Characterization of trace elements and light absorbing particles (LAPs) at snow of Huaytapallana glacier (Peru) | Caracterización estacional de los elementos traza y partículas absorbentes de luz (PAL) en la nieve del glaciar Huaytapallana (Perú)

Inglés. This study reports for the first time the content of trace elements and light-absorbing particles (LAPs) in snow samples collected from a Peruvian glacier (Huaytapallana). The sampling campaign was carried out monthly from November 2015 to March 2019. The trace elements content was quantified by inductively coupled plasma mass spectrometry, while LAPs were analyzed using the light absorption heating method. The chemical composition dataset was assessed by descriptive statistics and t-test for assessing dry season and wet season differences. In addition, enrichment factor (EF) and hierarchical cluster analysis (HCA) were employed to identify possible emission sources. The snow, ice, and aerosol radiative (SNICAR) model was used to measure the effect of LAPs on snow albedo and radiative forcing (RF). Based on analysis of EF and HCA, it was shown that Al, Ti, Si, Co, Ce, Sr, Mn, Mg, Ba and Na have mainly natural sources; K, Ca, Fe, Cu, Pb and As have a mixture of natural and anthropogenic sources, and Zn has anthropogenic source. SNICAR model results indicated that LAPs reduced the snow albedo by up 4.5 % in the dry season with RF values as high as 33 W/m2. Therefore, we conclude that the presence of these particles substantially increases melt or sublimation rates of Peruvian glaciers.

Español; castellano. Este estudio informa por primera vez el contenido de elementos traza y partículas absorbentes de luz (PAL) en muestras de nieve colectadas de un glaciar peruano (glaciar Huaytapallana). La campaña de muestreo se realizó mensualmente desde noviembre de 2015 hasta marzo de 2019. El contenido de elementos traza se cuantificó mediante espectrometría de masa de plasma acoplado inductivamente, mientras que las PAL se analizaron utilizando un método de calentamiento por absorción de luz. El conjunto de datos de los elementos químicos se sometió a pruebas estadísticas para evaluar cambios entre las épocas seca y húmeda. Además, se emplearon análisis de agrupamiento jerárquico (AAJ), el factor de enriquecimiento (FE) y trayectorias inversas calculadas con el modelo HYSPLIT para identificar posibles fuentes de emisión. Se utilizó el modelo de transferencia radiativa SNICAR para estimar el efecto de los PAL sobre el albedo de nieve y el forzamiento radiativo (FR). De acuerdo con el análisis del FE y el AAJ, los elementos Al, Ti, Si, Co, Ce, Sr, Mn, Mg, Ba y Na están influenciados por fuentes naturales, en tanto que el K, Ca, Fe, Cu, Pb y As sugieren una mezcla de origen de fuentes naturales y antrópicas, y el Zn presenta una fuente significativamente antrópica. Por otro lado, según el modelo SNICAR, la presencia de las PAL redujo el albedo de la nieve hasta un 4.5 % en la estación seca con valores de FR de hasta 33 W/m2. Por lo tanto, concluimos que la presencia de estas partículas provenientes de fuentes antrópicas aumenta sustancialmente las tasas de fusión o sublimación de los glaciares peruanos.