Согласно новому исследованию, опубликованному в Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза, небольшие горные ледники играют большую роль в подпитке жизненно важных водоносных горизонтов и поддержании течения рек зимой.
Исследование также предполагает, что ускоренное таяние горных ледников в последние десятилетия может объяснить явление, которое долгое время озадачивало ученых - почему арктические и субарктические реки увеличили свой сток зимой даже без соответствующего увеличения дождь или снегопад.
«Я думаю, что горные ледники в Арктике и субарктике действительно недооценивались как источник воды для ландшафта», - сказала Анна Лильедал, ведущий автор и доцент Университета Аляски в Фэрбенксе. Центр водных и экологических исследований.
Лильедал и ее соавторы из Геологической службы США и Исследовательской и инженерной лаборатории холодных регионов Инженерного корпуса армии США изучили водораздел в полусухом климате на востоке Аляски. Команда изучила, как талая вода двух небольших горных ледников течет по системе и влияет на горные ручьи, реки и грунтовые воды в течение всего года.
Посредством обширных полевых измерений команда обнаружила, что ледники Джарвис и Гулькана вносят от 15 до 66 процентов годового стока горных ручьев, которые сливают талую воду ледников в реку Дельта. Тем не менее, когда команда сравнила объем воды на участке выше и на другом участке примерно в 35 милях ниже по течению одного из основных горных ручьев, они обнаружили, что поток потерял половину своей воды из-за водоносного горизонта, содержащего грунтовые воды.
Эти верховья рек, стекающие с гор в низину, подобны водопроводу к вашему дому, усыпанному дырками, половина воды уходит в землю и хорошо подзаряжает дом вашего соседа, вместо того, чтобы доходить до него целиком. ваш кухонный кран, - сказала Лильедал.
Лильедал сказал, что пополнение водоносных горизонтов важно, потому что они не замерзают зимой и являются единственным источником воды для рек в это время. В городе Дельта-Джанкшен, который расположен рядом с рекой Дельта далеко вниз по течению от ледников Джарвис и Гулкана, уровень грунтовых вод каждую зиму опускается более чем на 33 фута по мере истощения водоносных горизонтов. Вода просачивается в реку Танана, которую также питает река Дельта.
Лильедал сказал, что этот процесс, вероятно, продолжается уже тысячи лет. Тем не менее, недавнее повышение температуры в климате может ускорить таяние ледников и поступление большего количества талой воды в водоносные горизонты, а затем в реки.
«Сток реки Танана зимой увеличился с тех пор, как в 70-х годах начали вести учет, но тенденции к увеличению количества осадков нет», - сказала она. «Покрытие ледников, с другой стороны, уменьшилось на 12 процентов, и это более чем достаточно дополнительной воды, чтобы объяснить увеличение базового стока реки. На самом деле, примерно в пять раз больше».
Но может пройти совсем немного времени, прежде чем этот процесс полностью завершится, сказала она. Ледники исчезают или сокращаются до очень больших высот, где более низкие температуры замедляют таяние. По мере того, как таяние ледников уменьшается, ручей может течь, если не хватает воды, чтобы питать как водоносный горизонт, так и ручей.
Соавтор Шэд О'Нил, исследователь из Научного центра Геологической службы США на Аляске, сказал, что это исследование показывает еще один способ связи ледников с экосистемой и людьми в Арктике.
«Хотя гляциология традиционно фокусируется на повышении уровня моря, мы быстро обнаруживаем, что небольшие горные ледники могут оказывать большое влияние на человеческое население», - сказал он.«По всему миру горные ледники влияют на экосистемные процессы, такие как речной сток, доставка питательных веществ и первичное производство в океане. Воздействие на человека варьируется от снабжения питьевой и сельскохозяйственной водой до отдыха и туризма».
Мишель Барар, профессор École de Technologie Supérieure в Квебеке, Канада, сказал, что это исследование знаменует собой лишь начало исследования связи между ледниками и подземными водами.
«Несомненно, это будет предшественником новых исследований в этой области», - сказал он.
Лильедал сказала, что в настоящее время она изучает роль таяния горных ледников в круговороте воды в других полузасушливых ландшафтах, например, в российской и канадской Арктике. По ее словам, если этот процесс сохранится в этих местах, то крошечные горные ледники могут помогать питать водоразделы на больших участках Арктики.
«Я думаю, что люди предположили, что эти крошечные ледники не важны, потому что они крошечные, но мы находимся в климате, где у нас очень мало осадков», - сказала она. «Любая дополнительная вода может вызвать сильный всплеск».