Кавказ без шапки

Ледники Большого Кавказа сокращаются. Об этом говорят результаты крупномасштабного исследования, проведенного международной группой ученых при участии куратора направления «Глобальные изменения климата и окружающей среды» Станислава Кутузова. Подробно о том, почему тают кавказские ледники и к каким последствиям это может привести, рассказывает научно-образовательный портал IQ HSE

Домбай, Карачаево-Черкессия

Wikimedia Commons

Из-за глобального потепления общая площадь свыше 600 ледников Большого Кавказа сократилась примерно на 16%, выяснила международная группа исследователей с участием географа из НИУ ВШЭ Станислава Кутузова. Причем ледники без покрова из обломков горных пород уменьшились сильнее, чем те, на которых есть обломки.

Лето теплеет — лед тает

Площадь кавказских ледников сокращается со скоростью полпроцента в год, и это довольно большая потеря.

За примерно тридцать лет их площадь уменьшилась с 692 км² до 590 км², показало исследование изменений 659 ледников Большого Кавказа с 1986 по 2014 год. 

В исследовании использовались снимки из космоса 1986, 2000 и 2014 года (системы спутников Landsat и SPOT).

Лед реагирует на изменение климата и прежде всего — на рост летней температуры воздуха, поясняет Станислав Кутузов. А та в высокогорье Кавказа увеличилась на 0,5–0,7 °С за последние 30 лет.Однако, по-видимому, на скорость таяния ощутимо влияет и моренный покров — обломки горных пород разного размера. Площадь ледников, не покрытых моренным чехлом, по данным исследования, снизилась сильнее.

Лед в каменной оправе

Течение ледника уносит с гор обломки скал. Обломочные отложения — важный компонент баланса массы ледника: разницы между приходом и расходом массы снега и льда.

Иными словами, на массу ледника влияют не только лед и снега, но и камни, которые попадают в «русло» ледяного потока. 

Так, например, тонкий слой материала на леднике усиливает таяние за счет снижения альбедо — отражающей способности льда. Зато мощные отложения, напротив, замедляют сокращение площади ледника.

Значимо то, «становятся ли ледники “грязнее”, то есть появляется ли у них на поверхности больше материала», отмечает Кутузов.

С одной стороны, когда ледники становятся грязнее, то есть темнее, — они начинают еще быстрее таять. С другой стороны, когда каменных обломков оказывается слишком много, то они, как чехол, бронируют (консервируют) ледники.

Некоторые камчатские ледники не отступают, невзирая на изменения климата, потому что покрыты вулканическими породами. «Ледник, как в холодильнике, забронирован и даже начинает продвигаться вниз», — объясняет гляциолог.

Лед тронулся — возможны обвалы

Понимание того, что происходит с ледниками, нужно для того, чтобы спрогнозировать изменения водного баланса территорий. Это особенно актуально для регионов, в которых таяние ледников — источник пресной воды.

«Однако на Кавказе таяние ледников не так сильно влияет на водообеспеченность, как, например, в тропических Андах или Центральной Азии, где талая ледниковая вода — очень важный ресурс, — поясняет исследователь. — Здесь на сток в большей степени влияют осадки, снег. Но, конечно же, водный баланс меняется, смещаются максимумы и минимумы стока».

Кроме того, таяние ледников может провоцировать опасные природные явления.

Отступание ледников и сокращение мерзлоты приводят к дестабилизации склонов, говорит Кутузов. А значит, растут риски обвалов и оползней.

Разрушительные грязевые потоки

Кроме того, течь из ледников может привести к возникновению и прорыву озер и к селевым потокам.

Прорыв озера — спонтанный сброс воды из-за размывания моренного вала. Чаще всего это происходит с приледниковыми озерами. Они формируются в предпольях ледников, где моренные валы препятствуют стоку воды.

И если моренный вал разрушается — например, из-за обвала, откола крупного фрагмента ледника или интенсивных осадков, то вода устремляется вниз. Так появляются сели, чреватые разрушениями ниже по долине. 

По словам исследователя, на Кавказе так тоже бывает: например, в сентябре 2017 года из-за прорыва приледникового озера Башкара погибло три человека, а почти восемь тысяч оказались отрезаны от остального мира в Приэльбрусье. 

Системы-близнецы

Сегодня ледники на Кавказе сокращаются очень быстро — даже быстрее, чем в Альпах.

Сравнение этих горных районов не случайно. Кавказ и Альпы очень близки и по географическому положению, и по площади и типу оледенения.

Предыдущие исследования показали, что за-за изменения климата ледники на Кавказе и в Альпах теряют массу вдвое быстрее, чем в среднем по всем горным районам мира.

Усиление таяния произошло за последние 20 лет.

Согласно исследованиям Института географии РАН, это объясняется повышением летней температуры воздуха и «ростом приходящей солнечной радиации (за счет изменения циркуляции и преобладания антициклонов летом), на фоне неизменного количества осадков», комментирует Кутузов.

Рассматриваются и менее очевидные факторы. Так, исследования ледниковых кернов Эльбруса показали, что перенос пыли на Кавказ из пустынь Ближнего Востока и Сахары увеличился. Это также может влиять на усиление таяния снега и льда.

Кавказ под одеялом

Кавказские ледники «грязнеют» — обрастают обломками. С 1986 по 2000 год площадь их моренного покрова увеличилась с 48 км² в 1986 году до 55 км² в 2000 году. А к 2014-му стала уже около 80 км².

Но увеличение площади, покрытой мореной, неоднородно. На северных склонах обломков скапливается значительно больше.

Это, по-видимому, связано с различным распределением ледников на южных и северных склонах Большого Кавказа, говорит исследователь. Для южных склонов характерны ледники поменьше, но с крутым уклоном. А долинные ледники северных склонов спускаются ниже и потому собирают больше каменного «сора».

При этом в процентном соотношении небольшие ледники южных склонов, более чистые, сокращаются быстрее.

По-видимому, на таяние льда влияет толщина слоя обломков.

Критическая масса каменного сора

Моренный покров — важный фактор в моделях расчетов баланса массы ледников и размеров оледенения в связи с изменением климата.

Этот фактор нужно учитывать не только для Кавказа, но и для других регионов. Сейчас он «практически не рассматривается: обычно задается один параметр моренного покрова, и прогоняется модель на сто лет вперед», замечает эксперт.

Но данные, полученные учеными на Кавказе, говорят о том, что модель должна быть сложнее. «Больше морены — ледники из-за этого быстрее тают, но потом ее становится совсем много, и тогда она бронирует ледник», — комментирует исследователь. Максимальный эффект — усиление таяния — характерен для незначительной толщины морены (менее 5 см). При толщинах более 0,5 м фактически поверхностное таяние прекращается, а суточные колебания температуры не проникают до льда.
IQ

Авторы исследования:

Станислав Кутузов, доцент факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ, заведующий отдела гляциологии Института географии РАН
Леван Тиелидзе, аспирант Центра исследований Антарктики Университета королевы Виктории в Веллингтоне
Иван Лаврентьев, старший научный сотрудник отдела гляциологии Института географии РАН
Тобиас Больх, лектор Школы географии и устойчивого развития Сент-Эндрюсского университета (Великобритания)
Роджер Уит, профессор департамента Исследований природных ресурсов и окружающей среды Университета Северной Британской Колумбии (Канада)
Майкл Земп, профессор департамента географии Университета Цюриха (Швейцария)

 

В подготовке материала участвовала Дарья Кузнецова