcanzó entre 3 y 4 km de espesor. Su peso constituyó una carga glacial que deprimió la litosfera varios centenares de metros respecto de su posición de equilibrio. La dirección causal es espesor/peso del hielo → carga → depresión litosférica. No se proporciona una relación cuantitativa entre espesor de hielo y depresión.
Grupo 4: Grupo 4: Respuesta elástica inmediata
La litosfera presenta una respuesta elástica a los cambios de carga. Esta componente ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas geológicas y coexiste con la respuesta viscosa más lenta. La magnitud de la deformación elástica no está cuantificada en el storyboard. La respuesta elástica conecta directamente la perturbación de carga con el desplazamiento inicial de la litosfera.
Grupo 5: Grupo 5: Relajación viscosa del manto
La relajación viscosa del manto es la componente lenta del ajuste isostático. Su tiempo característico depende de la viscosidad del manto, de la longitud de onda de la deformación que se relaja y del contraste de densidad entre el manto y la carga retirada, explícitamente hielo o agua. Las tres dependencias se conservan separadas porque controlan el tiempo de relajación. No se entrega forma funcional, exponente ni coeficiente.
Grupo 6: Grupo 6: Rebote postglacial y nivel del mar relativo
La deglaciación, ocurrida aproximadamente entre 12 y 7 mil años atrás, retiró la carga de hielo y dio lugar al rebote isostático. En Escandinavia, el rebote acumulado es de unos 300 m y continúa hoy a 5–8 mm/año. Ese levantamiento sostenido reduce progresivamente el nivel del mar relativo regional. Estas magnitudes son observables y permiten conectar la descarga glacial con la respuesta actual.
Grupo 7: Grupo 7: Abultamiento periférico y retorno al equilibrio
Las zonas antes cubiertas de hielo experimentan levantamiento sostenido, mientras el anillo periférico experimenta subsidencia por colapso del abultamiento que el hielo había empujado hacia afuera. Las velocidades de ajuste decaen exponencialmente a medida que el sistema se aproxima al equilibrio. El levantamiento central y la subsidencia periférica son respuestas espaciales complementarias del mismo proceso de relajación. El decaimiento exponencial cierra causalmente la perturbación de carga con el retorno lento al estado isostático inicial.
ID:1661
Grupo 1: Grupo 1: Equilibrio isostático y compensación
Descripción
Una topografía elevada se mantiene en equilibrio isostático mediante compensación en profundidad. Esa compensación puede ocurrir por una raíz cortical menos densa que se hunde bajo la topografía o por una variación lateral de densidad dentro de la corteza. La topografía, la raíz cortical y la distribución de densidad son por tanto variables estructurales conectadas al estado de equilibrio. El storyboard no entrega una ecuación de compensación ni densidades de referencia.
Pregunta clave: ¿Cómo se sostiene una topografía elevada en equilibrio isostático?
Una topografía elevada se mantiene en equilibrio isostático mediante compensación en profundidad. Esa compensación puede ocurrir por una raíz cortical menos densa que se hunde bajo la topografía o por una variación lateral de densidad dentro de la corteza. La topografía, la raíz cortical y la distribución de densidad son por tanto variables estructurales conectadas al estado de equilibrio. La isostasia es el estado de equilibrio en el que se mantiene la litosfera: una topografía elevada queda compensada en profundidad, ya sea por una raíz cortical menos densa que se hunde bajo esa topografía, o por una variación lateral de densidad dentro de la propia corteza. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes. Cualquier perturbación en la carga que la litosfera soporta, ya sea la acumulación o la fusión de hielo, la erosión, la sedimentación o incluso una inundación, desplaza a esa litosfera de su equilibrio y desencadena, a la vez, una respuesta elástica inmediata y una respuesta viscosa mucho más lenta. Durante la última glaciación, hace unos veintiún mil años, un peso de hielo de hasta entre tres y cuatro kilómetros de espesor deprimió la litosfera varios centenares de metros por debajo de su posición de equilibrio.
ID:4075
Grupo 2: Grupo 2: Perturbación de carga y salida del equilibrio
Descripción
Una perturbación de la carga soportada por la litosfera desplaza al sistema fuera del equilibrio isostático. Las fuentes explícitas de perturbación son acumulación o fusión de hielo, erosión, sedimentación e inundación. La variación de carga desencadena simultáneamente una respuesta elástica rápida y una respuesta viscosa lenta. No se especifica una ley única que convierta cada proceso en carga.
Pregunta clave: ¿Cómo una variación de carga desplaza a la litosfera de su equilibrio?
Una perturbación de la carga soportada por la litosfera desplaza al sistema fuera del equilibrio isostático. Las fuentes explícitas de perturbación son acumulación o fusión de hielo, erosión, sedimentación e inundación. La variación de carga desencadena simultáneamente una respuesta elástica rápida y una respuesta viscosa lenta. Cualquier perturbación en la carga que la litosfera soporta, ya sea la acumulación o la fusión de hielo, la erosión, la sedimentación o incluso una inundación, desplaza a esa litosfera de su equilibrio y desencadena, a la vez, una respuesta elástica inmediata y una respuesta viscosa mucho más lenta. La respuesta de todo este sistema involucra dos tiempos característicos muy distintos entre sí: la respuesta elástica de la litosfera, que ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas de tiempo geológicas, y la relajación viscosa del manto, mucho más lenta, cuyo tiempo característico depende de la viscosidad del propio manto, de la longitud de onda de la deformación que se está relajando, y del contraste de densidad entre el manto y la carga, hielo o agua, que se retiró. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes. El ajuste glacioisostático es el proceso por el cual la litosfera y el manto responden a los ciclos de carga y descarga que los mantos de hielo les imponen.
ID:4076
Grupo 3: Grupo 3: Carga glacial y depresión litosférica
Descripción
Durante la última glaciación, hace aproximadamente 21 mil años, el hielo alcanzó entre 3 y 4 km de espesor. Su peso constituyó una carga glacial que deprimió la litosfera varios centenares de metros respecto de su posición de equilibrio. La dirección causal es espesor/peso del hielo → carga → depresión litosférica. No se proporciona una relación cuantitativa entre espesor de hielo y depresión.
Pregunta clave: ¿Cómo el hielo glacial deprime la litosfera?
Durante la última glaciación, hace aproximadamente 21 mil años, el hielo alcanzó entre 3 y 4 km de espesor. Su peso constituyó una carga glacial que deprimió la litosfera varios centenares de metros respecto de su posición de equilibrio. La dirección causal es espesor/peso del hielo → carga → depresión litosférica. No se proporciona una relación cuantitativa entre espesor de hielo y depresión. Durante la última glaciación, hace unos veintiún mil años, un peso de hielo de hasta entre tres y cuatro kilómetros de espesor deprimió la litosfera varios centenares de metros por debajo de su posición de equilibrio. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes. El ajuste glacioisostático es el proceso por el cual la litosfera y el manto responden a los ciclos de carga y descarga que los mantos de hielo les imponen. La respuesta de todo este sistema involucra dos tiempos característicos muy distintos entre sí: la respuesta elástica de la litosfera, que ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas de tiempo geológicas, y la relajación viscosa del manto, mucho más lenta, cuyo tiempo característico depende de la viscosidad del propio manto, de la longitud de onda de la deformación que se está relajando, y del contraste de densidad entre el manto y la carga, hielo o agua, que se retiró.
ID:4077
Grupo 4: Grupo 4: Respuesta elástica inmediata
Descripción
La litosfera presenta una respuesta elástica a los cambios de carga. Esta componente ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas geológicas y coexiste con la respuesta viscosa más lenta. La magnitud de la deformación elástica no está cuantificada en el storyboard. La respuesta elástica conecta directamente la perturbación de carga con el desplazamiento inicial de la litosfera.
Pregunta clave: ¿Cómo responde rápidamente la litosfera a una carga o descarga?
La litosfera presenta una respuesta elástica a los cambios de carga. Esta componente ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas geológicas y coexiste con la respuesta viscosa más lenta. La magnitud de la deformación elástica no está cuantificada en el storyboard. La respuesta elástica conecta directamente la perturbación de carga con el desplazamiento inicial de la litosfera. La respuesta de todo este sistema involucra dos tiempos característicos muy distintos entre sí: la respuesta elástica de la litosfera, que ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas de tiempo geológicas, y la relajación viscosa del manto, mucho más lenta, cuyo tiempo característico depende de la viscosidad del propio manto, de la longitud de onda de la deformación que se está relajando, y del contraste de densidad entre el manto y la carga, hielo o agua, que se retiró. Cualquier perturbación en la carga que la litosfera soporta, ya sea la acumulación o la fusión de hielo, la erosión, la sedimentación o incluso una inundación, desplaza a esa litosfera de su equilibrio y desencadena, a la vez, una respuesta elástica inmediata y una respuesta viscosa mucho más lenta.
ID:4078
Grupo 5: Grupo 5: Relajación viscosa del manto
Descripción
La relajación viscosa del manto es la componente lenta del ajuste isostático. Su tiempo característico depende de la viscosidad del manto, de la longitud de onda de la deformación que se relaja y del contraste de densidad entre el manto y la carga retirada, explícitamente hielo o agua. Las tres dependencias se conservan separadas porque controlan el tiempo de relajación. No se entrega forma funcional, exponente ni coeficiente.
Pregunta clave: ¿Qué controla la respuesta lenta del manto?
La relajación viscosa del manto es la componente lenta del ajuste isostático. Su tiempo característico depende de la viscosidad del manto, de la longitud de onda de la deformación que se relaja y del contraste de densidad entre el manto y la carga retirada, explícitamente hielo o agua. Las tres dependencias se conservan separadas porque controlan el tiempo de relajación. La respuesta de todo este sistema involucra dos tiempos característicos muy distintos entre sí: la respuesta elástica de la litosfera, que ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas de tiempo geológicas, y la relajación viscosa del manto, mucho más lenta, cuyo tiempo característico depende de la viscosidad del propio manto, de la longitud de onda de la deformación que se está relajando, y del contraste de densidad entre el manto y la carga, hielo o agua, que se retiró. Cualquier perturbación en la carga que la litosfera soporta, ya sea la acumulación o la fusión de hielo, la erosión, la sedimentación o incluso una inundación, desplaza a esa litosfera de su equilibrio y desencadena, a la vez, una respuesta elástica inmediata y una respuesta viscosa mucho más lenta. El ajuste glacioisostático es el proceso por el cual la litosfera y el manto responden a los ciclos de carga y descarga que los mantos de hielo les imponen. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes.
ID:4079
Grupo 6: Grupo 6: Rebote postglacial y nivel del mar relativo
Descripción
La deglaciación, ocurrida aproximadamente entre 12 y 7 mil años atrás, retiró la carga de hielo y dio lugar al rebote isostático. En Escandinavia, el rebote acumulado es de unos 300 m y continúa hoy a 5–8 mm/año. Ese levantamiento sostenido reduce progresivamente el nivel del mar relativo regional. Estas magnitudes son observables y permiten conectar la descarga glacial con la respuesta actual.
Pregunta clave: ¿Cómo la deglaciación produce levantamiento prolongado y cambia el nivel del mar relativo?
La deglaciación, ocurrida aproximadamente entre 12 y 7 mil años atrás, retiró la carga de hielo y dio lugar al rebote isostático. En Escandinavia, el rebote acumulado es de unos 300 m y continúa hoy a 5–8 mm/año. Ese levantamiento sostenido reduce progresivamente el nivel del mar relativo regional. Estas magnitudes son observables y permiten conectar la descarga glacial con la respuesta actual. Desde que esa deglaciación ocurrió, hace entre doce mil y siete mil años, el rebote isostático ha elevado a Escandinavia unos trescientos metros, y ese mismo rebote isostático todavía continúa hoy a un ritmo de entre cinco y ocho milímetros por año, reduciendo progresivamente el nivel del mar relativo a esa región. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes. El ajuste glacioisostático es el proceso por el cual la litosfera y el manto responden a los ciclos de carga y descarga que los mantos de hielo les imponen. La respuesta de todo este sistema involucra dos tiempos característicos muy distintos entre sí: la respuesta elástica de la litosfera, que ocurre casi instantáneamente en comparación con las escalas de tiempo geológicas, y la relajación viscosa del manto, mucho más lenta, cuyo tiempo característico depende de la viscosidad del propio manto, de la longitud de onda de la deformación que se está relajando, y del contraste de densidad entre el manto y la carga, hielo o agua, que se retiró.
ID:4080
Grupo 7: Grupo 7: Abultamiento periférico y retorno al equilibrio
Descripción
Las zonas antes cubiertas de hielo experimentan levantamiento sostenido, mientras el anillo periférico experimenta subsidencia por colapso del abultamiento que el hielo había empujado hacia afuera. Las velocidades de ajuste decaen exponencialmente a medida que el sistema se aproxima al equilibrio. El levantamiento central y la subsidencia periférica son respuestas espaciales complementarias del mismo proceso de relajación. El decaimiento exponencial cierra causalmente la perturbación de carga con el retorno lento al estado isostático inicial.
Pregunta clave: ¿Cómo se redistribuye la deformación periférica y decae el ajuste hasta recuperar el equilibrio?
Las zonas antes cubiertas de hielo experimentan levantamiento sostenido, mientras el anillo periférico experimenta subsidencia por colapso del abultamiento que el hielo había empujado hacia afuera. Las velocidades de ajuste decaen exponencialmente a medida que el sistema se aproxima al equilibrio. El levantamiento central y la subsidencia periférica son respuestas espaciales complementarias del mismo proceso de relajación. El decaimiento exponencial cierra causalmente la perturbación de carga con el retorno lento al estado isostático inicial. El comportamiento esperado de este ajuste glacioisostático incluye un levantamiento sostenido en las zonas que antes estuvieron cubiertas de hielo, y una subsidencia en el anillo periférico que rodeaba a esas zonas glaciadas, producto del colapso del abultamiento que el propio hielo había empujado hacia afuera mientras existía, con velocidades que decaen de forma exponencial a medida que el sistema se acerca de nuevo a su equilibrio, cerrando así el vínculo entre la perturbación de carga con la que empezó esta descripción y el regreso lento de la litosfera hacia el estado isostático que tenía antes. Cualquier perturbación en la carga que la litosfera soporta, ya sea la acumulación o la fusión de hielo, la erosión, la sedimentación o incluso una inundación, desplaza a esa litosfera de su equilibrio y desencadena, a la vez, una respuesta elástica inmediata y una respuesta viscosa mucho más lenta. La isostasia es el estado de equilibrio en el que se mantiene la litosfera: una topografía elevada queda compensada en profundidad, ya sea por una raíz cortical menos densa que se hunde bajo esa topografía, o por una variación lateral de densidad dentro de la propia corteza. Durante la última glaciación, hace unos veintiún mil años, un peso de hielo de hasta entre tres y cuatro kilómetros de espesor deprimió la litosfera varios centenares de metros por debajo de su posición de equilibrio.
ID:4081