На Урале есть ледники, но мы можем их потерять. Что происходит с уральскими ледниками, какие из них наиболее уязвимы и обратим ли процесс их деградации? Период последнего похолодания в Европе, начало ХѴІІ в. Начало увеличения площадей уральских ледников. Художник Хендрик Аверкамп, «Зимний пейзаж в Амстердаме»
Николай ВЕХОВ, кандидат биологических наук
Не одно десятилетие мировые СМИ и ученые озабочены проблемой потепления Арктики, а заодно и Антарктики. Обсуждаются апокалиптические прогнозы о последствиях таяния многолетних морских арктических льдов, нарушений привычного режима многолетнемёрзлых грунтов, иначе вечной мерзлоты, увеличения длительности навигации в западной части Баренцева моря. Рисуются катастрофические картины будущего всей планеты с исчезновением прибрежных городов и участков суши под водами наступающих морей. Почти 90 лет назад, в 1937 году, известный отечественный полярный исследователь, географ В. Ю. Визе писал: «В настоящее время мы являемся свидетелями весьма заметного изменения, которое следует считать самым крупным колебанием климата, отмеченным в метеорологических летописях со времени изобретения термометра».
На слуху и сообщения о деградации горных ледников Земли. Процессы изменений в состоянии горных ледников затронули в том числе северные районы Урала — Приполярный и Полярный, где находятся единственные в Евразии ледники северного типа. В последние полвека гляциологи отмечают, что здесь резко сокращаются площади суммарного оледенения. В результате только с 2000 года уже потеряно несколько из них, включая самый длинный на Урале ледник МГУ. О ледниках-«карликах» и говорить не приходится.
В чём тут дело? Необратим ли процесс таяния уральских ледников, навсегда ли мы потеряем это украшение горной природы?
Немного истории
Каровый ледник и озеро под ним. Фото: Оксана Соломина
Еще в XIX веке один из выдающихся исследователей Урала Эрнст Карлович Гофман (1801–1871) не верил в существование уральских ледников. Он утверждал, что «ни одна из горных вершин Урала не достигает области вечных снегов». В 1911 году оленевод Егор Терентьев, проводник экспедиции ветеринарного врача Архангельской губернии Сергея Керцелли, рассказал, что в горах Полярного Урала есть места, где «снег никогда не тает, и там уже не снег, а такой твердый лед, что его топор не берет». Это считается первым сообщением о ледниках Урала. Имя Терентьева позднее было увековечено в названии одного из полярно-уральских ледников.
В 1929 году работавший на северо-восточном склоне хребта Сабля геолог Александр Алёшков обнаружил первый ледник. До конца 1960-х годов на Урале было открыто 145 ледников. Крупных среди них единицы, большинство невелики по площади.
Урал — один из районов древнего оледенения. С его склонов во времена ледникового периода спускались ледяные потоки, занимающие немалые пространства вокруг. Последняя активизация древнего оледенения наблюдалась 28,5–12,5 тысячи лет назад (так называемое сартанское оледенение). Наступившая затем эпоха плейстоценового климатического максимума уничтожила этот древний «холодильник». Но его следы до сих пор находят гляциологи: от былых ледников остались пустые кары — чашеобразные углубления, где в ту далекую эпоху располагались древние покровные ледники. Нередко эти «документальные» свидетельства — кары и морены-валы — соседствуют с ныне существующими ледниками.
После того как исчез уральский очаг покровного оледенения, горы долгое время оставались без ледяных шапок. Но примерно тысячу лет назад в местах былого оледенения на фоне глобальных изменений климата появились ледники современного типа. Дело в том, что в этой части Урала наблюдается преобладающий перенос воздушных масс в тропосфере и стратосфере с запада на восток, сопровождающийся переносом влаги с Атлантики на континент. Вот он-то и обусловил появление нового очага оледенения, правда, намного более скромного. Кстати, и сейчас западный перенос осадков — основной фактор, поддерживающий существование ледников. Большая часть осадков выпадает в виде снега с сентября по май. В горах снег слеживается, спрессовывается и постепенно превращается в лед.
Пульсация уральских ледников
Поверхность ледника Щучьего. Фото: Михаил Иванов
Мониторинг уральских ледников был начат более 70 лет назад. За это время ученые установили, что современное оледенение, сформировавшееся во втором тысячелетии, существует непрерывно, меняясь лишь по размерам в зависимости от климатических колебаний. В 1960-х годах экспедиция профессора Леонида Троицкого определила возраст некоторых присклоновых ледников толщиной в 10–15 метров; им оказалось не менее 100–120 лет.
Ледники — чуткие индикаторы изменения климата. Современные ледники пережили чередование нескольких эпох похолоданий и потеплений, то нарастали, то частично стаивали, когда менялись температура и влажность воздуха.
Одним из критических этапов в существовании уральских ледников стали XII–XIV века, когда из-за потепления климата на Полярном Урале, возможно, растаяли самые небольшие из них. А последний значительный рост уральских ледников начался примерно в конце XVI — начале XVII века. В Европе было так холодно, что замерзали знаменитые голландские каналы, и голландцы активно катались на коньках и санках. Именно такие картины запечатлели на своих полотнах классики западноевропейской живописи — Абрахам ван Стрий, Адам ван Бреен, Питер Брейгель Старший, Хендрик Аверкамп и др.
К середине XVII века оледенение на Урале было максимальным; тогда ледники по площади намного превосходили нынешние. Но те ледники, которые мы видим сегодня, особенно крупные, в определенном смысле могут быть «современниками» перечисленных классиков голландской живописи. Они могли образоваться из-за установившихся в Северном полушарии на два-три столетия больших холодов, интенсивных снегопадов и увеличения влажности воздуха.
Однако, начиная примерно с XVII–XVIII веков и по сей день, на фоне роста приземной температуры воздуха на планете ледники Полярного и Приполярного Урала постепенно отступают, сокращается их площадь и толщина. Иными словами, они проявляют все признаки деградации.
Бурение толщи ледника ИГАН в 2022-2023 годах. Фотоархив экспедиции ИГ РАН
Фрагмент колонки льда из толщи ледника ИГАН. Фотоархив экспедиции ИГ РАН
Во время зимней экспедиции 2022–2023 годов ученые из Института географии РАН (Москва) и Научного центра изучения Арктики (Салехард) впервые пробурили ледник ИГАН, открытый Леонидом Долгушиным в 1953 году и названный в честь Института географии АН СССР, от поверхности до его ложа. Получился 91-метровый керн льда, анализ которого может дать информацию, крайне важную для познания летописи жизни уральских ледников современного типа — в частности, о реакции ледника на изменения климата в регионе, химического состава атмосферы, степени и возможных источников ее загрязнения.
Они вернутся?
В настоящее время площади ледников сокращаются катастрофичными темпами. Урал намного быстрее теряет свои ледники, чем, например, другой центр оледенения в Европейской части России — Кавказ. Чтобы знать, какие ледники на Полярном Урале еще сохранились и как изменились их размеры, необходим ежегодный мониторинг.
Сотрудники кафедры криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова под руководством старшего научного сотрудника, кандидата географических наук Михаила Иванова вместе с Научным центром изучения Арктики возобновили регулярные наблюдения на опорных ледниках Полярного Урала. Эти исследования прервались в 1981 году из-за несчастного случая, так что произошел почти полувековой перерыв в наблюдениях. Но с 2017 года возобновились летние экспедиции, а затем и зимние.
Озеро в каре ледника МГУ. Всё, что от него осталось. Фото: Михаил Иванов
Ледник Обручева. Фото из книги: Урал. Иллюстрированная энциклопедия, Екатеринбург, 2013
Температура воздуха каждый год растет, выпадающие осадки не компенсируют убыль ледяной массы. Толщину ледников увеличивает снег, но уже на протяжении десятилетий количество скапливающегося и отлагающегося снега уменьшается. Вот наглядный пример: экспедиция гляциологов географического факультета МГУ установила, что ледники ИГАН и Обручева, за которыми наблюдают на протяжении нескольких десятилетий, в последние годы продолжают сокращаться в размерах. Так, в 2021 году поверхность ледника ИГАН была покрыта трехметровым слоем снега, хотя годом ранее его толщина достигала пяти метров. Причиной стали малоснежная зима и теплое лето. Ученые сделали вывод, что этот ледник «голодает».
Слева на склоне ледник Боча.
Фото из книги: Урал. Иллюстрированная энциклопедия, Екатеринбург, 2013
Из-за таяния лежащего на поверхности ледников снега обнажились скрытые под ним камни. Во льду появились новые трещины и колодцы — глубокие цилиндрические отверстия, образованные стоком воды. Язык ледника ИГАН (он наиболее крупный в регионе, его длина доходит до 1,8 км, а площадь составляет 1,25 км2) — подвижная часть, спускающаяся к моренному озеру, — отступил на пять метров. Уровень лежащего под ним озера упал на три метра. Исследователи отмечают, что последнее — благоприятный фактор, поскольку снижает опасность прорыва воды, которая в случае разрушения держащей водную массу дамбы вызвала бы «цунами» и обрушение горных склонов.
Нет худа без добра: в бесснежную зиму 2020– 2021 годов ледник ИГАН оказался максимально открыт, поэтому ученым удалось впервые зафиксировать его границы. (В прошлые годы они были скрыты под снегом.)
Ледник Чернова. Фото: Михаил Иванов
После обработки данных геодезической съемки и показаний автоматических регистраторов можно будет построить точные модели ледников ИГАН и Обручева с прогнозами их будущих изменений, сказал в комментарии для газеты «Коммерсант» ведущий научный сотрудник сектора криосферы Научного центра изучения Арктики, кандидат физико-математических наук Александр Шеин. Другой исследователь, уже упоминавшийся Михаил Иванов, высказывает обнадеживающее мнение: да, ледники тают, но нет опасности, что в обозримом будущем их белые шапки полностью исчезнут. «Запас льда на [ледниках] ИГАН и Обручева прочный. Изменения показывают, что ледники приходят в равновесное состояние с современным климатом. Приспосабливаются, уменьшаются в размерах, но продолжают существовать». Хотя за последние полвека скорость сокращения площадей ледников увеличилась вдвое, а с началом XXI столетия она еще увеличилась, гляциологи «держат руку на пульсе», фиксируя любые, даже минимальные изменения в «организмах» ледников.
Озеро съело ледник
Живописная панорама с тремя ледниками на хребте Оченырд, ледники МИИГАиК, МГТ и Терентьева. Июль 2022 г.
Какие ледники исчезают быстрее и почему? Наиболее уязвимы самые маленькие из них, площадью менее 0,5 км2. Они могут исчезнуть в любой год. Но прогрессирующей деградации не могут сопротивляться даже местные «гиганты». За десятилетие, с 2008 по 2018 год, ледник ИГАН, например, уменьшился по площади и по толщине почти вдвое. Но вот что самое удивительное. До своего сокращения в размерах этот ледник был связан с озером, часть его контактировала с водой. А, как известно, вода — отличный проводник тепла, и это плотное соседство способствовало таянию в области соприкосновения. Как только связь прекратилась, ледник стал постепенно, хоть и медленно, восстанавливаться.
Во многом сходная ситуация складывается сейчас и с ледником Карским Южным, который прекратил таяние и постепенно нарастает. Такой же поворот судьбы происходит и с ледником Чернова, ранее сползавшим в озеро. В 2010 году он «оторвался» от воды, и у него резко замедлилась скорость стаивания. Это даже позволило гляциологам надеяться, что и в современных условиях климатических изменений жизнь ледника не закончится. Но такие примеры встречаются нечасто.
А вот с другим крупным ледником, ледником МГУ, вплоть до своего исчезновения контактировавшего с озером, и вовсе случилась катастрофа. Конечно, в его исчезновении сразу хочется обвинить глобальное потепление, но всё не так просто. В 1953 году он был самым большим на Урале — карово-долинный ледник длиной 2,2 км и площадью 1,16 км2. Деградация началась еще в 1970-е годы, когда ледник находился в каре. В нем начала скапливаться вода, а затем образовавшееся озеро стало разрушать сам ледник. В течение двух последних десятилетий на фоне глобального роста температуры этот процесс ускорился: ледник сначала распался на три небольших ледника, а затем эти «лоскутки» полностью растаяли. Находившееся под ледником озеро увеличивалось в размерах и «тянуло» за собой ледник.
К такому важному выводу пришел Михаил Иванов: взаимодействие воды и льда внутри ледников происходит постоянно, и лишь с началом преобладания «силы воды» над «силой льда» включается механизм ускоренной деградации ледников. Озерная вода для них так же опасна, как возрастание температуры воздуха и увеличение солнечной радиации. Сейчас от этого уральского ледника-гиганта осталось только озеро, заполненное талой водой.
Есть, конечно, и более устойчивые ледники — например, Щучий, Калесника и др. Они уже долгое время сопротивляются деградации и всё же медленно тают. Помимо ледника МГУ за период интенсивного таяния в этой части Урала исчезло более 40 небольших ледников. Об их существовании свидетельствуют только старые карты, отчеты гляциологов да раздел, посвященный Уралу в «Каталоге ледников СССР» 1966 года издания. Теперь же на месте былых ледников залегают только снежники-перелетки — скопления снега в горах, иногда сохраняющиеся всё лето на теневых склонах или на дне глубоких долин.
Кроме снижения количества выпадающего снега, на благополучие уральских ледников влияют и особенности рельефа, где они залегают. Из-за небольшой глубины каров и своеобразного профиля горных склонов при нынешних температурных условиях вероятность сохранения ледников на Урале весьма призрачна. Они будут продолжать таять до наступления коренного перелома в процессе льдообразования. Гляциологи, естественно, мечтают и даже делают осторожные прогнозы, согласно которым при гипотетическом улучшении климатических условий в пустых карах может начаться регенерация ледников. Фантазии ли это, покажет время.
Ученые единодушны во мнении, что причиной деградации уральских ледников является изменение климата, а вот степень участия в этом процессе человека пока точно оценить не удается. Последнее особенно важно иметь в виду, так как в предыдущие десятилетия очень много природных катастроф не всегда заслуженно связывали с хозяйственной деятельностью человека на планете.
Есть ли загрязнение на Полярном Урале?
Двадцать с небольшим лет назад впервые были проведены исследования изотопного состава снежников и ледников Урала. Анализ микроэлементного состава (содержание Fe, Zn, Cu, Mn) показал их минимальные концентрации, на уровне фоновых значений. Отмечено лишь незначительное увеличение концентраций тяжелых металлов в ряду зимний снег — летний снег — ледниковый лед.
Ледник ИГАН. Сентябрь 2018 г.
Фото: Леонид Скальский
Но ученых такой вывод мало успокоил. Ведь в 80 км к западу находится крупная Воркутинская промышленная агломерация, где на местных шахтах уже почти 90 лет добывается уголь. Зная общее направление переноса осадков (с запада на восток, к Уралу), можно было предполагать, что до Полярного Урала доходит шлейф загрязнений и они оседают на ледниках. Подтвердить эту гипотезу помог тот самый 91-метровый керн льда из ледника ИГАН, взятый зимой 2022-2023 годов.
Во время этой экспедиции ученые впервые в истории пробурили этот самый крупный на Полярном Урале ледник, отмечает ведущий научный сотрудник сектора криосферы «Научного центра изучения Арктики ЯНАО Александр Шеин. По самым предварительным результатам изучения льда, извлеченного из толщи ледника, в 60 метрах от поверхности ледника найдено большое количество угольных частиц. Эксперты связывают появление угольной пыли во льду с разработкой Воркутинского угольного месторождения, которая началась в 30-х годах XX века. Лед на глубине 80–90 метров также отличается от предыдущих образцов по цвету и составу. Он содержит зелено-желтые сланцы. Видимо, это следствие выветривания окружающих ледник горных пород, и прежде всего сланцев, которыми на Полярном Урале сложены разрушающиеся склоны.
Чтобы получить детальную картину загрязнения ледниковой толщи, предстоит провести большую работу. Пробы ледникового льда продолжают исследовать.
ИСТОЧНИК: Элементы https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/437309/Vyzhivut_li_uralskie_ledniki