Тайны таяния

Какой прок от наблюдений за жизнью ледников

Вслед за ледниками
Оригинальные методики, которые изменят привычные представления о современном оледенении Алтая, его высокогорных озерных систем  и сделают возможным прогнозирование прорывов приледниковых водоемов, — таков результат ряда проектов, в которых участвуют томские ученые под руководством ведущего научного сотрудника лаборатории динамики и устойчивости экосистем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН Павла Бородавко. Томичи в кооперации с коллегами из Ховдского университета Монголии вот уже более 15 лет изучают ледники и озера Большого Алтая. Анализ материала, который они собрали, должен дать объяснение, каким образом таяние ледников влияет на формирование новых озер, а также позволит определить объемы и динамику запасов пресной воды в Русском и Монгольском Алтае.
Застать П.Бородавко в институте оказалось весьма непросто: он приехал в Томск всего на несколько дней и вновь отправился в экспедицию на Алтай, который стал местом притяжения для нескольких поколений ученых. Традиции исследования оледенения этого уникального региона заложили известные томские профессора — перво­открыватель алтайских ледников Василий Сапожников и основоположник томской гляциологической школы Михаил Тронов.
Ледники как природные хранилища пресной воды являются продуктом климата, и без понимания процессов его изменений невозможно объективно судить о современном состоянии оледенения и оценивать запасы пресной воды. Традиционно считается, что в результате таяния ледников пресная вода, таившаяся внутри них, уходит в Мировой океан. Согласно последним данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата и Всемирной службы наблюдения за ледниками, ежегодно таким образом исчезают 658 миллиардов тонн! Но именно Горный Алтай показывает, что у ледников есть и другой путь, который и смогли проследить ученые, начиная с малой ледниковой эпохи, с XVII века.
Ледники живут своей жизнью, отступают и вновь наступают, могут совсем исчезнуть. А могут, отступая, создать удобное углубление в рельефе и превратиться в озеро. Павел Станиславович приводит впечатляющие цифры: за последние полтора века на Русском Алтае (одной из четырех частей Большого Алтая, который состоит из Русского, Монгольского, Китайского и Казахского) образовались более 250 озер, в Западной Монголии, в массиве Цамбагарав, — 12. Важно отметить, что все они обладают признаками, характерными для озер: замедленным водо­обменом и долгим сроком существования.
Объектом внимания ученых стали и бессточные озера, образованные еще в древности. На цикл их жизни напрямую влияют климатические факторы. При холодном климате объем испарений снижается, и уровень водоема повышается, а при жарком и засушливом климате испаряется больше влаги — уровень воды падает. Яркий тому пример —  одно из крупнейших озер Монголии — Хиргис-нур (или Хяргас-Нуур) — за последние 20 лет уровень которого снизился на шесть метров. Можно только представить, какой это колоссальный объем воды, если длина озера более 70 километров, а ширина — более 20!
Детальное и разностороннее изучение озер и ледников, расположенных на территории Большого Алтая, является тем самым фундаментом, который ляжет в основу целостного представления о состоянии одного из самых ценных природных ресурсов планеты Земля — пресной воды.
Расправить лист бумаги
Наука и экономика любят язык цифр, они позволяют оценить ту или иную ситуацию объективно. Ученые ИМКЭС СО РАН создали уникальный алгоритм расчета площади ледников с учетом их топографии. Его применение сможет изменить известные сейчас цифры и совершенно по-новому взглянуть на оледенение планеты в целом. П.Бородавко объясняет, в чем состоит сложность расчетов: рельеф ледника или какой-то иной участок суши можно сравнить с листом бумаги, поверхность которого имеет различные сгибы. Для того чтобы посчитать площадь, ледник, подобно листу, нужно «расправить»: сделать это можно путем совмещения алгоритма расчетов с 3D-моделями поверхности объектов. Интерес к новой методике уже проявила Служба наблюдения за ледниками. Следующим шагом станет возможность рассчитать объемы пресных запасов воды, которые содержатся в ледниках.
Опасные «новички»
Кажется, что образование новых озер в результате таяния ледников имеет одни лишь плюсы: увеличиваются запасы пресной воды, появляются новые возможности для организации отдыха и разных видов деятельности человека. Однако такие «новички» таят в себе серьезную опасность. Дело в том, что озерную дамбу зачастую формируют морены — природные нагромождения из обломков горных пород, глины и льда, образующиеся в результате движения ледников. Порой такая дамба оказывается весьма непрочной, потому что роль цемента в ней играет лед, который постепенно тает, входя в контакт с озерными водами.
В 2012 году масштабное бедствие произошло с озером Маашей (Северо-Чуйский хребет Русского Алтая), когда в результате прорыва озерной дамбы были смыты мосты, лесные массивы, а одноименная река даже изменила свое русло. Ученым тогда удалось сделать прогноз по поводу грядущей опасности, используя разработанную методику, которая включает дистанционный космический мониторинг, подповерхностное зондирование дамбы и электрохимический анализ озерных вод. Большую тревогу у исследователей сейчас вызывает другое озеро — Софийское. Глубина этой алтайской жемчужины составляет 30 метров. Здесь события тоже могут развиваться по маашейскому сценарию, а последствия могут быть гораздо серьезнее.
А пока экспедиционный отряд изучает ландшафты, измененные прорывом озера Маашей. Исследователи из ИМКЭС СО РАН впервые приступили также к описанию новых растительных сообществ, образованных в этих местах, ведь комплексное изучение Алтая — это одна из визитных карточек института.
Как отметил младший научный сотрудник Алексей Литвинов, ученым удалось изучить еще одну в прямом смысле скрытую угрозу — многолетние мерзлые породы, таяние которых может спровоцировать оползневые процессы и образование наледей. С помощью заложенной сети геотермических регистраторов, разработанных в ИМКЭС СО РАН, ведутся постоянные наблюдения, которые позволят исследовать глубину сезонного промерзания и оттаивания мерзлой толщи высокогорий Алтая, оценить интенсивность мерзлотных процессов.
Хотя нынешней экспедиционный сезон и стал довольно сложным (ученым из Монголии не удалось присоединиться к коллегам), он позволил собрать много интересных материалов, исследование которых позволит еще дальше продвинуться в изучении ледников и озер Большого Алтая.

Ольга Булгакова

Фото предоставлено Алексеем Литвиновым

Нет комментариев