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• Gustavo Mateo

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UNIVERSIDAD NACIONAL “DANIEL ALCIDES CARRIÓN” FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLOGICA

TEORÍA GLACIAR

DOCENTE

: Ing. HINOJOSA DE LA SOTA, Jose

CURSO

: GEOLOGÍA DEL CUATERNARIO Y GLACIOLOGÍA

INTEGRANTES: •

EUFRACIO MATEO, Luis Gustavo

SEMESTRE : IX

Cerro de Pasco, MAYO de 2017

TEORÍA GLACIAR – GEOLOGÍA DEL CUATERNARIO Y GLACIOLOGÍA

INTRODUCCIÓN En los últimos tiempos siempre se está hablando del calentamiento global, de la deforestación, de los grandes incendios forestales y principalmente de los procesos de deshielo de los grandes bloques congelados que existen; esto lleva a pensar como es qué estas grandes masas de hielo, tuvieron formación. Según los estudios realizados se asume en teoría que este deshielo se está dando por causas del calentamiento global, si es este el culpable de los procesos antes mencionados; entonces debemos tener alguna teoría de la formación de los grandes glaciares. En este presente apartado se enfocará en las teorías que se proponen para poder entender los procesos que originaron las grandes masas de hielo que se pueden apreciar en las distintos partes del mundo.

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INDICE INTRODUCCIÓN

02 CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 DETERMINACION DEL PROBLEMA

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1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA:

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1.2.1. PROBLEMA GENERAL

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1.2.2. PROBLEMAS ESPECIFICOS

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1.3. OBJETIVOS

05

1.3.1. OBJETIVO GENERAL

05

1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

05

1.4. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION

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1.4.1 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA

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1.4.2 ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN

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1.5. LIMITACIONES

06 CAPITULO II

MARCO TEÓRICO 2.1. DEFINICÓN DE TÉRMINOS

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2.2. EVIDENCIAS DE GLACIAR EN LA TIERRA

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2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

Tillita Varves Bloque errático Estrías glaciares

08 08 09 09

2.3. GLACIARES EN DISTINTAS ÉPOCAS

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2.4. TEORIAS DE LAS GLACIACIONES

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2.4.1 Teoría de MILANKOVITCH

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2.4.2 Teoría de la BOLA DE NIEVE

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2.4.3 Teoría con respecto a la variación de la energía Solar

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2.4.4 Teoría de bloqueo de la energía solar por materia en el espacio

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2.4.5 Teoría de efectos Topográficos

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CONCLUSIONES

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RECOMENDACIONES

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BIBLIOGRAFÍA

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CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 DETERMINACION DEL PROBLEMA: En el ámbito social se está creando una incertidumbre sobre la escasa reserva del líquido elemento que se tiene, todo ello se debe al deshielo que se está produciendo; ya que estos bloques de hielo son uno de las principales fuentes de agua que se tiene. En ese sentido como estudiantes de las ciencias de la tierra, debemos saber cuáles fueron el origen de las masas de hielo que se tiene hoy en día. 1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA: 1.2.1 PROBLEMA GENERAL •

¿Cuál fueron los eventos que originaron la formación de las MASAS de HIELO?

1.2.2 PROBLEMAS ESPECIFICOS • •

¿Cuáles son las teorías del origen GLACIAR? ¿Cuál de estas teorías es la más aceptada?

1.3 OBJETIVOS: 1.3.1 OBJETIVO GENERAL •

Entender los eventos de la FORMACIÓN DE LAS MASAS DE HIELO.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS •

Conocer las teorías existentes de los bloques de HIELO.

•

Determinar que teoría es la más elocuente para este tema.

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1.4 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION: 1.4.1 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Es necesario entender las teorías que proponen los científicos y/o investigadores para poder comprender y constatar que etapa de esas estamos viviendo y/o cuando se apreciaran las mimas; por otro lado debemos conocer las etapas de la teorías con el fin de no dar alguna información errónea como profesionales del tema. 1.4.2 IMPORTANCIA Y ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN

El estudio de las teorías nos permite tener un vasto enfoque de la realidad que se está viviendo y como en cierto punto se puede hacer favorable en nuestra vida cotidiana. La información que se obtendrá de este tema de debate, solo se quedará en el mismos; ya que los procesos geológicos no son tan rápidos como el transcurrir del día, sino ellos ocurren en periodos largos de M.A. (millones de años) que no nos alcanza a observarlos. 1.5 LIMITACIONES •

Este trabajo solo está compuesto de la parte teórica, ya que como se mencionó antes los procesos geológicos no son apreciables con tan poco tiempo.

•

Los procesos que dieron origen a la formación de los grandes bloques de hielo no se pueden observar, solamente se pueden tener evidencias de su existencia como tal; es por ello que las teorías son materias de investigación práctica y que en este apartado no se realizó ninguno.

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CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS •

GLACIAR El concepto de glaciar tiene su origen en el francés GLACIER y da nombre al bloque o estructura de hielo que se suele acumular en ciertas áreas de las cordilleras, justo encima de la línea que marca el límite de las nieves perpetuas; también se puede considerar como glaciar y/o casquete glaciar a los bloques de hielo en los océanos. En el proceso de ablación la parte inferior de un glaciar se encuentra en movimiento, con un deslizamiento muy lento y similar al de un río.

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2.2

EVIDENCIAS DE GLACIARES EN LA TIERRA

Las principales evidencias de glaciares en el planeta tierra son: •

Tillitas: Till o till glaciar son pilas de sedimentos variados de origen glaciar. A veces se denomina drift o arrastre glaciar al conjunto de sedimentos extremadamente heterogéneos de origen glaciar. El till glaciar es aquella parte del drift glaciar que fue depositado directamente por el glaciar. Puede variar en su constitución desde arcillas hasta mezclas de arcilla, arena, grava y canto rodado

•

Varves: Sedimentos acumulados en los lagos glaciares, constituidos por una serie alternante, en bandas, de materiales detríticos gruesos y de tonos claros con otros finos de tonos oscuros (de naturaleza arcillosa). Estas bandas representan, respectivamente, los episodios de sedimentación intensa provocada por la fusión de los hielos en primavera y en verano, con los de escasa precipitación y sedimentación invernales.

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•

Bloque Erráticos: Guijarro, canto o bloque que ha sido transportado a alguna distancia de su lugar de origen. El término se aplica corrientemente a los bloques transportados por glaciares. La determinación del origen de estos materiales erráticos puede proporcionar una importante información acerca de la dirección del movimiento del glaciar.

•

Estrías Glaciares: Las estrías glaciares son marcas y surcos alargados y paralelos hechos sobre una roca por el paso de un glaciar por encima. Concretamente las estrías glaciares son producto de la abrasión que ejercen las rocas atrapadas en los hielos de la parte basal de un glaciar contra la superficie rocosa.

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2.3

LAS GLACIACIONES EN DISTINTOS ÉPOCAS

Durante toda la extensa edad que tiene la tierra, se presume que en algunos periodos del tiempo geológico se produjeron ciertas glaciaciones, esto se puede apreciar mediante las evidencias mencionadas antes: •

•

• • •

Dos glaciaciones en PRECÁMBRICO; presencia de tillita, varvas, estrías, en la formación Gowganda (lago huron) de 2.5 a 2.0 M millones de años. “Bola de nieve”, tilitas 800-750 millones de años en formaciones de todos los continentes excepto Antártica. Evolución de plantas con clorofila (algas azul verdosas); producen fotosíntesis y oxígeno libre a partir de CO2 y ozono que refleja la radiación solar en onda corta. Tilitas de 400-300 millones de años (Permo-Carbonífero, Gondwana) – Africa en el Polo Sur, amplias tilitas. Débil evidencia para glaciación en el Devónico. Glaciaciones del Cuaternario, el último millón de años.

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2.4

TEORIAS DE LAS GLACIACIONES 2.4.1

Teoría de MILANKOVITCH

La teoría de Milankovitch es una teoría astronómica para explicar los cambios climáticos. Estos están directamente relacionados a los cambios de la órbita de la tierra alrededor del sol. La teoría de Milankovitch se basa en que la tierra gira alrededor del sol variando en, a saber: •

Excentricidad de la órbita alrededor del sol, es una medida de la elipse. Si la órbita es mas elíptica la excentricidad es mayor. Los cambios en la excentricidad influyen en la variación de la distancia que separa la tierra del sol.

•

Cambios en la oblicuidad, esto es en el ángulo del eje de la tierra estando en órbita alrededor del sol. Tiene su máximo efecto en los polos.

•

Precesión, es el cambio de dirección del eje de rotación de la tierra, también conocido como el eje “spin”. Tiene dos componentes esta perturbación, la precesión axial y la precesión elíptica. La primera ocurre debido al torque del sol y los planetas en el área ecuatorial causando la rotación del eje. La precesión elíptica es la que se produce cuando la órbita elíptica rota alrededor del sol. La combinación de los dos componentes es la que da lugar a la precesión equinoccial.

El calculó estos lentos cambios en la órbita de la tierra con cuidadosas medidas de la posición de las estrellas y a través de ecuaciones utilizando la fuerza gravitacional de otros planetas y estrellas. Milankovitch determinó que la tierra se desplaza en su órbita cerca de 22 a 25 grados en un ciclo de 41.000 años. La tierra se inclina, ello causa las estaciones y la intensidad que ellas tengan. Los cambios en la inclinación de la tierra sobre su propio eje tienen influencia sobre las estaciones, las pueden hacer mas o menos severas, pueden existir, por ejemplo, veranos menos o mas cálidos o inviernos menos o más fríos.

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En esta En las gráficas se puede ver como la excentricidad varía entre ser muy cercana a la forma circular y luego desplazarse a la forma elíptica.

La orbita de la tierra alrededor del sol no es circular, lo que significa, que en el tiempo la tierra puede estar mas cerca o mas distante del sol. Las variaciones orbitales son los cambios en la excentricidad de la órbita que afecta la distancia entre la tierra y el sol. Normalmente la diferencia es de 3 por ciento, 5 millones de kilómetros en el lugar más próximo llamado perihelio el cual ocurre cerca del 3 de Enero y la parte mas alejada que se produce aproximadamente el 4 de Julio y es denominada afelio. El perihelio es conocido como la precesión de los equinoccios y ocurre en un período de 22.000 años. Por ejemplo, hace 11.000 años el perihelio ocurrió en Julio e hizo que las estaciones fuesen mas severas que hoy en día. La llamada redondez o excentricidad de la órbita de la tierra varía en ciclos de 100.000 a 400.000 años y su efecto se ve reflejado directamente en las estaciones. Esta diferencia en la cantidad de distancia hace que se produzca cerca de un 6 por ciento de incremento en la radiación solar (insolación) de Julio a Enero. La forma de la órbita cambia de ser elíptica, alta excentricidad a estar muy cercana a la forma circular, baja excentricidad en un ciclo que toma entre 90.000 a 100.000 años. Cuando la órbita es altamente elíptica la cantidad de insolación recibida en el perihelio puede llegar a ser en el orden de 20 a 30 por ciento mayor que durante

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el afelio. Esto hace que ocurran cambios sustanciales que lleven a marcados cambios climáticos. Luego de esto asumió que los cambios de radiación en algunas latitudes y estaciones son mas importantes para el crecimiento y decaimiento de la cantidad de hielo. La combinación de 41.000 años del ciclo de inclinación sobre su propio eje y 22.000 años del ciclo de precesión hace que los inviernos y los veranos sean mas o menos severos e influyen directamente sobre las capas de hielo (las incrementa o las derrite).

Este gráfico calcula los valores para 300.000 años de variación orbital. La línea cero representa hoy en día, el valor –200 indica 200.000 años en el pasado, el valor 100 indica 100.000 años desde este momento. Milankovitch denotó que estos ciclos de mecanismos orbitales

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corresponden a muchos indicadores de cambios climáticos en el pasado, tales como las edades de hielo. 2.4.2

Teoría de la BOLA DE NIEVE

La teoría de la Tierra bola de nieve, propuesta en 1998 por los estadounidenses Paul Hoffman y Daniel Schrag, se basa en una descripción del clima global con la temperatura más baja imaginable. Según ella, episodios en que toda la superficie de la Tierra, incluyendo los mares, ha estado cubierta de hielo glacial se repetirían a lo largo de su historia geológica; el penúltimo de estos acontecimientos debió ocurrir hace unos 800 millones de años, hacia el fin de la era precámbrica, y el último, hace unos 710 millones de años. Aún así, estas glaciaciones totales deben haber estado sucediendo desde hace mas de 2,500 millones de años. La temperatura media debió ser de alrededor de -50oC, ya que en ellas la mayoría de la radiación solar era reflejada hacia el espacio por la superficie helada, al tener el hielo un albedo de valor casi de 11.El promedio de temperatura ecuatorial habría sido de unos -20oC, algo similar a la temperatura actual de la Antártica. Como los océanos estaban congelados y no tenían la propiedad de absorber el calor, los cambios de temperatura entre el día y la noche debieron haber sido drásticos: un cambio de temperatura de unos -45oC aproximadamente para el día y de -65oC para la noche. Este tremendo cambio en la temperatura de la Tierra pudo deberse a la reducción del efecto invernadero (Greenhouse)2 que se encarga de incrementar la temperatura atmosférica y que es ocasionado por el aumento en las concentraciones de dióxido de carbono y de otros gases como el vapor de agua y el metano que absorben y retienen la radiación térmica que de otro modo escaparía de la Tierra. Al disminuir en la atmósfera la concentración de estos gases responsables del efecto invernadero, el clima se habría vuelto mucho más frío, creando grandes extensiones de nieve y hielo en los continentes y congelando la superficie de los océanos. Así, si tan sólo la mitad de la Tierra se llegara a cubrir de nieve y hielo, como éstos reflejan más radiación solar que el suelo de la Tierra o el agua en estado líquido, la poca retención de radiación solar sería suficiente para que las temperaturas planetarias cayeran drásticamente y el Ecuador se viera rápidamente invadido por hielo glaciar.

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¿Pero cuál fue la causa principal del descenso en la concentración de gases de efecto invernadero? Dos gases, el metano y el dióxido de carbono, han sido relacionados como agentes causantes en la teoría de la Tierra bola de nieve. El mantenimiento del nivel de dióxido de carbono dentro de límites razonables implica un intrincado juego de controles y balances en la atmósfera, los océanos, los seres vivos, la corteza y el manto terrestres. Los volcanes emiten CO2 a la atmósfera, mientras que la meteorización de las rocas silicatadas3, en la que intervienen la acción del agua y la actividad de las plantas, lo retira de la atmósfera secuestrándolo en las rocas. Los organismos vivos extraen CO2 de la atmósfera y guardan el carbono en sus cuerpos o caparazones; parte de este último es rápidamente devuelto a la atmósfera como resultado de la descomposición y el fuego y de la respiración de plantas y animales. El proceso anterior es afectado por el clima y se emite más CO2 a la atmósfera donde hay más calor que donde hay más frío, por lo que el proceso es más lento en estas regiones. Durante el periodo Criogénico, hace entre 800 millones de años y 635 millones de años, la mayor parte

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de los continentes estaban situados sobre los trópicos, donde hacía más calor y la humedad era abundante, de tal manera que el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera descendió de manera estrepitosa, con lo cual el efecto invernadero disminuyó drásticamente y el clima global se enfrió. A causa del enfriamiento global la Tierra se estabilizó en una nueva temperatura presumiblemente durante varios millones de años.

Los escenarios que involucran al metano son más simples. La cantidad de metano que existía en la atmósfera primitiva, era mucho mayor a la actual y superaba en cantidad al oxígeno, por lo que el efecto invernadero era de mucho mayor intensidad que ahora; si la cantidad de oxígeno sube, la de metano baja, causando una disminución del enfriamiento debido al efecto invernadero. Así, si la disminución de la temperatura es muy rápida, es decir, en menos de un millón de años, el ciclo de producción de dióxido de carbono no podrá compensar el enfriamiento y el clima continuará enfriándose hasta alcanzar una temperatura final. Sin el metano, las temperaturas globales descendieron hasta los - 50ºC. Y, según la teoría, el planeta entró en un periodo glacial tan frío que aun los océanos ecuatoriales se cubrieron con una capa de hielo de más de un kilómetro de espesor. Murió la mayor parte de los organismos vivientes, y los que sobrevivieron, ya fuera bajo tierra o junto a las fuentes y conductos hidrotermales, se vieron probablemente forzados a una mera subsistencia. Si esto sucedió así, entonces un accidente evolutivo disparó el peor desastre climático del mundo.

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2.4.3

Teoría con respecto a la variación de la energía Solar • •

Enfriamiento del sol (circa 1790) gradual en 5 billones de años, desde la creación “instantánea” Enfriamiento de la Tierra (circa 1800). El calor heredado del sol se disipa lentamente y las condiciones glaciales aparecen tras 3 billones de años.

2.4.4 Teoría de bloqueo de la energía solar por materia en el espacio • •

•

2.4.5

Nubes opacas (“hoyos”) en la galaxia son cortinas de polvo cósmico (Menzel, 1945). Vapor de agua; abundante y variable (0,2 a 2 %). Atrapa el infrarojo y emitido por la Tierra; menos frío cuanto más abundante. Polvo volcánico (Humphreys, 1925). Erupciones originan nubes de polvo en la estratósfera, por 2 o más años, que absorben principalmente el ultravioleta solar. Más frío, hasta 5ºC.

Teoría de efectos Topográficos •

Episodios aperiódicos de formación de montañas, Aumenta la precipitación orográfica, se inician glaciares de montaña, con el aumento de más frío (T° desciende) provoca glaciación.

•

Elevaciones continentales cíclicas (Landes, 1950). En una tierra en contracción océanos más profundos y continentes más elevados se produce glaciaciones. Colapso de continentes, con ello reducción de cotas se produce desglaciación.

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CONCLUSIONES •

Las diversas teorías que se presentan en este apartado tienen algún sentido de veracidad, ya que como es sabido para los profesionales de las ciencias de tierra; ningún proceso de la tierra ocurre aislado, sino que ocurren conectados unos a los otro.

•

Con respecto a la teoría de MILANKOVITCH, desde el punto de vista del estudio de la tierra y sus movimientos con respecto a su eje y a su órbita se tiene como fundamento que hay periodos de tiempo donde la tierra se encuentra con temperaturas bajas en ciertos, esto se debe a que en ese entonces esa porción de la tierra no recibe energía solar; en ese sentido creo que no solo influye la posición, excentricidad, oblicuidad de la tierra con respecto al sol para el evento de la glaciación, sino que además de eso hay otros factores como la descomposición y/o meteorización de sustancias y/o materiales.

•

Con respecto a la teoría de la bola de nieve de Paul Hoffman y Daniel Schrag, se puede establecer la relación de dióxido de carbono y metano, donde estos dos gases son la base de su teoría; llegando al punto de tener veracidad esta, la pregunta sería: ¿cómo es que el CO2 desaparecerá en nuestro tiempo para que haya una disminución de temperatura y se pueda producir el efecto de la glaciación?, es una incógnita que se debe tener en cuenta ya que actualmente somos un número muy grande de seres vivos; solo queda pensar en un catástrofe para que ocurra eso.

•

Las teorías que se presentan con respecto a la topografía y las lluvias orogénicas no dicen que hubo esos glaciares de montaña gracias a las temperaturas bajas que había en ese entonces, pero ahora se está observando el deshielo de los glaciares; debido al calentamiento global, ya que la capa de ozono se adelgaza por el accionar del hombre. Esto solo nos lleva a pensar que mientras el humano exista no se podrán formar glaciares de montaña.

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RECOMENDACIONES •

Estas teorías son de algunas décadas atrás, eso no significa que no se hayan puesto en debate en ese entonces; pero con el avance tecnológico y los estudios más a detalle se podrían dejar de lado estas, eso solo nos induce a que debemos realizar estudios para el tema.

•

Los estudios de nuestra materia solo se limitan al estudio de la GEOLOGÍA de los glaciares más no a la investigación científica de los procesos de formación de glaciares, se sugiere que se realicen los estudios básicos para poder ser una universidad competitiva a nivel nacional.

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BIBLIOGRAFÍA •

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Neoproterozoic glacial-rainout intervals: Observations and implication, The Geological Society of America, D. J. Condon, A. R. Prave y D. I. Benn .3 de septiembre de 2001, School of Geography and Geosciences, University of St. Andrews, EU. Investigaciones de los glaciares y del hielo de los polos, Lorenzo Vázquez Selem, Catálogo de publicaciones, Instituto Nacional de Ecología, en su página de Internet www.ine.gob.mx. México. 2005

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