Bontron, Guillaume

Bucher, Rodolphe

Caceres, B.

Cadier, Eric

Chazarin, Jean-Philippe

Delachaux, Fanny

Favier, Vincent

Francou, Bernard

Maisincho, L.

Tachker, Pierre

Taupin, Jean-Denis

Villacis, M.

Vuille, M.

Horizon / Pleins textes

Climate Variability and Change—Hydrological Impacts  (Proceedings of the Fifth FRIEND World Conference  
held at Havana, Cuba, November 2006), IAHS Publ. 308, 2006. 
479
 
 
El glaciar 15 del Antisana: investigaciones glaciológicas y su 
relación con el recurso hídrico 
  
BOLIVAR CACERES1, BERNARD FRANCOU2, VINCENT FAVIER2, 
GUILLAUME BONTRON2, PIERRE TACHKER2, RODOLPHE BUCHER2,  
JEAN DENIS TAUPIN2, MATHIAS VUILLE3, LUIS MAISINCHO1,  
FANNY DELACHAUX4, JEAN PHILIPPE CHAZARIN4, ERIC CADIER4 & 
MARCOS VILLACIS4  
1 INAMHI, Iñaquito, 700 y Corea, Quito, Ecuador  
bolivarc@inamhi.gov.ec  
2 IRD, CP 9214, La Paz, Bolivia 
3 Climate System Research Center, Departament of Geosciences. University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, 
USA 
4 IRD, Whymper 442 y Coruña , Quito, Ecuador 
 
Resumen Sobre el área de ablación de un glaciar del Antisana, el balance de masa ha sido medido a una 
escala mensual, proveyendo interesantes detalles acerca del patrón estacional que se encuentra en estos 
ambientes contrastados. Información no continua acerca de la recesión del hielo se la puede encontrar para 
las décadas anteriores. Los datos recogidos muestran una aceleración clara en el derretimiento de los 
glaciares desde comienzos de los ochenta:. La situación es particularmente  dramática para los glaciares de 
pequeño tamaño (<1 km2) los cuales podrían desaparecer en los próximos cinco años. Durante la década 
pasadas (noventa) las tasas de ablación fueron en promedio altas, llegando a ser  más intensas durante la fase 
cálida de el ENSO (El Niño). Esta situación es analizada en relación con las peculiares condiciones 
climáticas que han prevalecido en los trópicos durante los últimos 25 años: un incremento en la temperatura 
sobre la mediana troposfera en alrededor de 1°C, relacionado a un largo período de incremento en la 
temperatura superficial del mar. Los glaciares tropicales se muestran como claros indicadores del 
calentamiento global y la variabilidad climática a una escala mundial y regional. 
Palabras claves glaciares; balance; ablación; ENSO; clima 
 
Glacier 15, Antisana, Ecuador: its glaciology and relations to water resources 
 
Abstract Besides the Lewis glacier in Kenya, Glacier 15 of Antisana, Ecuador (5760–4830 m, 0.28 km2) is 
the only one which provides regular information regarding glacier mass balance near to the Equator (Annual 
Report of the World Services for the Monitoring of Glaciers, WGMS 2005) to the scientific community. The 
surface of the glacier had been re-constructed using aerial-photogrammetry from 1956 to 1997. Since 1994, 
direct measurements have been taken over the terminal zone at the glacier tongue using topography. That 
process has shown the changes at the glacier limits and has determined the superficial speed at the terminal 
zone of the tongue (ablation zone). At the ablation zone (<5100 m) a wide net of stakes have been installed 
in order to measure the evolution of the glacier mass each month since 1995. In addition, holes to measure 
accumulation have been dug in the ablation zone at the end of the hydrological year (December–January) in 
order to calculate the net specific annual balance. Glacier 15 has lost an average of 600 mm of water a year 
since 1995 (11 years). The inter-annual variation is wide: very negative balances were observed in 1995 and 
2002, two positive balances in 1999 and 2000, and negative balances for the remaining years. The dynamics 
of the glacier show a mass balance with very noticeable fluctuations. These variations are well synchronized 
with the glacier evolution. The variability of the ENSO (El Niño Southern Oscillation) has been an 
important factor in controlling the mass evolution of the Ecuadorian glaciers and the climate conditions. 
Those factors caused advances and retreats on the glaciers according to La Niña (cold event) or El Niño 
(warm event), respectively. This study has shown the relationship between glaciology and availability of 
hydrological sources. 
Key words  glacier; balance; abalation; ENSO; climate 
 
 
INTRODUCCIÓN 
El Balance de masa y las corrientes provenientes de los glaciares han tenido un monitoreo 
continuo desde 1995, sobre el glaciar 15 del Antisana (0°, Cordillera Oriental, Ecuador), debido a 
que se hace necesario tener un conocimiento sobre la disponibilidad del recurso hídrico en un 
futuro mediato, la ciudad de Quito que se encuentra en sus cercanías se abastece en gran medida 
de las aguas provenientes de los deshielos de los casquetes glaciares del Antisana y Cotopaxi. 
 Mediante este estudio  se ha podido establecer que el área cubierta por los glaciares se ha 
reducido de manera apreciable en los últimos 49 años alcanzando un valor del 22% lo que afecta 
Copyright © 2006 IAHS Press 
 
 
 
Bolivar Cáceres et al. 
 
480 
de manera significativa el régimen hidrológico del  río que sale del glaciar lo que afecta 
directamente a la disponibilidad futura de este recurso para uso  del hombre (Cáceres et al., 2005). 
 
 
METODOLOGÍA  
Sobre el Glaciar 15 del Antisana se han utilizado tres métodos para realizar el estudio sobre su 
evolución:  
(a) Restitución fotogramétrica de las fotografías existentes, las cuales corresponden a los años de 
1956, 1965, 1993 y 1997 (IGM), las cuales proveen información clara sobre las fluctuaciones 
ocurridas en el glaciar durante los últimos 49 años (Cáceres, 2003). 
(b) Medidas topográficas  directas sobre el campo desde el año de 1996 sobre la zona de ablación. 
(c) Una densa red de medida mediante la utilización de estacas sobre la zona de ablación (debajo 
de los 5100 m) la cual es visitada mensualmente, pozos de acumulación ubicados sobre esta 
zona (entre 5100 y 5760 m) con mediciones anuales y medidas de la cantidad de precipitación 
mensual mediante la utilización de pluviómetros totalizadores ubicados en la zona cercana al 
glaciar (Cáceres et al., 2005). 
Para el cálculo del balance  se utilizaron las siguientes relaciones: 
B = –0.9(Hm+1 – Hm) + 0.4(Nm – Nm+1)  (1) 
B = –0.9(Hm+1 – Hm) + 0.4(Nm + em-1 – em-2)  (2) 
 
Donde:  
 B = balance, equivalente en mm de agua de la cantidad de hielo/nieve perdida por el glaciar en 
el sitio de cada estaca.  
 H = emergencia de la baliza  respecto a la superficie del hielo en cm. 
 N = espesor de la capa de nieve. 
 e =  emergencia del extremo de la baliza  respecto a la superficie superior en cm. 
 m = mes dado  
 m ± 1,2  = mes anterior o posterior. 
 (1) ecuación para el caso de tener las medidas correctas. 
 (2) ecuación para el caso  de tener errores sobre la medida del espesor del hielo. 
 
 
RESULTADOS 
Durante los últimos diez años, las  longitudes de las dos lenguas en estudio han retrocedido 8 y 11 
veces mas rápido que durante el período 1956–1993. El área de la cobertura de las dos lenguas se 
ha reducido tres veces mas rápido que durante el período 1956–1993. La longitudes y áreas se han 
reducido en un porcentaje de 12% y 7% respectivamente. Esta evolución se la puede relacionar 
con la ocurrencia de balances negativos como se evidencia en la Fig. 1. 
 
Evolución del balance de masa sobre el Glaciar 15 del Antisana 
El déficit sobre el Glaciar 15 del Antisana como promedio para estos once años de monitoreo 
alcanza el valor de –627 mm de equivalente agua  repartidos sobre toda la superficie del glaciar 
(0.28 km2) como promedio por año, ver Tabla 1 (Cáceres, 2005). 
 En la Fig. 2 se aprecia la relación que existe entre la ocurrencia del fenómeno ENSO el cual se 
lo caracterizo utilizando el índice MEI (Wolter et.al., 1993) y el balance de masa que se mide 
sobre la zona de ablación del glaciar (Cáceres, 2005). La sucesión de estos valores de balances 
negativos y positivos o menos deficitarios coincide con el aparecimiento de la fase cálida y fría de 
el ENSO. 
 Sobre el Glaciar 15 del Antisana se tiene una pérdida acumulada desde el año de 1995 con un 
valor de 35 903 mm en equivalente de agua (36 m) calculados en relación con la zona de ablación, 
considerando que el año hidrológico comienza en enero y termina en diciembre.  
El glaciar 15 del Antisana: investigaciones glaciológicas y su relación con el recurso hídrico 
 
481
Balance anual y balance acumulado para el glaciar 15 α del Antisana
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año
B
al
an
ce
 (m
m
 d
e 
ag
ua
)
-7500
-6000
-4500
-3000
-1500
0
1500
3000
B
al
an
ce
 a
cu
m
ul
ad
o 
(m
m
 d
e 
ag
ua
)
Balance anual Balance anual  acumulado
99
 
Fig. 1 Evolución del balance de masa sobre el Glaciar 15 a del Antisana. 
 
Tabla 1 Recapitulación de los datos relacionados al balance neto específico para los once años de monitoreo 
del Glaciar 15 a. 
Año 
(1) 
Bn 
(2) 
ΣBn 
(3) 
A 
(4) 
Bter 
(5) 
Bsum 
(6) 
ELA 
(7) 
AAR
(8) 
Prec. 
(9) 
Term. 
(10) 
ΣTerm. 
(11) 
1995 –1830 –1830 2580 –7624 +654 5245 45 750 –28.20 –28 
1996 –428 –2258 1310 –4532 +826 5115 60 882 –40.62 –69 
1997 –612 –2870 1597 –6949 +870 5110 62 985 –56.25 –125 
1998 –845 –3715 1985 –6048 +675 5100 65 1140 –34.38 –159 
1999 +515 –3200 700 –2214 +1080 4960 84 1215 +21.43 –138 
2000 +393 –2807 632 –2045 +890 4980 80 1025 +17.80 –120 
2001 –598 –3405 1348 –4830 +940 5085 60 750 –11.2 –131 
2002 –769 –4174 1870 –4999 +900 5145 50 1101 –19 –150 
2003 –1362 –5536 2117 –6633 +810 5225 42 755 –55 –205 
2004 –572 –6108 1352 –5420 +957 5145 56 780 –31 –236 
2005 –789 –6897 1706 –6580 +878 5220 54 917 –28 –264 
Prom –627 – 1563 –5261 +862 5120 60 936 –24 – 
Leyenda (1) Año hidrológico (enero–diciembre), (2) Balance neto específico (mm de agua), (3) Balance neto 
acumulado (mm de agua), (4) Ablación específica: A = P – Bn (mm de agua), (5) Balance en la parte más baja (4833 m 
en mm de agua), (6) Balance  en la parte más alta (5750 m en mm de agua), (7) Altitud de la línea de equilibrio (ELA), 
(8) Porcentaje de la área de acumulación (Accumulation Area Ratio (en %), (9) Precipitación en las cercanías del glaciar: 
P = [P2] (en mm de agua), (10) Retroceso del frente ( en metros referidos a la marca precedente), (11) Retroceso 
acumulado del frente (en metros). 
 
ANÁLISIS Y CONCLUSIONES  
Los resultados mostrados confirman la dramática recesión reciente de los glaciares en los Andes 
tropicales y específicamente en el Ecuador. Durante la década pasada el promedio de déficit de 
balance para los glaciares Tropicales incluyendo el Antisana estuvo en el orden de 600 a 1400 mm 
equivalentes en agua de perdida por año. (Francou et al., 2000). 
 Para el Glaciar 15 del Antisana se ha observado para el período investigado de once años tres 
largos períodos de ablación, el primero durante el año de 1995, el segundo entre abril de 1997 y 
mayo de 1998 y un tercero que empieza en el 2001 y se mantiene hasta la actualidad. Entre estos 
dos se ubican dos períodos  de ablación más moderada, uno en 1996 y otro que comienza en abril–
mayo de 1998 y continuo hasta el mes de diciembre del 2001 (Cáceres, 2003). Por lo tanto se 
puede decir que la respuesta de los glaciares a las variaciones de temperatura al Este del Pacífico 
no experimenta un retraso significativo, se estableció un desfase de tres meses entre la ocurrencia 
de anomalías de temperatura a nivel del mar (SST) y la respuesta de los glaciares en el Ecuador, 
este hecho sugiere que existe una relación directa  entre el  fenómeno ENSO y la fusión de los 
glaciares ubicados sobre las cordilleras Occidental y Oriental de los Andes Ecuatorianos (Francou 
 et al., 2004). 
 
 
Bolivar Cáceres et al. 
 
482 
-1100
-1000
-900
-800
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Tiempo (años)
B
al
an
ce
 b
im
en
su
al
 (m
m
 d
e 
ag
ua
)
-1100
-1000
-900
-800
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
In
di
ce
 M
ei
*1
00
Balance bimensual Indice Mei*100
 
Fig. 2 Evolución bimensual del balance en la zona de ablación para el Glaciar 15 a del Antisana para el 
período 1995–2005 relacionada con la ocurrencia del fenómeno ENSO. 
 
 
 Los resultados obtenidos de la aplicación de los métodos topográficos y aero fotogramétricos 
son bastante consistentes con una precisión de 8 metros, los levantamientos obtenidos han sido 
mezclados para obtener el retroceso producido en le glaciar desde el año de 1956 (Cáceres, 2003). 
 Para los diez  años, las lenguas alfa y beta han retrocedido de siete a ocho veces más rápido 
que durante el período comprendido entre 1956 y 1993, mientras que el área total del glaciar 
quince ha disminuido  tres veces más rápido (Cáceres et al., 2005). 
 El glaciar es un instrumento que nos permite estudiar la variabilidad del clima sobre una amplia 
región. Su estudio continuo contribuirá en el futuro para la elaboración de un modelo de la respuesta 
de los glaciares en el Ecuador  frente a los cambios climáticos (Cáceres, 2003; Francou et al., 2004). 
 Para la cuenca hidrológica del glaciar Los Crespos cercano al glaciar 15 se pudo establecer 
que el escurrimiento proveniente de la fusión del glaciar corresponde al 26% del caudal total 
medido en un estación hidrológica cercana, el 74% restante corresponde al escurrimiento super-
ficial de las precipitaciones, a los aportes de agua subterránea del acuífero y a las infiltraciones 
profundas que se producen bajo el lecho del glaciar, evidenciando la importancia del agua 
proveniente de la fusión del hielo, al momento se realizan estudios complementarios para definir 
de manera mas precisa estos valores y relacionarlos con la hidrología del páramo cuyo estudio 
recién se esta iniciando (Cáceres et al., 2005). 
 
Agradecimientos Este programa de investigación se lo puede desarrollar gracias al aporte del IRD 
(Francia) y a la colaboración del INAMHI (Ecuador). 
 
REFERENCIAS 
 
Cáceres, B. (2003) Comportamiento de un Glaciar de la Cordillera Real del Ecuador en relación con los factores climáticos, 
cambios geométricos registrados sobre el glaciar en el período 1995–2001. Estudio realizado en el glaciar 15 Alfa (15a) 
del Antisana. Tesis de Grado, FIGEMPA- Universidad Central del Ecuador, Ecuador. 
Cáceres, B., Maisincho, L., Taupin, J. D., Francou, B., Cadier, E., Delachaux, F., Bucher, R., Villacis, M., Paredes, D., 
Chazarin, J. P., Garcés, A. & Laval, R. (2005) Glaciares del Ecuador: Antisna y Carihuayrazo.Balance de masa, 
topografía, meteorología e hidrología. Informe IRD-INAMHI- EMAAPQ, Quito, Ecuador. 
Cáceres, B. (2006) Cálculo de Balance de masa par el Glaciar 15 alfa del Antisana (en prensa). 
Francou, B., Cáceres, B., Ramírez, E. & Mendoza, J. (2000) Glacier evolution in the tropical Andes during the last decades of 
the 20th century: Chacaltaya, Bolivia, and Antizana, Ecuador. Ambio 29(7), 416–422. 
Francou, B., Vuille, M., Favier, V. & Càceres, B. (2004) New evidence for an ENSO impact on low-latitude glaciers: Antizana 
15, Andes of Ecuador, 0°28′S. J. Geophys. Res. 109, D1806 
Wolter, K. & Timlin, M. S. (1993) Monitoring ENSO in CADS with a seasonally adjusted principal  component index. In: 
Proc. 17th Climate Diagnostics Workshop (Norman, Oklahoma), 52–57. NOAA/N MC/CAC, NSSL, Oklahoma Clim. 
Survey, CIMMS and School of Meteorology, University of Oklahoma, USA. 

Published by-the International Association of Hydrological Sciences 2006
IAHS Publication 308
ISBN 978-1-901502-78-7
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Climate variability and change : hydrological impacts

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