Sachverhalt: A. Der 1958 geborene P._ war ab 15. November 1999 als Fenstermonteur für die W._ AG tätig. Nachdem die Gesellschaft dieses Arbeitsverhältnis auf den 31. Dezember 2001 durch Kündigung aufgelöst hatte, offerierte sie P._ eine Anstellung im Stundenlohn, es kam aber lediglich zu einem eintägigen Einsatz im April 2002. Abgesehen von einer kurzzeitigen Beschäftigung für eine Temporärgesellschaft im September 2002 war P._ in der Folge nicht mehr erwerbstätig. Am 10. Dezember 2002 meldete er sich bei der Gemeinde X._ zur Arbeitsvermittlung an. Auf der Fahrt in die Ferien nach Portugal war P._ am 14. Dezember 2002 als Lenker eines Personenwagens in Spanien von einem Verkehrsunfall betroffen, bei welchem er sich laut Arztzeugnis UVG des Dr. med. I._, Prakt. Arzt, vom 13. April 2003 eine sekundär instabile Fraktur des Brustwirbelkörpers (BWK) 12 und eine Deckplattenimpression des Lendenwirbelkörpers (LWK) 2 zuzog. Am 26. Dezember 2002 und 3. Januar 2003 wurden eine dorsale Instrumentierung LWK1 zu BWK11 und eine bisegmentale intercorporelle Spondylodese ventral durchgeführt (Operationsberichte des Spitals Z._, Klinik für Orthopädie, vom 10. Januar und 25. Februar 2003). Das Osteosynthesematerial wurde am 19. April 2004 entfernt (Operationsbericht des Spitals Z._, Klinik für Orthopädie, vom 21. April 2004). Nachdem die Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (SUVA) eine Leistungspflicht für die Folgen dieses Unfalls zunächst abgelehnt hatte (Einspracheentscheid vom 21. November 2007, bestätigt mit Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Obwalden vom 12. November 2009), bejahte das Bundesgericht mit Urteil 8C_1010/2009 vom 2. Juni 2010 die Versicherteneigenschaft von P._ und wies die Angelegenheit an die SUVA zurück, damit sie über den Leistungsanspruch verfüge. Am 5. Mai 2004 hatte sich P._ zudem zum Bezug von Leistungen der Invalidenversicherung angemeldet. Nach Abklärung der gesundheitlichen und erwerblichen Verhältnisse sprach ihm die IV-Stelle Obwalden mit Verfügung vom 17. Januar 2008 rückwirkend ab 1. Dezember 2003 eine ganze Rente und ab 1. November 2006 eine Viertelsrente zu. Das Verwaltungsgericht des Kantons Obwalden hiess die dagegen erhobene Beschwerde in dem Sinne gut, dass es die Verfügung vom 17. Januar 2008 aufhob und die Sache zur weiteren Abklärung und Neubeurteilung im Sinne der Erwägungen an die IV-Stelle zurückwies (Entscheid vom 12. November 2009). In der Folge holte die IV-Stelle die Expertise des Ärztlichen Abklärungsinstituts Y._ vom 11. November 2010 ein. Nach Durchführung des Vorbescheidverfahrens bejahte sie mit Verfügung vom 19. April 2011 einen Anspruch auf eine befristete ganze Rente für die Zeit vom 1. Dezember 2003 bis 31. Dezember 2004, basierend auf einen Invaliditätsgrad von 100 %. B. Das Verwaltungsgericht des Kantons Obwalden wies die gegen die Verfügung vom 19. April 2011 erhobene Beschwerde ab (Entscheid vom 23. Januar 2013). C. P._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, der vorinstanzliche Entscheid vom 23. Januar 2013 sei aufzuheben, das kantonale Gericht sei anzuweisen, ein medizinisches Gutachten bei einem Wirbelsäulenspezialisten anzuordnen, und es sei ihm, nebst dem Anspruch auf eine ganze Rente bei einer Invalidität von 100 % vom 1. Dezember 2003 bis 31. Dezember 2004, ab 1. Januar 2005 eine Rente bei einer Invalidität von mindestens 60 % auszurichten. Die vorinstanzlichen Akten wurden eingeholt. Ein Schriftenwechsel wurde nicht durchgeführt.