«Объект исследования тает на глазах»

Интервью куратора направления «Глобальные изменения природной среды и климата» Станислава Кутузова о горных ледниках к Международному дню гор.

Станислав Кутузов

С. Дель Бен

Ежегодно 11 декабря в мире отмечается международный день гор. Эта дата была  учреждена 57-й Генеральной Ассамблеей ООН в 2003 году с целью привлечения внимания к проблемам, возникающим в горных районах в результате деятельности человека. Горные ледники – неотъемлемая часть привычного горного пейзажа, а также важный компонент природной среды и индикатор изменения климата. Горные ледники играют значимую роль в хозяйственной деятельности, науке, туризме и культуре множества людей по всему миру. О том, как ледники используются в исследованиях, как на них влияет изменение климата, как будут выглядеть горы без ледников и можно ли что-то сделать, чтобы сохранить эти объекты, рассказывает куратор направления «Глобальные изменения природной среды и климата», кандидат географических наук и заведующий отделом гляциологии Института географии РАН Станислав Кутузов.

В мире насчитывается порядка 200 тысяч горных ледников, которые встречаются во всех климатических зонах, включая тропические широты. Какое значение имеют эти ледники для человека и природы?

Ледники – это лед преимущественно атмосферного происхождения, который обладает способностью двигаться. Еще это запас воды, который, безусловно, играет важнейшую роль для людей, живущих в горах. Поэтому в долинах, реки которых питаются за счет ледников, они имеют огромное значение и для сельского хозяйства, и для электроэнергетики, и для экосистем, формирующихся вокруг ледников. Ледники имеют также рельефообразующие значение. Цирки и кары – формы рельефа, которые образуются за счет движения льда, постоянного перемещения материала и выноса его вниз. Ледники осуществляют экзарационную деятельность – то есть фактически выпахивают склоны и долины гор. В результате образуют такой рельеф в горах и ледниковых районах, который мы привыкли видеть.

Не стоит забывать и о культурном значении ледников для людей. Например, в Новой Гвинее ледники для местных сообществ являются священным местом: считается, что там живёт бог. Их исчезновение повлечет за собой смену ценностей. Ледники привлекательны для туристов, альпинистов, горнолыжников. Поэтому можно с уверенностью сказать, что горные ледники – важный компонент природной среды, который имеет общественное значение.

Для науки ледники важны тем, что содержат важнейшую информацию о климате и окружающей среде, которая накапливалась тысячи лет. Это наши наиболее полные данные о прошлом – данные измерений доступны только для последних 100-150 лет. Например, горные ледники в Андах содержат информацию более чем за 18-20 тысяч лет, в Тибете этот возраст еще больше. Даже в Альпах возраст льда порядка 6000 тысяч лет. 

Ледники могут рассказать о прошлом, можно ли предсказать будущее с их помощью?

Просто взглянув на данные по ледниковому керну часто можно увидеть периодические колебания. Например, мы знаем, что на протяжении последних 800 тысяч лет холодные и теплые периоды чередовались, были ледниковья и межледниковья, вызванные орбитальной изменчивостью (циклы Миланковича). Зная то, что обычно межледниковья длились около 15 тысяч лет, а теплый период, в котором мы живем (голоцен), длится уже почти  12 тысяч лет, мы, в том числе и по ледниковым кернам, можем понять, что через примерно 3 тысячи лет снова может начаться ледниковье.

Другое дело, что климатическая система планеты зависит от многих факторов, и на этот случай существуют климатические модели, которые пытаются эти факторы учесть. В эти модели мы вносим информацию об орбитальных параметрах, расположении материков и океанов, приходящей суммы радиации и множество других данных. Чтобы проверить, насколько хорошо наша модель климата работает, используются данные из кернов. Если информация модели о прошлом совпадает с данными из ледниковых кернов – то, вероятно, что модель будущего тоже правильная.

В одном из своих выступлений Вы упомянули, что ледники – это «ледяные реки».  Чем они похожи, а чем, наоборот, отличаются от обычных рек?

Действительно, ледники обладают способностью к движению, то есть лед из верхних частей, зоны аккумуляции, перетекает в нижние части до уровня, где он начинает таять. Это основа строения и свойств ледника. И, по сути, ледник — это замерзшая вода, и имеет прямое сходство с рекой, однако, в отличие от горных рек, движение в леднике ламинарное (прим.: течение, при котором жидкость или газ перемещаются слоями без перемешивания) и скорость течения другая. Самый быстрый ледник – Якобсхавн в Гренландии, его скорость составляет 12 км в год, и это движение можно увидеть невооруженном взглядом. Однако чаще всего в горах движение медленное, но, если посмотреть на серию фотографий и сделать из них ускоренное видео, то можно заметить, как лед движется и как перемещает материал.

Изменение климата происходит прямо на наших глазах – средняя температура воздуха растет, меняется режим и количество осадков, тают полярные ледники. Какие существуют прогнозы и модели динамики горных ледников в связи с климатическими изменениями и может ли человек каким-то образом сохранить эти объекты?

Есть известная фраза, что ледник — это продукт климата, но также это его индикатор. Ледники —очень яркий пример реакции природной среды на климатические изменения: практически все ледники в мире синхронно теряют массу и темпы ее потери увеличиваются. Мы видим, что климат теплеет и льда тает больше, чем его накапливается, и каждый год процесс только ускоряется. Прогнозы показывают, что в отдельных горных системах к концу века ледники полностью исчезнут или потеряют 80% своей массы. В крупных районах, таких как Аляска и Южные Анды, ледники исчезнут примерно наполовину. В перспективе, если не в этом веке, то в следующем, горные ледники полностью исчезнут. На сегодняшний день есть только один район в мире, где ледники стабильны или, наоборот, увеличивают свою массу – западный Куньлунь и Каракорум. Это связано прежде всего с изменением циркуляции атмосферы в результате изменения климата: смещением циклонов, увеличением осадков и облачности, за счет чего снижается таяние. На Кавказе тоже существует ледник, который набирает массу – печально известный ледник Колка, который в 2002 году полностью был выброшен из своего ложа и сейчас заново накапливает массу, но причина тому не климатический фактор. На Камчатке некоторые ледники увеличиваются за счет того, что покрыты мощным слоем вулканического пепла, который не дает им таять. Но всё это исключение из правил.

Сегодня существуют технологии, которые помогают защитить ледники от таяния – например, поверхность ледника можно покрыть светлым материалом, который отражает солнечный свет и увеличивает альбедо. Такие манипуляции иногда проводятся на горнолыжных курортах Европы, где это экономически оправдано. Но мы понимаем, что те 720 тысяч километров, которые занимают ледники по всему миру, мы таким образом не спрячем, да это и незачем.
То, по какому сценарию будут развиваться дальнейшие события, зависит от нашего выбора. При сценарии, в котором мы сдерживаем рост глобальной температуры около 1,5 градусов, хотя это практически невыполнимо, масса ледников все равно будет сокращаться, но в меньшем объеме.

Если ледники в горах растают, как изменятся горы?

Прежде всего поменяется внешний вид гор и гидрологический режим территории, где-то степень изменения будет меньше, где-то больше. Но не нужно думать, что если все горные ледники растают, то вслед за ними пересохнут все реки. В умеренной зоне, на Кавказе, осадки распределены достаточно равномерно в течение года, и именно осадки являются основным источником воды в реках. С другой стороны, для регионов с выраженными сухим и влажным сезонами действительно существует такая проблема. Таяние ледников уже влияет на жизнь людей. Например, отчетливо проявляется нехватка воды в сухой сезон в крупных городах в Андах или в поселениях вблизи ледников, где они являются основным источником воды. Существуют разные подходы к преодолению этих трудностей. Где-то строят дамбы – таким образом можно фактически регулировать сток искусственно. С таянием поднимается граница высотной поясности, исчезают некоторые виды растений, изменяются экосистемы. Повышение температуры приводит к закрытию горнолыжных курортов, что уже происходит в южной Германии.

Ледники быстро теряют массу и к концу столетия мы можем потерять значительную часть горных ледников из-за изменения климата. Не получится ли так, что молодое поколение гляциологов останется без работы?

Я тоже задаюсь этим вопросом, ведь объект исследования тает на глазах, что же будут делать гляциологи? Во-первых, на нашем веку не все горные ледники растают. К тому же, помимо горных, есть и ледники в Российской Арктике, и, несмотря на изменения климата, как минимум половина из них останется. Поэтому объект исследования сохранится, по крайней мере, до конца этого века.

Во-вторых, скорость изменений, которые сейчас происходят, увеличивает важность исследований. Если мы сейчас не получим ледниковые керны, мы рискуем потерять содержащуюся в них информацию навсегда. Именно поэтому Институт географии РАН участвует в международном научном проекте Ice Memory, который нацелен на сохранения архивов для будущих поколений исследователей.

Если говорить о конкретных научных направлениях, то сейчас наиболее востребованы региональные исследования, наблюдения из космоса – в первую очередь измерения потери массы ледников, построение математических моделей. На наших глазах происходит революция методов палеоклиматических исследований. Востребованы люди междисциплинарных направлений, объединяющих знания и навыки физики, химии, информатики, экономики.

 

Материал подготовила Алена Зубова