Льодовикові річки з льоду - Знання - Tagesspiegel Mobil
Багато льодовиків скорочуються - з драматичними наслідками. У гонці з часом гляціологи намагаються якомога більше дізнатись про крижані маси.
Йде сніг. Навіть зараз, в середині літа, на високих вершинах Альп та в інших горах світу може випадати сніг. І саме тут можуть утворюватися льодовики. "Якщо з роками випадає більше твердих опадів у вигляді снігу або снігу, ніж тане, з часом накопичується багато", - говорить дослідник Тобіас Болч з Цюріхського університету. Чим вище снігові купи, тим більше ваги лежить на нижніх шарах. Спочатку біла маса складається переважно з повітря. Однак з часом зростаючий тиск виштовхує їх із глибших шарів. Сніг повільно перетворюється на лід.
Якщо лід розширюється по територіях, більших за Швейцарію, він створює «крижані покриви», яких на даний час лише два: на Гренландії та в Антарктиці. Ці вражаючі крижані маси приваблюють дослідників з усього світу. Тобіас Болч та його колеги досліджують справжні льодовики в Альпах, Гімалаях чи Андах - з поважною причиною. Хоча ці льодовики містять лише частку всього льоду на землі, в даний час вони тануть так швидко, що вносять значний внесок у підвищення рівня моря.
І вони надійно забезпечують людей у деяких регіонах водою навіть у посушливе літо. Якщо льодовики зникнуть, жителі району навряд чи можуть залишитися. Крім того, льодовиковий лід містить дані про клімат відповідного середовища, до якого дослідники, особливо в теплих регіонах світу, навряд чи можуть отримати доступ.
Як тільки сильний тиск зверху в глибинах цього льодовикового льоду перевищує відносно слабкі сили, які утримують шари молекул одна на одній, лід деформується. Подібно до дуже твердого пластиліну, форма якого змінюється при сильному рукостисканні, велика маса льоду починає рухатися дуже повільно. Якщо лід замерзає до землі або до боків льодовика, цей рух знову припиняється, а сусідні шари сповільнюються. Незабаром окремі шари мають різну швидкість.
Зі збільшенням тиску лід частіше тане, тому дно льодовика товщиною 500 метрів знову стає рідким при мінус 0,35 градусів Цельсія. "Якщо температури вище температури плавлення, на дні льодовика може утворитися тонка плівка води, на якій лід відносно швидко ковзає", - говорить Крістіан Хуггель, який також проводить дослідження в Цюріхському університеті.
Ось так льодовики можуть досягати дивовижної швидкості. Рекордсменом є льодовик Якобсгавн-Ісбре, що витікає з крижаного покриву на Гренландії, який мчить у море на західному узбережжі Гренландії зі швидкістю до 35 метрів на день. "Більшість льодовиків подорожують набагато повільніше і щороку долають лише кілька сотень метрів - якщо взагалі", - говорить Болч.
Іноді такі "нормальні" льодовики надзвичайно прискорюються протягом декількох років з причин, які поки що точно не відомі, а потім повільно ковзають протягом декількох десятиліть. У такій активній фазі Бруарйокулл в Ісландії досягав темпу 125 метрів на день в 1963 році.
Під час течії величезний тиск подрібнює надра. Іноді тала вода просочується в тріщини і щілини, знову застигає там і вибухає шматки з землі. Якщо льодовик стикається з основною перешкодою під землею, тиск там зростає. Якщо в результаті утворюється тала вода, лід може текти швидше і виштовхується через поріг наступними масами. Тому іноді лід також тече вгору. Загалом, напрямок ясний: спуск.
Тоді десь униз тане більше льоду, ніж новоутворений снігом та градом. Там льодовик скорочується. Коли лід тане повільно, білі або блакитні маси часто протікають дуже далеко: льодовик Федченко в горах Памір в Таджикистані виходить з висоти понад 6200 метрів над рівнем моря, 77 кілометрів приблизно до 2900 метрів над рівнем моря, Тала вода пробивається до Аральського моря. В Альпах льодовик Алеч все ще має довжину 23,7 кілометра.
Хоча вчені зазвичай можуть порівняно легко визначити довжину льодовика, і вимірювання з високих гір в околицях або з літаків і супутників забезпечують ділянки льоду, проте маса виглядає складніше. "Якщо встромити жердини в льодовик, через деякий час ви зможете побачити, скільки льоду розтануло з довших полюсів", - говорить Хуггель. Це класичний метод вимірювання змін маси льодовика.
Тим часом дослідники також визначають це плавлення за допомогою лазерів і обчислюють баланс маси за допомогою комп’ютерних моделей, але вони все ще мало дізнаються про всю товщину льоду і, отже, його об’єм. Для цього потрібно було б якомога краще знати форму місцевості під льодом. Це можна приблизно оцінити, оскільки швидкість льодовика змінюється залежно від поверхні поверхні, утворюючи щілини та тріщини в льоду, що, у свою чергу, дозволяє робити висновки про поверхню. За допомогою спеціальних радіолокаційних пристроїв, які встановлюються на санях або працюють на вертольотах на частотах від п’яти до п’ятдесяти мегагерц, дослідники зараз сканують лід на велику глибину. Незважаючи на такі геніальні методи, оцінка обсягу льоду все ще може бути на двадцять чи тридцять відсотків.
Відповідно важко визначити обсяг загального льоду на землі та площу, яку він охоплює. Спеціаліст з дистанційного зондування Тобіас Болч називає територію площею близько 16,3 мільйонів квадратних кілометрів, яка знаходиться під льодом на земній кулі. Для порівняння, вся Європа виглядає досить скромно - близько 10,2 мільйона квадратних кілометрів. На сьогоднішній день найбільшу частину цього складу складають крижані покриви на Гренландії та Антарктиді, які настільки великі та товсті, що ховають під собою майже всю територію. Вони містять понад 99 відсотків загальної крижаної маси. Натомість фактичні льодовики мають мізерні 170 000 кубічних кілометрів або близько 0,6 відсотка маси льоду на земній кулі. Однак ця порівняно крихітна маса в даний час постачає стільки талої води, що рівень моря щороку піднімається приблизно на 0,7 міліметра, - повідомляли Френк Пол і Тобіас Болч з Цюріхського університету та їх колеги в журналі Science у травні. Антарктика та Гренландія, з їх гігантськими крижаними масами, навпаки, майже не збільшують воду в океанах на 0,8 міліметра на рік.
Льодовики тануть набагато швидше, ніж внутрішні льоди. І це далеко не однаково у всіх регіонах світу. "Льодовики створюються взаємодією температури та опадів", - пояснює Болч. Мусонні вітри влітку приносять не тільки рясні опади в Індію, але й великі висоти Гімалаїв, які майже завжди випадають у вигляді снігу. Тож є великі льодовики, які впадають у глибші регіони і там знову тануть. Коли кліматичні зміни приносять більш високі температури в тропіках, цей лід навесні зникає, як сніг у помірних широтах. Якщо опади майже не змінюються одночасно, льодовики втрачають лід.
На північному заході Гімалаїв ситуація в горах Каракорам і Памір дуже відрізняється. Там опади навряд чи надходять з мусонів з півдня, а швидше із заходу. І вони, здається, збільшуються. "На даний момент льодовики незначно зростають у цих горах", - робить висновок Больч із супутникових спостережень. Такі досягнення льодовиків також мали місце в Альпах після сніжної зими в 1980-х і в Норвегії в 1990-х.
Однак залишились лише епізоди. Сьогодні льодовики в Європі відступають так само, як і в більшості інших гірських хребтів на землі. За підрахунками, з п'яти німецьких льодовиків лише Хеллентальфернер залишиться на Цугшпітце через 30 років.
"Без внутрішнього льоду лише льодовики Гренландії щороку втрачають стільки маси, що їх талі води можуть одного разу наповнити Женевське озеро", - пишуть Болч та його колеги в спеціалізованому журналі "Geophysical Research Letters". Це може мати руйнівні наслідки для людей у різних частинах світу. Коли льодовики тануть влітку, вони доставляють багато води до річок нижче. Наразі це відігравало лише незначну роль у центральних та східних Гімалаях, оскільки річки там також забезпечуються сильними мусонними дощами влітку. Далі на північний захід у сухішому Каракорамі, навпаки, влітку майже не йде дощ, і людям потрібна вода льодовика в річках, щоб зрошувати свої поля та поїти стада. Оскільки льодовики зараз зростають, дотепер серйозних проблем не було.
У тропічних Андах Південної Америки також льодовики на великих висотах забезпечують жителів долин водою протягом декількох місяців без опадів. На відміну від Каракораму, льодовики там скорочуються, а криги та талі води стають дефіцитними. "У Кордильєра-Бланка в Перу перші конфлікти між людьми в долинах через життєво необхідну талу воду розгораються", - повідомляє Хуггель. З льодовиками тануть і шанси цих людей залишитися на батьківщині.
За підрахунками дослідників, льодовики складають менше одного відсотка льодової маси Землі. З іншого боку, крижані покриви на Гренландії та Антарктиді становлять 99 відсотків.
У місцях, де цілий рік випадає сніг, снігові маси можуть перетворитися на крижані поля власною вагою. Ці льодовики повільно котяться вниз.
Оскільки в даний момент льодовики тануть набагато швидше, вони призводять до того, що рівень моря піднімається майже настільки ж, як танення крижаних покривів.