Классный час приговор ледникам как исчезает ледниковый покров
Обновлено: 25.06.2024
Ледяной покров Земли исчезает, причем очень быстрыми темпами. К примеру, в Национальном парке Глейтер в Монтане из-за изменений в климате ледники грозят полностью растаять уже к 2030 году. С 1850 года общее количество крупных ледников в этом районе сократилось со 150 до 25.
Однако у этой серьезной проблемы есть и обратная сторона медали: подобные природные процессы приоткрывают завесу тайны над уникальными находками, которые веками покоились в толще льдов. А с каждым новым открытием человечество становится все ближе к разгадке тайн как прошлого, так и будущего.
Вот какие невероятные находки были сделаны благодаря глобальному потеплению и таянию льдов.
Записка в бутылке
Летом 2013 года ученые из научно-исследовательской станции при Университете Лаваля Уорвик Винсент и Деннис Саррацин обнаружили оставленное Уокером 54 года назад послание. Ученые выполнили, по сути, последнюю волю геолога, т.к. Уокер умер через месяц после того, как закопал бутылку в камнях на острове. То, что они обнаружили, было поистине шокирующим. В 1959 году измеренное Уокером расстояние от этих камней до края ледника было 51 метр. А уже в 2013 году это расстояние составляло 122 метра. Винсент и Саррацин утверждают, что такая разница между двумя измерениями свидетельствует о драматических последствиях продолжающегося глобального потепления.
Шерстистый мамонт
Двое мужчин поднимают хорошо сохранившуюся тушу мамонтенка, который был случайно откопан бульдозером из вечной мерзлоты в 1977 году.
В 2010 году в Сибири, пожалуй самом неизведанном регионе России, была найдена самка шерстистого мамонта, весившая одну тонну и получившая имя Юка. Пролежав в вечной сибирской мерзлоте 39 000 лет, тело мамонта настолько хорошо сохранилось, что были видны даже шерсть и мышечная ткань, а ученым впервые за историю антропологии удалось взять образцы крови у доисторического животного.
Исследователи выдвинули предположение, что, скорее всего, мамонт застрял в болоте и там же погиб, т.к. нижняя часть его тела осталась нетронутой благодаря окружающему льду. Несмотря на то что некоторые части тела мамонта полностью исчезли, такая находка представляет собой небывалую научную ценность.
Ученые из Южной Кореи заявили, что благодаря образцам ДНК, полученным из тела Юки, у них теперь появился шанс клонировать мамонтов, таким образом возродив весь вид. Если это все-таки произойдет, исследователям больше не придется ездить в Сибирь в поисках шерстистых мамонтов.
Мумия Эци
В сентябре 1991 года двое немецких туристов наткнулись на необычную находку: хорошо сохранившиеся останки человеческого тела, которые были вморожены в лед. Тогда туристы приняли древний труп за останки недавно погибшего в горах альпиниста. Однако после радиоуглеродного метода исследования ученые установили, что мумифицированному человеку было ни много ни мало более 5000 лет. Открытие стало уникальным в своем роде, ведь никогда раньше ученые не восстанавливали совершенно нетронутый временем труп эпохи халколита.
Исследователи назвали ледяного человека Эци (или Этци, Отци), т.к. последним пристанищем мумии стала долина Эцталь. В течение многих лет ученые по кусочкам восстанавливали сведения об образе жизни, языке и причине смерти загадочного древнего человека.
В желудке Эци остались непереваренные остатки его последней трапезы, указывающие на то, что умер он довольно внезапно. Позднее благодаря рентгену было установлено, что в плече мумии застрял наконечник стрелы, а это доказывало: 5000 лет назад Эци был убит в схватке с противником.
Вскоре после гибели тело Эци, скорее всего, было сковано льдом и засыпано снегом, что спасло его от хищников. А так как труп лежал в глубоком овраге, он не был поврежден из-за перемещений ледника.
Как пишет National Geographic, проведенный анализ ДНК доказал, что у древнего ледяного человека есть как минимум 19 живых родственников и он являлся потомком жителей Корсики или Сардинии.
Мумия Эци была выставлена в Южнотирольком музее археологии в Больцано, Италия.
Сокровища
Мешок с дипломатической почтой был найден в 2012 году на месте крушения индийского самолета в районе горы Монблан.
Говорят, что эту коробку с драгоценностями оценили на сумму 377 000 долларов.
Но вместо того, чтобы навсегда исчезнуть с этими несметными богатствами, честный альпинист отдал их полиции. Затем драгоценности были переданы на хранение в администрацию города Шамони на востоке Франции, где местные власти пытались разгадать загадку их происхождения.
Специалисты считают, что сокровища могут быть связаны с одним семейным ювелирным предприятием, находившемся в Лондоне.
Гигантский вирус
Недавно ученые набрели на удивительную находку — гигантский вирус возрастом более 30 000 лет, который находился в вечной мерзлоте в районе реки Колыма в России.
Останки солдат Первой мировой войны
Во время таяния ледников около маленькой итальянской горной деревни Пейо люди продолжают находить останки солдат, а также другие артефакты, сохранившиеся со времен Первой мировой войны.
И теперь, почти столетие спустя, 80 мумифицированных тел, погребенных под тающим ледником, оказались на поверхности. В 2004 году горный гид стал свидетелем ужасного зрелища: трупы трех солдат австро-венгерской армии, убитых в 1918 году, торчали из стены льда вверх ногами. Замерзшие останки были найдены недалеко от Сан-Маттео на высоте 3658 метров над уровнем моря.
Древний лес
Ледник Менденхолл находится в движении с середины 1970-х годов. Он является одним из 38 ледников, находящихся вблизи ледяного поля Джуно.
Ледник Менденхолл на Аляске в течение сотен лет хранил свой собственный секрет: из-под него начали высвобождаться ветви, корни, стволы древних деревьев возрастом примерно 1200-2350 лет.
Ученые надеются, что, перемещаясь, ледник высвободит остальной лес, сокрытый от человеческих глаз в самом низу под толщей льда. Люди столкнулись с суровой, но захватывающей действительностью: начиная с 2005 года ледник Менденхолл отступил в среднем на 50 метров, тем самым давая возможность оказаться на поверхности целому национальном парку древних деревьев в ближайшем будущем.
Обломки самолета
Непостоянство и изменчивость ледников подтверждает следующая история, случившаяся 60 лет назад. В 1952 году в 80 километрах от города Анкоридж на Аляске разбился самолет ВВС США с 52 пассажирами на борту. Он врезался в склон горы Ганнетт, после чего развалился на части. Поисковая команда вскоре обнаружила обломки самолета на вершине ледника Колони, но через несколько дней обломки вместе с телами оказались погребенными под толстым слоем снега, где вмерзли в ледник. Из-за ухудшающихся погодных условий поисковую операцию пришлось приостановить.
И только в июне 2012 года во время тренировочной миссии вертолет Армии Национальной гвардии США заметил торчащие из расщелины ледника обломки самолета. Поиски были возобновлены, и исследователи нашли некоторые части самолета и фрагменты тел. Однако из-за движения и непрерывного таяния ледника поиски были вновь отложены на неопределенный срок.
Затем летом 2013 года учеными было установлено, что с 1952 года обломки самолета переместились на 22,5 километра от места крушения, а некоторые части из-за движения ледника нашли свое пристанище на дне озера Джордж.
Древняя одежда
Ученые уверены, что глобальное потепление, значительно ускоряющее таяние ледников, особенно в Норвегии, может привести к увеличению числа археологических открытий. Кто знает, какие удивительные находки нас ждут под ледяным щитом ледников в следующий раз.
Таяние ледников в реальном времени
Сколько тонн ледникового покрова растаяло в этом году:
Арктика может остаться без ледяного щита
Арктический регион расположен между Северным полюсом и Северным полярным кругом. Он простирается на территории восьми государств, в том числе России. Страны регулярно собираются на Арктический совет и разрабатывают стратегии по сохранению региона, но ситуация с ледниками все равно тревожная — они тают даже быстрее, чем предсказывали ученые.
По словам гляциолога Дианы Владимировой, даже небольшое таяние морского льда в Арктике меняет циркуляцию в океане и атмосфере — и последствия мы буквально ощущаем на себе. Так было летом 2019 года, когда россияне в июле кутались в пальто, а во Франции люди страдали от аномальной жары.
Диана Владимирова, гляциолог, кандидат географических наук, научный сотрудник Института географии РАН:
Ледники Гренландии вызовут массовую миграцию
Гренландия — второй на планете после Антарктиды ледяной щит. По площади (1 710 000 кв. км) он больше, чем Франция, Испания и Германия вместе взятые. Исследования показывают, что через 200 лет тающий щит повысит уровень Мирового океана на 48–160 см. А уже к концу XXI века могут быть затоплены не только ближайшие к арктическому побережью объекты инфраструктуры (порты, аэропорты, дороги), но и целые города. По подсчетам ученых, это представляет угрозу для 400 млн людей.
Тающие ледники не так далеко, как кажется, — 70% населения Земли проживают в пределах 160 км от побережья, а значит, зависят от уровня Мирового океана. Если весь лед на полюсах и горных вершинах растает, под водой окажется значительная часть Европы, включая Санкт-Петербург.
На более оптимистичный сценарий пока рассчитывать не приходится: в 2020 году сотрудники Центра полярных и климатических исследований им. Берда подтвердили, что ледники Гренландии прошли точку невозврата. Это значит, что люди уже не смогут повлиять на повышение уровня Мирового океана — только смягчить последствия и подготовиться к миграции.
Исландия хоронит свои ледники
Вечная мерзлота нагревает планету
Сначала тает активный слой почвы, а затем и вечная мерзлота, которую больше ничего не прикрывает (Фото: Екатерина Оксак для РБК)
Когда оттаявший грунт буквально уходит из-под ног, повреждаются дороги, газопроводы, здания и другие объекты. По прогнозу сотрудников Университета Джорджа Вашингтона, к 2050 году будет разрушено как минимум 25% инфраструктуры северных городов России. А на Аляске ущерб от таяния вечной мерзлоты и выброса парниковых газов к 2099 году оценили в $5,5 млрд.
Диана Владимирова, гляциолог, кандидат географических наук, научный сотрудник Института географии РАН:
Антарктика тоже тает
Антарктика — это южная полярная область Земли, в состав которой входят континент Антарктида и акватории прилегающих океанов с островами. Ледяной щит здесь даже больше, чем в Гренландии (4 500 м против 3 000 м), а значит, его таяние грозит еще большим подъемом уровня воды в Мировом океане. Научные исследования и международное сотрудничество в регионе поощряет Договор об Антарктике.
Теплая вода размывает самый важный ледник
Визуализация данных показывает глубоководные каналы под ледником Туэйтса. Возможно, по ним к основанию подходит теплая вода
Если от ледника Туэйтса будут откалываться большие айсберги, это нарушит всю систему льдов Западной Антарктиды и приведет к затоплению территорий, частым ураганам и тайфунам — причем такой коллапс может произойти в ближайшие десятилетия. В начале 2020 года уже затонули два необитаемых острова в Индонезии, такая же участь может постигнуть целые страны — Тувалу, Науру и Кирибати. А повышение уровня Мирового океана на метр приведет к тому, что Мальдивы на 80% окажутся под водой.
От потепления в Антарктике страдают и животные — в первую очередь пингвины. Осадков становится больше, яйца тонут в гнездах, а вылупившиеся птенцы промокают, замерзают и погибают. Некоторые популяции сократились на 90%.
Горные ледники ведут себя неоднозначно
Запасы льда есть не только в Арктике и Антарктике. По словам гляциолога Павла Лысенка, горные ледники заслуживают не меньшего внимания, так как непосредственно влияют на жизнь людей.
Павел Лысенок, гляциолог, магистрант кафедры криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ:
Давайте посмотрим, что происходит на пространстве между Северным и Южным полюсами.
В Альпах две трети ледников растают к концу века
По прогнозам швейцарских ученых, ледовые запасы Альп уменьшатся на 50% к 2050 году, а к 2100 году растает как минимум две трети — примерно 2 667 из 4 000 ледников. Исчезнуть может даже внесенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО Алечский ледник, самый обширный и протяженный в Европе.
В 2018 году на леднике Алеч разместили коллаж из 125 тыс. детских рисунков и писем. Все они посвящены борьбе с глобальным потеплением:
Горнолыжный туризм потребует больших вложений или полностью прекратится, а для пешего туризма придется разрабатывать новые маршруты и правила безопасности. В краткосрочной перспективе таяние ледников может развить этот сектор экономики за счет last-chance туров, но их реализацию затрудняет нестабильная обстановка в регионе: камнепады, лавины, обрушения шельфовых ледников. К тому же посещение тающего ледника — не самая экологичная идея. Чтобы добраться до него, туристам понадобится полный бак бензина или авиаперелет, а значит, увеличатся выбросы углерода в атмосферу.
В Азии нашли ледниковую аномалию
С 1975 по 2019 год ледники в Гималаях потеряли четверть массы и продолжают таять. Самые высокие горные вершины по-прежнему покрыты снегом и льдом, но на высоте от 5 000 до 5 500 м уже появилась растительность — ранее это считалось невозможным из-за низких температур. Ученые предсказывают, что к 2100 году в Гималаях исчезнет от трети до половины всего льда.
Гималайские ледники питают семь крупных рек Азии и тем самым обеспечивают водоснабжение для 2 млрд людей. Их исчезновение вызовет нехватку воды в Индии, Китае, Бангладеш, Пакистане и ряде других стран. Значительно сократится сельское хозяйство: рис, пшеницу и сахарный тростник будет сложно выращивать без талых вод. А прорывы ледниковых озер приведут к наводнениям и затоплению населенных пунктов.
В то время как ледники в Гималаях уменьшаются, ледники других азиатских гор — Каракорума и Куньлуня — устойчивы и местами даже растут. За счет этой аномалии снижается уровень Мирового океана — правда, всего на 0,006 мм в год.
Перито-Морено — ледник, который выживает
Ледяная арка (или ледяной мост) разрушается каждые два-четыре года, а затем постепенно восстанавливается
Павел Лысенок, гляциолог, магистрант кафедры криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ:
«В Аргентине ледники признаны национальным достоянием, вся хозяйственная деятельность, связанная с ледниками, строго отрегулирована. Все ледники входят в состав национальных парков. Мне посчастливилось побывать в Патагонии — и это правда очень красиво.
Что в итоге
Нельзя утверждать, что тают абсолютно все ледники на планете. Но рост некоторых из них — исключение, а не позитивная тенденция. Основные ледяные запасы находятся в Арктике и Антарктике и неуклонно уменьшаются. Поэтому ученые выдвигают самые разные идеи по их спасению:
- восстановление льдов Арктики и Антарктики с помощью ветряных насосов и перекачивания воды на поверхность, где она будет быстрее замерзать; , которые будут погружаться на глубину океана, собирать морскую воду, фильтровать ее от солей и замораживать в шестиугольные куски льда. Их предлагается стыковать с естественными льдинами или забрасывать под ледник; , которые должны отражать солнечный свет и замедлять процессы таяния.
Внести свой вклад в борьбу с глобальным потеплением (а значит, и с таянием ледников) может каждый. Подробности — в материалах РБК Трендов:
Под ледником - полная тьма и процветающая экосистема, которая существовала тысячи лет, согласно новому докладу исследователей из Великобритании и Германии.
"Это открытие такого большого количества жизни, живущей в этих экстремальных условиях, является полной неожиданностью и напоминает нам, насколько уникальна и особенная морская жизнь Антарктики", - говорит ведущий автор и морской биолог Британской антарктической службы Дэвид Барнс. "Удивительно, что мы нашли доказательства существования стольких видов животных, большинство из которых питаются микроводорослями (фитопланктоном), но никакие растения или водоросли не могут жить в этой среде. Итак, большой вопрос заключается в том, как эти животные выживают и процветают здесь?"
Исследователи использовали горячую воду (мы не шутим), чтобы пробурить две скважины на относительно небольшом шельфовом леднике Экстрем в Восточной Антарктиде еще в 2018 году. Одна скважина ушла на 192 метра льда, пока не достигла 58 метров жидкой воды. в то время как другой охватил 190 метров льда и 110 метров воды под ним. В этом темном, холодном и скудном месте подо льдом они нашли жизнь. Команда обнаружила 77 видов из 49 различных родов мшанок, в том числе саблевидных Melicerita obliqua и серпулидных червей, таких как Paralaeospira sicula.
Все эти существа питаются взвешенными веществами - они сидят на одном месте и пернатыми щупальцами выхватывают частицы органического вещества из воды, когда она течет вокруг них - а это значит, что в нее должен попадать какой-то источник пищи, например, водоросли, зависящие от солнечного света. под ледяным покровом.
Это довольно удивительно, учитывая, что ближайший открытый источник воды находится на расстоянии 9,6 км. А прошлые исследования показали, что жизнь распространилась еще дальше вглубь суши, на более крупных ледяных щитах, таких как шельфовые ледники Росс и Мак-Мердо. "Несмотря на постоянную темноту в течение как минимум тысяч лет, жизнь наблюдалась даже в 700 км от краев шельфового ледника", - пишет команда в своей статье. "Считалось, что богатство и изобилие жизни под шельфовыми ледниками крайне бедно. Тем не менее, биоразнообразие, которое мы обнаружили на обоих участках скважин, будет высоким даже для образцов открытого моря с континентального шельфа Антарктики".
Но исследователи не просто нашли современные фильтраторы глубоко подо льдом; они также посмотрели на давно умершие фрагменты и датировали их углеродом, чтобы определить их возраст. "Еще одним сюрпризом было узнать, как долго здесь существует жизнь. Углеродное датирование мертвых фрагментов этих морских животных варьировалось от нынешних до 5 800 лет", - говорит один из исследователей, геолог Института полярных и морских исследований Альфреда Вегенера Герхард Кун. "Таким образом, несмотря на то, что мы жили в 3–9 км от ближайшей открытой воды, оазис жизни, возможно, существовал непрерывно в течение почти 6000 лет под шельфовым ледником.
Только образцы со дна моря под плавучим шельфовым ледником расскажут нам истории из его прошлого". Это поднимает еще одну проблему - во время ледниковых явлений прошлого, когда большая часть антарктического шельфа была перекрыта грунтовым льдом (лед, достигающий дна моря), как выжили эти темные экосистемы? Новая информация предполагает, что существа жили на небольших территориях, которые не были заземлены, в то время как открытые участки воды, окруженные морским льдом, позволяли фитопланктону процветать, а затем были съедены этими существами далеко подо льдом.
Планктон был бы унесен потоком воды под лед - в пределах досягаемости голодных существ далеко внизу. К сожалению, несмотря на невероятно долгую жизнь этих экосистем до сих пор, исследователи беспокоятся об их будущем. "В большинстве мест может быть холодно, темно и не хватает еды, - пишет команда, - но наименее нарушенная среда обитания на Земле может стать первой средой обитания, которая вымрет, поскольку условия под ледниковым шельфом исчезают из-за глобального потепления".
На Земле есть образования, которые буквально запечатывают информацию о прошлом нашей планеты и хранят ее долгие годы. Ледяной керн, добытый на Северном полюсе, может многое рассказать о составе атмосферы или температуре в тот или иной период. О работе гляциологов, экспедициях в суровых условиях и самых красивых объектах на Земле — наша беседа со Станиславом Сергеевичем Кутузовым, кандидатом географических наук, заведующим отделом гляциологии Института географии РАН, вице-президентом Международной ассоциации криосферных наук (International Association of Cryospheric Sciences, IACS).
— Станислав Сергеевич, чем занимается современная гляциология?
— Гляциология — это наука о природных льдах на поверхности Земли, в атмосфере и других оболочках. Это достаточно молодая наука, но при этом бурно развивающаяся. Как и многие другие науки, она претерпевает революцию методов, которая связана с массовым распространением данных дистанционного и спутникового зондирования.
Причиной бурного развития гляциологии стали климатические изменения. Здесь гляциология находится на передовой исследований, поскольку ледники, снежный покров и другие элементы криосферы меняются очень быстро. Наблюдение за ними крайне важно для понимания внутренних процессов. Это позволяет специалистам строить правильные модели происходящих изменений и влияния на другие оболочки планеты — например, на рост уровня Мирового океана или на речной сток. Любой ледник или снежный покров — это вода в замерзшем виде. Соответственно, от того, как быстро ледники или снежный покров будут таять, зависят благополучие и безопасность человечества.
Доставка снаряжения на Западное плато Эльбруса (5100 м). Фото: Sarah Del Ben (предоставлено С. Кутузовым)
— О чем могут рассказать специалисту- гляциологу те или иные виды льдов?
— В гляциологии существует целый ряд разных научных направлений. Кто-то занимается анализом процессов накопления или расхода вещества, то есть таяния льдов, а есть специалисты, которые применяют методы палеоклиматологии. Ледники
ежегодно накапливают снег. Для гляциологов это ценная историческая информация. Путем бурения мы добываем эту информацию из недр ледника.
Ледяной керн может рассказать о составе атмосферы, а изотопный анализ снега — какая была температура в тот или иной период. По сути, анализ ледников позволяет, пусть и косвенно, реконструировать климат.
Кроме того, продолжаются исследования, связанные с течением ледников, со свойствами природных льдов. Сегодня специалисты пытаются понять, как функционируют эти объекты.
— В гляциологии есть классическое разделение на специалистов-теоретиков и специалистов-практиков?
— И да, и нет. Конечно, специалистов- гляциологов готовят в университетах. Однако зачастую в гляциологии применяется набор методов из других наук. Речь идет о методах химических исследований, физическом моделировании, структурной гляциологии, о массовом использовании геоинформационных технологий, данных дистанционного зондирования, картографии и многих других.
Безусловно, крайне важно знать свой объект исследования. Любые данные спутникового зондирования должны быть верифицированы наблюдением. Поэтому истинные гляциологи — это специалисты, работающие в поле, то есть непосредственно на ледниках, о характеристиках которых они знают все.
— Чем гляциологи занимаются во время экспедиций? Какое оборудование используют? Как собирают и обрабатывают данные?
— Наш отдел в Институте географии РАН, например, занимается изучением ледников. Их можно увидеть в горах и полярных районах. Это совершенно разного рода экспедиции, но так или иначе все они связаны с суровыми условиями.
Высокогорные экспедиции предполагают работу на большой высоте, сложный процесс поставки оборудования, установку различных приборов от метеостанции до техники для бурения и т.д.
Помимо льда большой интерес для гляциологов представляет снежный покров. Специалисты проводят снегомерные работы, исследуют лавины и наблюдают за покровом морского льда в Арктике. Каждая экспедиция по-своему уникальна с точки зрения задач.
Специалисты нашего отдела чаще работают именно в горах. Где-то удается использовать транспорт, вертолеты, а иногда грузы приходится доставлять с помощью мулов или носильщиков.
Чем выше нам удастся подняться, тем будет лучше лед для анализа. Талая вода вымывает важную информацию. Недавно мы побывали в Перу на высоте 6768 м. Настоящий альпинизм. При этом важно собрать нужные образцы в целости.
Установка абляционных реек на леднике Гарабаши. Фото: Sarah Del Ben (предоставлено С. Кутузовым)
— Какова средняя продолжительность экспедиций?
Если говорить о тех экспедициях, в которых участвуем мы, то, как правило, они занимают от недели до трех месяцев. Непосредственная работа на леднике и бурение длятся около двух недель. Но до места нужно добраться, и это не всегда легко.
Если говорить о работах в Антарктиде, то летний сезон продолжается несколько месяцев. А зимовки — до полутора лет.
— Есть ли разница между льдами на Южном и Северном полюсах?
— Льды формируются по-разному. Это зависит от того, как замерзала вода. Ледники, например, образуются без участия талой воды. Такой лед называется рекристаллизационным. В суровых холодных условиях снег постепенно спрессовывается, превращаясь в фирн. Затем воздушные поры замыкаются и на глубине 70-80 м образуется уже классический для нас лед.
В умеренных широтах, где периодически случаются оттепели, снег сразу превращается в лед из-за таяния и последующего замерзания.
Кроме того, в зимнее время мы видим лед на поверхности водоемов — так называемый конжеляционный лед.
На Северном и Южном полюсах лед действительно различается. На Северном преобладает морской лед, а на Южном — классический рекристаллизационный.
— Много ли в мире специалистов-гляциологов?
Окончание бурения на вершине г. Уаскаран, Перу (6768 м). Фото: Лаврентьев И.И. (предоставлено С. Кутузовым)
— Над чем вы сейчас работаете? Какие задачи решает ваш отдел в Институте географии РАН?
— В первую очередь, отдел занимается изучением реакции ледников на изменения климата. Исследование ведется в нескольких направлениях. В частности, это традиционные прямые измерения баланса массы ледников, которые проводятся ежегодно. В прошлом году совместно с Томским государственным университетом нам удалось восстановить ряд важных наблюдений на леднике Левый Актру на Алтае, которые были приостановлены в 2012 г. Сегодня мы пытаемся привлечь к этой работе и студентов, чтобы создать новую школу гляциологии в ТГУ. Помимо этого мы проводим наблюдения на леднике Гарабаши на Кавказе. Некоторые изменения оцениваются дистанционными методами. Благодаря этой работе создаются новые каталоги ледников в нашей стране.
Я сам принимаю участие в исследовании ледниковых кернов. Это очень интересное направление, словно ты вовлечен в настоящее детективное расследование, пытаясь узнать, что же было раньше. Анализируя каждый слой, вы постепенно восстанавливаете историю этого места, того, как менялся климат, и т.д.
Моя тема исследования связана с переносом пыли. Оказалось, что на Кавказ пыль приходит из пустынь Ближнего Востока и Северной Африки. Исследуя лед Эльбруса на высоте 5 тыс. м, мы можем узнать, как менялись климат и природные условия Ближнего Востока и Африки.
Сегодня одно из важных направлений связано с геофизическими исследованиями. До сих пор не решен вопрос о том, сколько всего льда на нашей планете. А каков рельеф подледного ложа конкретных ледников? На эти вопросы мы пытаемся найти ответы с помощью радаров и уже измерили толщину льда в разных районах: на Кавказе, в Перу, в Тибете, Арктике и Антарктиде.
Активно развиваются направления математического моделирования и палеоклимата. Специалисты занимаются датировкой морен. Морены образуются в результате движения ледников. Это смесь обломочного материала — от гигантских глыб, имеющих до нескольких сотен метров в поперечнике, до глинистого материала, образованного в результате перетирания обломков при движении ледника. Датировка морен позволяет восстанавливать прошлое ледника.
— А что насчет будущего? Могут ли характеристики льда рассказать специалисту, что будет дальше?
Все палеоклиматические реконструкции нацелены на то, чтобы улучшить наши климатические модели. Сложность в том, что мы имеем дело с коротким периодом наблюдений — порядка 100 лет. При этом период спутниковых наблюдений еще меньше. Проводя аналогии, выделяя связи, мы восстанавливаем крупицы информации, которые потом используем в математических моделях. Затем модели проверяются с помощью анализа ледяных кернов.
— Существует несколько точек зрения на изменение климата. Кто-то считает, что имеет место естественный процесс, а кто-то уверен, что на климат влияет антропогенный фактор. Что могут сказать гляциологи?
Безусловно, именно мы первыми видим, как меняется климат. Каждый год, приезжая на объекты, мы сразу замечаем, насколько быстро, например, происходит деградация оледенения в горах Кавказа, Алтая и других местах.
Темпы изменения площади, объема, потери массы ледников сегодня самые быстрые за всю историю наблюдений. За некоторые колебания действительно ответственны природные циклы. Но в целом наблюдения указывают на то, что такие ускоренные темпы таяния не объясняются влиянием только природного фактора.
Между тем нельзя просто сопоставить графики температуры и таяния льдов. Формирование ледников — сложный процесс. Необходимо учитывать энергетический баланс, тепловой баланс, который зависит и от радиации, и от альбедо поверхности или отражающей способности. Здесь множество обратных связей и зависимостей.
Например, если снег тает быстрее из- за солнечной радиации, то открывается поверхность льда. Лед намного темнее, соответственно, таяние происходит еще интенсивнее. При изменении угла наклона лед начинает быстрее течь и т. д.
Разумеется, климатологи и гляциологи предпринимали попытки проанализировать процесс таяния ледников и оценить влияние человека. Модели показывают, что современное состояние ледников, которые тают повсеместно, нельзя объяснить естественными причинами. Непосредственное влияние человеческой деятельности вносит значительный вклад в этот процесс.
Керновое бурение в седловине г. Уаскаран, Перу (6000 м). Фото: Wilmer Sánchez Rodríguez (предоставлено С. Кутузовым)
Однако связать таяние конкретного ледника с антропогенным фактором действительно сложно. Конечно, если речь не идет о добыче полезных ископаемых рядом с ледниками. Например, на высокогорном золоторудном месторождении Кумтор в Киргизии ледник был физически удален. На те ледники, которые не были затронуты механическими воздействием, влияние добычи полезных ископаемых незначительно или полностью отсутствует. При этом они все равно сокращаются.
Ледники — это продукт климата. Баланс массы ледника зависит от соотношения аккумуляции и таяния, то есть фактически от количества зимних осадков и температуры воздуха. Это те показатели, которые мы можем измерить. На репрезентативных ледниках измерения проводят очень тщательно. В большинстве горных районов осадки меняются слабо или не меняются вовсе. Но даже незначительный рост не может компенсировать усилившегося таяния ледников за счет повышения температуры.
В ряде районов существуют и свои дополнительные факторы, которые влияют на процесс таяния. Например, на Кавказе и в Альпах возрастает уровень приходящей солнечной радиации за счет сокращения облачности в летний период. А это еще сильнее усиливает таяние.
— Чем это чревато?
— Все мы знаем, что ледники — это источники воды. Основной вклад в прирост уровня океана происходит за счет таяния ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды. Все остальные ледники, включая небольшие горные, содержат чуть больше 30 см слоя воды. Может показаться, что это не так много, но уже сегодня горные ледники за счет быстрого таяния вносят ощутимый вклад в повышение уровня Мирового океана, сравнимый с Гренландией.
Для предгорных районов основные последствия также связаны с водой. Ледники представляют собой естественные водные резервуары. Они накапливают воду, задерживают ее и в течение теплого сухого периода отдают. Для регионов с сухим и жарким климатом (тропические Анды, Боливия, Перу, Средняя Азия и др.) ледники — это главный источник воды, в том числе для крупных городов.
На взгляд обывателя может показаться, что если ледники тают быстрее, то воды становится больше. Однако в какой-то момент площадь ледников уменьшится настолько, что ледниковый сток практически исчезнет. Речь идет о так называемом пике стока. И во многих горных районах он уже пройден.
Нельзя не упомянуть экономические последствия, особенно в сфере горнолыжного туризма. Уже сейчас в Приэльбрусье канатные дороги строят все выше, а трассы расширяются. За последние 20 лет объем ледников здесь сократился на 23%. Сокращение продолжительности горнолыжного сезона принесет серьезные убытки.
Глобальные проблемы связаны с таянием ледников Антарктиды, Гренландии. Как я уже сказал, это приведет к росту Мирового океана. Ранее считалось, что ледниковые шапки достаточно стабильны, а их таяние занимает сотни и тысяч лет даже при условии роста температуры. Однако последние исследования говорят о том, что эта стабильность серьезно нарушена. В отчетах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) эта тематика рассматривается в качестве проблемы устойчивости западного арктического щита, который фактически представляет собой нематериковый щит. Ведь в данном случае большая часть континента находится под водой. При усиливающемся таянии и отколе больших айсбергов, то есть распаде шельфовых ледников, встает вопрос о стабильности. Если распад продолжится, то уровень океана будет расти быстрее. Согласно худшему сценарию, к концу XXI в. уровень Мирового океана вырастет на 80 см, а в течение ближайших столетий — до 2,5-5 м.
Консенсус по поводу причин резкого изменения климата достигнут. Однако остались вопросы о механизмах, обратных связях, внутренней изменчивости климатической системы. Мы еще многого не знаем о прошлых климатических изменениях, и пока данных недостаточно. Тем не менее математические модели указывают на то, что климатические изменения не могут быть объяснены естественными причинами. И процесс ускоряется.
— Анализируя ледниковые керны, замечаете ли вы последствия загрязнения атмосферы?
— Да, конечно. Например, керн с Эльбруса сильно отличается от керна, полученного в Альпах. Дело в том, что на Эльбрус попадает загрязнение не только из стран Западной Европы, но и со стороны Восточной Европы, Ближнего Востока и юга России. Особенности заметны сразу. В Альпах отчетливо видны изменения, связанные с тем, что в 80-х гг. ХХ в. в Европе были приняты законы по снижению выбросов сульфатов. Непосредственное изучение льда стало доказательством эффективности этих мер. На Эльбрусе же резкого снижения уровня загрязнения сульфатом не наблюдается, что связано с менее жесткими экологическими требованиями в странах-эмитентах.
Недавно совместно с итальянскими коллегами мы опубликовали статью о новых типах загрязнителей — полициклических ароматических углеводородах (ПАУ). В статье также была отражена история развития промышленности в советское и постсоветское время. Возможно, звучит удивительно, но на керне четко отражены периоды застоя, распада СССР и резкого роста содержания веществ после 2000-х гг. Ледники — это независимый архив информации. И если данные в национальных каталогах эмиссий можно подделать, в ледниках хранится достоверная информация не только об истории климата, но и о загрязнениях атмосферы.
Слой пыли из пустынь Северной Африки в керне Эльбруса. Фото: Sarah Del Ben (предоставлено С. Кутузовым)
— Как связана деградация вечной мерзлоты с таянием ледников?
— И вечная мерзлота, и ледники представляют собой элементы криосферы, которые реагируют на изменение климата. Многолетнемерзлые породы также реагируют на повышение температуры воздуха, происходит отепление толщи и увеличение слоя сезонного оттаивания. Для России деградация вечной мерзлоты связана с большими рисками. Известно, что гигантская территория нашей страны занята вечной мерзлотой. Инфраструктура на этих территориях построена по принципу сохранения мерзлоты и использования ее в качестве фундамента.
Многие бьют тревогу, считая, что города, построенные на вечной мерзлоте, буквально завтра начнут разрушаться. Это не совсем верно. Инфраструктура построена человеком, следовательно, существуют правила строительства и эксплуатации, процедуры по искусственному охлаждению свайных фундаментов, поддержке мостов и т.д. Конечно, эти процедуры требуют средств, проведения соответствующего мониторинга. Пусть этот процесс не мгновенный, но он уже запущен. Если ничего не делать, потом действительно будет поздно, а восстанавливать придется за еще бшьшие деньги.
— Какие меры нужно принять уже сегодня, чтобы замедлить процесс?
— Меры, предложенные научным сообществом, уже инициированы. Необходимо запустить два параллельных процесса — снижение выбросов и недопущение худшего сценария, а также создание механизмов адаптации к неизбежным изменениям.
Вот лишь несколько примеров возможных адаптационных мер. Необходимо разрабатывать новые правила строительства и мониторинга сооружений, построенных на вечной мерзлоте. В горах должна развиваться система раннего предупреждения опасных процессов. Нужна совместная работа ученых и муниципальных властей, которая позволит своевременно принять верные решения до трагедии, а не после нее. Остановить потепление с завтрашнего дня нам не под силу. Но есть целый ряд мер, которые позволят уменьшить негативные последствия. Однако решения, которые дадут возможность не допустить худшего сценария, должны принимать не ученые, а политики.
— Что нужно знать молодому человеку, который решит стать гляциологом?
— Я выбрал эту сферу, потому что объекты моих наблюдений безумно красивые. На мой взгляд, ледники — одни из самых живописных объектов на Земле. И если у вас есть жилка исследователя, тяга к знаниям и неизведанному, то гляциология — отличный выбор. Вас ждут не только работа в лаборатории и научная деятельность, но и интересные экспедиции, возможность посмотреть на ледники из космоса и многое другое.
Я уверен, что гляциология продолжит развиваться и дальше. В этой сфере можно построить отличную карьеру.
Читайте также: