фото: canva
В далеком 2012 на выставке Klima X в музее естественных наук «Эврика» в Хельсинки посетителям раздавали желтые резиновые сапоги. Надев их, мы с подругой отправились осматривать экспозицию, бродя по полу покрытому водой на несколько сантиметров. Выставка одновременно описывала причины и давала почувствовать на себе последствия изменения климата. Одно из самых ярких — затопление прибрежных территорий из-за таяния ледников. Так авторы выставки пытались привлечь внимание к проблеме еще 10 лет назад.
С тех пор «много воды утекло». От отрицания проблемы, цивилизованный мир пришел к пониманию неизбежности перемен. Ученым и экологам удалось убедить правительства и общественность, что изменение климата — не миф, и оно происходит так быстро именно под влиянием человека. Во многом подтвердить эту связь помогли специалисты, изучающие ледники — гляциологи.
Как изучают климат по ледникам?
Ледники — база данных о климате прошлого. Они образуются за счет того, что снег, который долгие годы падал и не таял, накапливается, прессуется и становится льдом. Внутри остаются пузырьки воздуха из того времени, когда выпал снег. Так в слоях ледника запечатывается информация о том, каким был климат в прошлом. Гляциологи могут описать его по составу воздуха этих пузырьков — содержанию в нем парниковых газов, сажи, вулканических выбросов, пыли, а также на основе этих данных получить информацию о температуре, уровне моря, расположении морского льда и др.
Чтобы добыть образцы, ученые бурят непрерывные скважины диаметром 10-15 см в ледниках Гренландии и Антарктиды и достают ледяные керны — цилиндры льда, которые пилят на образцы и изучают в лабораториях. Сейчас самый длинный климатический ряд по керну — 800 тыс. лет. Но гляциологам и этого мало — они ищут «древний лед», чтобы «отправиться в прошлое» на 1,5 млн. лет назад.
Алексей Екайкин, полярник, ведущий научный сотрудник лаборатории изменений климата и окружающей среды Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), объясняет, почему это интересно гляциологам: «Миллион лет назад произошла климатическая перестройка на Земле, и ее причины пока неизвестны, есть несколько теорий. Чтобы ответить точно, почему климат поменялся, нужен ледяной керн. Найти «древний лед» можно только в Антарктиде. Нужно найти не только место, но чтобы керн был ненарушенный, с неперемешанными слоями… по нему мы получаем данные о парниковых газах в атмосфере. И все гоняются за этим древним льдом — примерно 6 проектов существует, и мы тоже включились».
Кроме многовековых льдов Антарктиды и Гренландии, климатологам важно наблюдать за горными ледниками, которые есть на всех континентах, кроме Австралии. Они тоже дают информацию о климатическом прошлом, но не таком далеком, и изучают их иначе. Здесь специалистам приходится ежегодно отслеживать толщину выпадающего и тающего снега, чтобы рассчитать баланс ледника (разницу между накоплением и таянием). Если он отрицательный — ледник отступает, то есть уменьшается.
В России более 50 лет ученые из МГУ наблюдают за «типичным» ледником Джанкуат на Кавказе. Редкий случай, когда благодаря энтузиазму ученых, наблюдения не прервались ни разу. Джанкуат тоже тает — в 1970-х его площадь была 3,2 квадратных километра, а сейчас — 2,6.
Изучают ледники не только гляциологи, но и метеорологи, гидрологи и другие ученые. Данные по всему миру собирает Всемирная служба мониторинга ледников в Швейцарии. Объединяя данные, можно понять, что происходит с климатом и запасами пресной воды на Земле и сделать прогнозы.
Почему ледники «хоронят»?
Ледники сохраняют историю о климате прошлого, но скоро сами могут стать прошлым под воздействием роста глобальной температуры. Многие горные ледяные массивы уже исчезли. Ледник признают исчезнувшим, когда с точки зрения науки он перестает быть ледником, то есть перестает течь. Это происходит, когда его толщина становится менее 40-50м.
В 2019 году в Исландии ледник Окйёкюдль «похоронили», установив памятную табличку. Это первый ледник в Исландии, потерявший свой статус. Чуть позднее прошла церемония прощания с ледником Пизоль в Швейцарии. Ученые изучали его с 1893 года. Такие мероприятия призваны обратить внимание на климатические изменения и призвать к действиям по сокращению выбросов парниковых газов. Но для гляциологов и для местных сообществ исчезнувший ледник — действительно трагическая потеря.
Чтобы сохранить память для будущих поколений ледяные керны из ледников увозят в хранилище в Антарктиде. Так создается музей в рамках проекта Ice Memory при поддержке ЮНЕСКО, где наши потомки смогут увидеть образцы исчезнувших ледников Евразии, Южной Америки и других континентов.
К сожалению, ледники продолжат таять, даже если мы прекратим выбрасывать парниковые газы. «Их уже накоплено в атмосфере слишком много, — объясняет Алексей Екайкин, — нужно сокращать количество парниковых газов в атмосфере, а в обозримой перспективе этого не случится. Планы такие, что человечество должно к 2050-60 году выбросы обратить в ноль, а затем перейти на негативную миссию — изымать парниковые газы из атмосферы. Все это время и даже дольше ледники будут таять. При любом сценарии количество льда будет снижаться, а уровень моря повышаться весь XXI век».
Как ледники влияют на уровень моря?
Если растает Гренландия, уровень моря поднимется на 7 м, а если растают все ледники, включая горные, — на 60 м. Причем влияет на эти цифры не только масса растаявшего льда — объем океана увеличивается из-за термического расширения воды с ростом температуры.
Море наступало на берега с 1970 по 2015 год со средней скоростью около 2 мм в год, а сейчас уже 4 мм в год, и скорость растет. К середине века она может достигнуть 10 мм в год. Местами подъем воды компенсируется тем, что поднимается уровень суши из-за тектонического движения плит. Понижает уровень также запасание воды на суше, например, постройка водохранилищ. Но общего тренда это не меняет.
200 млн людей на планете живут на уровне ниже 5 м над уровнем моря. Для них рост уровня моря актуальнее всех. Море наступает на крупнейшие города — Лондон, Нью-Йорк, Буэнос-Айрес, и на территории Дании и Нидерландов, в России — на Кольский полуостров и большую равнинную территорию Западной Сибири. Есть целые государства, которые будут вынуждены переселяться, т.к. до конца XXI века их территория окажется под водой. Такая участь выпала островам государства Кирибати, где суша возвышается над уровнем моря лишь на 3 м.
Кроме затопления, морская вода приводит к разрушению берегов и засолению грунтовых вод. Это уничтожает растения и вредит сельскому хозяйству, делает пресную воду непригодной для питья. Нам же остается лишь сокращать скорость наступления океана и адаптироваться к новым условиям.
Есть очень разные подходы к решению этой проблемы — строить дамбы, укреплять берега, переносить инфраструктуру дальше от берега. «Об этом сейчас серьёзно думают в Нидерландах, где чуть ли не половина территории расположена ниже уровня моря», — рассказывает Елайкин. «У них один из возможных планов — отдать часть территории морю, перенести всё вглубь континента. Это долгие и дорогие проекты. Чтобы их реализовать, начинать нужно уже сейчас», — считает специалист.
Сам Екайкин живет в Петербурге, который тоже в зоне риска из-за таяния льдов. Дамба защищает город на Неве от наводнений, но она рассчитана на
краткосрочные поднятия воды. «Если уровень поднимется на 3 м, дамба не защитит, — рассуждает Алексей, — Река Нева поставляет очень много воды в Невскую губу, и уровень моря со стороны города будет подниматься. Тогда надо будет воду перекачивать за дамбу, на запад. Некоторый запас прочности есть, т.к. территория, где расположен Петербург медленно поднимается».
Так происходит в тех местах, где раньше были ледники. Они давили своей массой на сушу, а когда растаяли, территория стала постепенно «всплывать». Тоже самое ожидает Антарктиду. В будущем шестой континент освободится ото льда позеленеет. Впрочем, это небыстрый процесс, поэтому мы этого уже не увидим.
Как таяние льда влияет на климат?
Горные ледники больше страдают от изменения климата, чем сами на него влияют. Но они важны для людей, живущих поблизости, потому что питают реки. От них зависит наличие питьевой воды и местное хозяйство.
Климатообразующую же роль играют крупные ледники — Антарктиды, Гренландии, отмечает Алексей Екайкин. На климат влияет и арктический морской лед. Это не ледник, он образуется и тает регулярно. Но его площадь также сокращается: мы можем наблюдать как это происходило последние 40 лет благодаря спутникам. «Сокращение арктического льда, как считается, приводит к погодным аномалиям в Европе через сложную систему связей», — объясняет ученый.
Его коллега, Диана Владимирова, приводит в пример лето 2019 года, когда в России было необычно холодно, а в Европе наблюдалась аномальная жара. Она связывает это именно с изменениями циркуляции в атмосфере из-за таяния морского льда.
Для некоторых отраслей сокращение ледяного покрова это плюс — расширяется период навигации по Северному морскому пути, открывается доступ к рыбным и нефтегазовым запасам Арктики. В России с 2013 года ведется нефтедобыча на арктическом шельфе. Но экологи этому не рады. Хрупкая природа Арктики под угрозой, в случае нефтеразливов убрать масляное пятно в холодной воде и при шторме практически невозможно.
Особую опасность представляют айсберги. Из-за таяния ледников их становится больше. «Для навигации это большой опасности не представляет, — считает Алексей Екайкин. — Судно “видит” айсберг даже в плохую погоду на радаре, как и все объекты, которые возвышаются над морем». А вот для стационарных объектов, типа платформы, риски больше, «ведь она не может отодвинуться от надвигающегося на нее айсберга».
Чем еще опасно таяние ледников?
Ледники значимы для экосистем. Жизнь многих видов животных напрямую зависит от их состояния. Из-за таяния Антарктики сокращаются популяции пингвинов. А в Арктике белые медведи могут исчезнуть, потому что сокращение ледяных покровов усложняет им добычу пищи.
Из-за таяния ледников и потепления происходит изменение ареалов животных и насекомых — они расширяются к полюсам. Это ведет к дополнительным рискам в сельском хозяйстве — болезням растений и нашествию насекомых-вредителей.
Тают не только ледники, но и вечная мерзлота. Из-за чего инфраструктура — дороги, здания, сооружения — приспособленная к нетающим грунтам, уже разрушается. При таянии мерзлоты также дополнительно высвобождаются парниковые газы, что усиливает потепление и таяние.
Риск новых эпидемий, связанный с таянием ледников, тоже будоражит умы. Алексея Екайкина часто спрашивают об этом в связи с коронавирусом: «может ли из растаявшего ледника появиться бактерия или вирус далекого прошлого, который нас всех убьет?». Ученый отвечает: «Об этом лучше спрашивать биологов, но вирусы вряд ли нам угрожают — они так долго не живут, разрушаются. А вот бактерии — да, это возможно. Они могут очень долго сохраняться в мерзлоте». Такое уже случалось: из-за таяния мерзлоты на Ямале в 2016 произошла вспышка сибирской язвы.
https://ecosphere.press/2021/09/15/vechnaya-merzlota-taet-kak-izmerit-ee-sostoyanie-i-adaptirovatsya-k-razrushitelnym-posledstviyam/Что будет дальше?
Изменения из-за таяния льдов происходят глобально, и поэтому для изучения необходимо международное сотрудничество. К сожалению, политическая ситуация в мире на момент написания материала ставит под сомнение эти возможности. Как это может повлиять на работу российских ученых в частности в Антарктиде?
«На данный момент у нашей группы нет международных проектов. Раньше часто бывали проекты с Францией, были гранты в Германии у моих коллег — мы традиционно с ними сотрудничаем. Сейчас это все приостанавливается», — комментирует ученый.
Ясно одно: ледники тают и остановить это мы уже не можем, но как это повлияет на нашу жизнь зависит от того, смогут ли люди договориться.
