Если сравнить исторические фотографии ледников с сделанными совсем недавно, то можно увидеть, что там, где раньше был лед, сейчас очень часто нет ничего, кроме скал. Однако географов меньше интересует площадь, покрытая ледником, а больше его масса. Исследователи из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU) в настоящее время более подробно, чем когда-либо прежде, изучили все ледниковые области в Южной Америке, от тропических районов Венесуэлы до субполярных регионов Огненной Земли. Их два основных вывода заключаются в том, что самая высокая скорость потери массы приходится на ледяной щит Патагонии и что ледники в тропиках потеряли значительно меньше массы, чем предполагалось ранее, хотя это не очень хорошая новость, как может показаться на первый взгляд.
В съемке ледников нет ничего нового. Есть два метода, которые используются особенно часто. В первом методе исследователи проводят несколько измерений непосредственно на леднике и проецируют результаты на целые регионы. Это особенно проблематично, когда речь идет о больших ледниковых районах, таких как большие ледяные поля в Патагонии, поскольку для этих районов практически нет никаких измерений на месте. Другой вариант - провести гравиметрические измерения с помощью спутников. Ученые основывают свои измерения на том факте, что гравитация на Земле меняется в зависимости не только от местоположения, но и во времени. На него влияют такие аспекты, как состав земной поверхности, горные хребты, движения в ядре, движения плит и, что интересно для нашего контекста, когда ледники теряют массу. Одним из недостатков этого метода является то, что, когда ледники покрыты лишь небольшими площадями, как это имеет место в южноамериканских тропиках, спутник принимает только слабый сигнал, и измерения становятся значительно менее точными..
Единый метод измерения всех ледников
Географы из FAU, специализирующиеся как на климатологии, так и на дистанционном зондировании и пространственной информации, во главе с профессором доктором Матиасом Брауном и доктором Тобиасом Заутером, также использовали спутниковые данные для съемки южноамериканских ледников, но они сосредоточились на расчете уровней высоты. вместо того, чтобы основывать свои результаты на гравиметрических измерениях. Два радиолокационных спутника Немецкого аэрокосмического центра (DLR) находятся на орбите Земли с 2010 года. Целью миссии TanDEM-X было получение трехмерного изображения Земли не только стабильного качества, но и более точнее, чем все, что было раньше. Перепады высот фиксировались до последнего метра. Исследователи из FAU использовали данные, собранные в период с 2011 по 2015 год, и сравнили их с измерениями топографической миссии Shuttle Radar в 2000 году. Используя сложный метод, который включал в себя внесение различных поправок и расчет возможных погрешностей, они сравнили данные для расчета изменений высоты в ледниковых регионах Южной Америки, получив таким образом точную картину изменений ледниковой массы. Их метод был необычен тем, что они смогли использовать единый метод для записи всех ледниковых областей в регионе. Кроме того, метод даже давал точные данные по отдельным ледникам. Сравнение измерений обеих космических миссий позволило исследователям получить подробное представление о ситуации по всей Южной Америке. Исследователям впервые удалось проанализировать большие ледяные поля Патагонии отдельно от окружающих более мелких ледников.
Исчезли целые ледники
Наибольшая потеря массы, как относительно, так и по сравнению с другими ледниками Южной Америки, была обнаружена на обоих внутренних ледяных полях в Патагонии, двух регионах площадью примерно 18 000 квадратных километров, что примерно соответствует Район Рейнланд-Пфальц в Германии. Масса ледников здесь сокращалась в период с 2000 по 2011-2015 годы со скоростью примерно 17,4 гигатонны в год, что эквивалентно 19,3 кубических километра в год. Даже ледники в тропиках не теряли такой большой доли своей массы. Причина может заключаться в том, что большие выходные ледники в Патагонии, которые впадают, например, в океан или озера после прохождения через узкие долины, динамически адаптируются. Они отступили со стабильной позиции и теперь должны сформировать новый устойчивый фронт. Эти процессы наблюдались в приливных ледниках, впадающих в океан, и не обязательно являются результатом климатических воздействий, хотя и могут быть причиной. Это явление оказывает даже большее влияние на большие ледники, такие как ледники Патагонии, чем влияния, вызванные изменениями температуры. Предыдущие исследования уже показали, что целые ледники исчезли, например, в некоторых районах Боливии. Теперь стало очевидным, что это происходит и в Патагонии.
Медленная скорость потери массы в тропиках
Второй важный факт, выявленный исследованием, заключается в том, что масса ледников в тропических регионах Южной Америки - в Венесуэле, Колумбии, Эквадоре, Перу и Боливии - меняется значительно медленнее, чем предполагалось ранее. Прогнозы на сегодняшний день подсчитали, что 2900 ледников теряют примерно 6 гигатонн массы в год. Однако географы из FAU обнаружили, что они теряют всего 0,55 гигатонны в год, что составляет примерно 10 процентов от оценок на сегодняшний день. Этот результат важен, так как ледники являются важным источником воды в засушливый период: когда не выпадает дождей и температура достигает наивысшего уровня, талая вода ледников используется в качестве питьевой воды, для орошения и гидроэнергетики. Поэтому люди в этих регионах должны знать, в какой степени меняются ледники, и им нужны количественные данные не только по площади, но и по их объему и массе. В некоторых районах, таких как Центральные Анды в Чили и Аргентине или Реальные Кордильеры в Боливии, эксперты даже считают, что максимальное количество воды, доступной из таяния ледников, уже превышено. Это свидетельствует о том, что ледники необратимо отступают и полностью исчезнут в обозримом будущем. В будущем в сухой сезон в этих районах будет меньше воды.
Опрос, однако, также показал, что в некоторых районах практически не произошли какие-либо изменения, например, в Андах на севере Чили и Аргентины, а также в южной части Боливии на широте пустыни Атакама.
Исследователи из Эрлангена теперь надеются, что их исследование будет включено в следующий отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC). В конце концов, растаявший ледник способствует повышению уровня моря, и огромные ледяные поля в Патагонии имеют особое значение. Ледники также используются в качестве индикатора изменения климата и в других отношениях. Географы из FAU теперь хотят расширить свой анализ, чтобы охватить другие регионы и изучить, как ситуация развивается в течение более длительного периода времени. В настоящее время обновляется глобальная модель местности из миссии TanDEM-X. Исследователи надеются, что в будущем смогут извлечь выгоду из этих данных. Они также полагаются на другие национальные миссии, которые находятся в стадии разработки, такие как спутники «Тандем-Л», которые позволят проводить такие измерения чаще.