Ледники Кавказа

Как космическая съемка помогает ученым, туристам и жителям региона

Темы

• История изучения ледников на Кавказе
• Деградация ледников в результате изменения климата
• Большой Азау
• Колка

Состояние ледников, как горных, так и покровных – одно из наиболее показательных проявлений изменения климата. Площадь ледников по всему миру, за редкими исключениями, сокращается. ООН приняла резолюцию, в которой влиянию изменения климата на ледники и рискам, связанным с их деградацией, отводится одна из ведущих ролей.

Изменения состояния ледников способствуют увеличению частоты неблагоприятных для населения селей, паводков и других явлений. Регулярные наблюдения помогают спрогнозировать последствия таяния ледников, что важно в этом густонаселенном регионе.

Специалисты АО «Терра Тех», компании холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») провели мониторинг ледников Кавказа с помощью спутниковых снимков высокого разрешения, полученных с орбитальных группировок дружественных государств.

Горный ледник (Яндекс Карты)

Ледник может существовать только если годовое количество выпавшего снега (аккумуляция) будет превышать убыль (абляцию) за счет таяния и испарения. Только при таких условиях возникает масса снега, со временем преобразующаяся в лед, которая за счет собственного веса начинает ползти по склону. Если таяние больше, чем питание, ледник деградирует: уменьшаются его объем и площадь; крупные ледники разделяются на более мелкие.

Схема ледника

История изучения ледников на Кавказе

Первые описания ледников Кавказа были сделаны академиком Г.В. Абихом в середине XIX века. В 1894 г.  была организована Международная ледниковая комиссия; тогда же по инициативе Русского географического общества создана комиссия для исследования ледников Кавказа. Именно в эти годы появляются первые их фотографии.

В 1946 г. была проведена первая масштабная аэрофотосъемка Северного Кавказа, по которой можно с точностью определить границы и площади ледников.

Одним из самых важных этапов в исследовании ледников Кавказа стал Международный геофизический год, проводившийся в 1957-1958 гг. По результатам крупномасштабных экспедиций были написаны фундаментальные труды по гляциологии.

Со второй половины XX века одним из важнейших методов изучения ледников становится космический мониторинг. Снимки позволяют оценить изменения ледников на больших площадях и риски, связанные с их движением. 

Деградация ледников в результате изменения климата

На территории Северного Кавказа расположено более 100 метеоплощадок, фиксирующих рост температур с середины XX века. Так, с 1965 г. средняя годовая температура воздуха увеличилась на всей территории на 0,9ºС. С 1985 г. на Кавказе отмечается рост как средней годовой температуры воздуха, так и её максимума и минимума, что приводит к подъему снеговой линии: зона аккумуляции ледников становится меньше, из-за чего они уменьшаются в объеме и площади. Темп потепления растет: с 1965 по 1995 г. температура воздуха увеличилась на 0,3ºС, с 1995 по 2020 г. – на 0,6ºС.

По данным Международного проекта GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) в 1960-ые годы площадь горного оледенения Большого Кавказского хребта на территории России составляла 1101 км², а в 2019-2020 гг. – 729 км². Можно с уверенностью сказать, что подъем среднегодовой температуры (примерно, на 1ºС с 1960 по 2020 гг.) привел к таянию более 370 км² льда. Изменилось и число ледников: в 1960 г. насчитывалось 1449 ледника, к 2020 г. их осталось 1415. Для мониторинга влияния климата на горное оледенение был выбран крупнейший ледниковый массив России – Эльбрус.

Отступание ледников Центрального Кавказа с 1960 по 2020 гг.

Крупнейший ледниковый массив на Кавказе - Эльбрус

Метеорологические данные для Эльбруса получаются с метеостанции Терскол с 1951 г. Ярко прослеживается тенденция именно для средних температур лета: с 1951 г. по 1977 температура опускалась с 13ºС до 10,8ºС, тогда как после 1977 г. она непрерывно растет.

В настоящее время средняя температура воздуха за летний период достигает 14ºС. Происходит сильное таяние льда, при этом в зимний период ледники не успевают накопить достаточно массы. За последние 20 лет, с 1999 г. по 2020 г. площадь ледников Эльбруса уменьшилась с 123,77 км² до 110,19 км².

Большой Азау

На космических снимках хорошо видно, как происходит отступание ледового массива Эльбруса: языки отдельных ледников «поднимаются» вверх по долине, оставляя после себя ледниковые озера, моренные гряды и окатанные валуны.

Отступает самый крупный и наиболее изученный ледник Эльбрусского массива – Большой Азау. Его исследования начались в середине XIX века. Примерно до 1885 г. ледники Большой и Малый Азау были одним целым с единой областью аккумуляции, многочисленными внутриледниковыми потоками и общим языком. Началась деградация льда, и Малый Азау сформировался в отдельный ледник. После 1887 г. Большой и Малый Азау уже не срастались.

Крупнейший ледник в Эльбрусском массиве - Большой Азау (Яндекс Карты)

Положение языка ледника Большой Азау на фотографии Морица Деши в 1884 г. и фотография, сделанная примерно с того же места в 2021 г. (Яндекс Карты)

Карта языка ледников Большой и Малый Азау (составлена Г. Бурмейстером в 1911 г.)

С 1957 г. по 1978 г. ледник Большой Азау отступил на 1300 метров. Сильно сократилась площадь его языка. С 1986 г. язык ледника отступил вверх по долине на 1200 м. К 1997 г. он разделился на составные ледники, что только ускорило таяние.

По данным Международного проекта GLIMS площадь ледника Большой Азау в 1986 г. составляла 20,46 км², а к 2022 г. ледник уменьшился до 16,17 км². За 38 лет ледник потерял 20% площади. С 1986 г. по 2000 г. скорость таяния составляла 0,034 км²/год, с 2000 г. по 2014 г. – 0,16 км²/год.

Границы ледника Большой Азау за разные годы

Колка

При общей тенденции ледников Северного Кавказа к деградации, существуют аномалии, пристально изучаемые гляциологами - ледники, увеличивающиеся в размерах. Одним из ярких примеров является ледник Колка на Казбекско-Джимарайском горном массиве.

Ледник Колка (Яндекс Карты)

Колка относится к пульсирующим ледникам. Пульсациями называют подвижки языка ледника с определенной периодичностью (от нескольких лет до нескольких десятков и сотен лет), вызванные внутренними, а не внешними факторами. За всю историю наблюдений фиксировались несколько пульсаций Колки – в 1834, 1902 и 1969 гг.

События 2002 года, когда по более 100 млн м³ льда, воды и камней были сброшены из зоны аккумуляции ледника Колка в Кармадонскую котловину – очередная пульсация.  Селевой поток преодолел почти 20 км со скоростью 50 м/с. Погибло 135 человек, а экономический ущерб составил 1385 млн руб.

Последствия пульсации ледника Колка в 2002 году (Яндекс Карты)

Единого мнения по поводу причин случившегося до сих пор нет. Ученые сходятся во мнении, что катастрофа стала следствием целого комплекса сложившихся факторов: вулканических (Казбек – спящий вулкан), тектонических (возможно, за несколько часов до катастрофы произошло землетрясение), гляциальных (на примыкающих к леднику склонах находились висячие поля льда и снега) и т.д. Изучая возможные причины случившегося, гляциологи проводят мониторинг ледника.

В настоящее время Колка – одно из немногих ледовых тел, которые растут при всеобщей тенденции к потеплению. Скорее всего, увеличение массы и площади ледника после катастрофы связано с особенностью его питания. Твердые осадки Колка, в основном, получает за счет схода лавин и ледовых обвалов, а котловина, в которой находится ледник, северной экспозиции, затененная по бокам хребтами. Это способствует защите ледника от прямых солнечных лучей, сохраняя его массу.

Границы ледника Колка в разные годы

Ледник Колка достаточно быстро восстанавливается после событий 2002 г. В 2006 г. площадь ледяного тела, которое состояло из двух разрозненных частей, составляла 0,69 км². К 2020 г. размер ледника достиг 1,52 км², при продвижении на 1000 м вниз по долине -  за 14 лет ледник увеличился больше чем в два раза.

Заключение

Изменение климата приводит к деградации ледников и увеличению частоты катастрофических природных явлений. Некоторые ледники, вопреки общей тенденции, увеличиваются. С 1960-х гг. на российской территории Большого Кавказского хребта исчезло 370 км² льда. 

Космическая съемка – самый простой и оперативный способ мониторинга и прогнозирования движения ледовых массивов и связанных с этим катастрофических явлений, что важно для безопасности жителей горных регионов и туристов.