Charakterystyka kluczowego ogniwa obiegu wody w Azji
Wysokogórski region Azji, obejmujący Himalaje, stanowi kluczowe ogniwo obiegu wody w Azji. Woda magazynowana jest w śniegu i lodowcach, a źródła ma tu 10 najważniejszych rzek, m.in. Ganges. W pobliżu zlewni rzek u stóp wysokogórskiego regionu Azji żyje około 20 % światowej ludności, dlatego poznanie obiegu wody na dużych wysokościach ma ogromne znaczenie. Zmiany w obiegu wpływają na dostępność wody, ale mogą także powodować szkody, jak na przykład niedawna powódź w indyjskim stanie Uttarakhand. Jednak oddalenie i niedostępność wysokogórskiego regionu Azji utrudniają pomiary lodowców, śniegu, górskiej pogody i hydrologii. Zespół wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu CAT połączył obserwacje terenowe prowadzone na dużych wysokościach ze zdalnym satelitarnym pomiarem masy lodowców i śniegu. „Jako pierwsi zastosowaliśmy także drony do monitorowania dynamiki lodowców, które teraz powszechnie wykorzystywane w tym regionie”, wyjaśnia Walter Immerzeel, profesor nauk geologicznych na Uniwersytecie w Utrechcie i koordynator tego finansowanego przez UE projektu. Zgromadzone dane posłużyły do opracowania szczegółowych modeli hydrometeorologicznych, które dostarczają informacji na temat prawdopodobnego wpływu hydrologicznego zmieniających się wskutek zmiany klimatu górskich wzorców pogodowych. Uzyskane na wczesnym etapie wyniki projektu zostały wykorzystane w ważnym badaniu opisanym na łamach czasopisma „Nature”, w ramach którego ustalono, że nawet w przypadku ograniczenia globalnego ocieplenia do 1,5 °C, 36 % objętości pokrywy lodowej do końca stulecia stopnieje. Zespół projektu CAT szacuje jednocześnie, że jeśli jednak nie uda się osiągnąć tego progu, doprowadzi to do zaniku 49–64 % pokrywy lodowej. Wysokogórski region Azji ociepla się szybciej niż średnia globalna, dlatego wzrost temperatury o 1,5 °C na świecie doprowadziłby do wzrostu o 2,1 °C w tym regionie.
Obszar, objętość i zmiany pokrywy lodowej
Zespół projektu CAT skupiał się przede wszystkim na pokrytych rumowiskiem skalnym i skałą osadową lodowcach, które są powszechnie spotykane w Himalajach. Rumowisko wpływa na szybkość topnienia, ponieważ jego grube warstwy izolują lód, ograniczając jego topnienie. Z kolei cienkie warstwy przyciemniają powierzchnię, ograniczając odbijanie się światła i w ten sposób przyspieszając topnienie. Lodowce monitorowano za pomocą dronów co 6 miesięcy, a zgromadzone w ten sposób dane wykorzystano do stworzenia modeli, które uwzględniały położenie pokrywy lodowej oraz śledziły zmiany i zmienność topnienia. Z kolei sieć mierników opadów zbierała dane na temat poziomu deszczu i śniegu. Pomiar właściwości śniegu, takich jak tempo topnienia, temperatura i głębokość, pomógł w opisaniu interakcji pomiędzy zmiennymi atmosferycznymi i szybkością topnienia, co umożliwiło potwierdzenie poprawności symulacji atmosferycznych. „Zrozumienie, jak wielkoskalowe atmosferyczne wzorce pogodowe, lodowce pokryte rumowiskiem i topnienie śniegu wpływają na obieg wody na dużych wysokościach, pozwoli nam ustalić, jak zmiana klimatu wpłynie na lodowce i warstwy śniegu oraz dostępność wody w regionie”, dodaje Immerzeel. Wbrew przewidywaniom naukowców okazało się, że zmiana klimatu w nadchodzących dekadach przyczyni się do wzrostu opadów i topnienia lodowców, co z kolei zwiększy poziom wody w regionie. Kolejne odkrycie dotyczyło obszaru wysokogórskiego regionu Azji, gdzie spotykają się pasma Karakoram, Pamir i Kunlun oraz gdzie objętość i masa pokrywy lodowej wzrasta. „Spowodowane to było wzmożonym nawadnianiem z wykorzystaniem wód gruntowych. Ustaliliśmy, że nawadnianie w Kotlinie Kaszgarskiej w Chinach bezpośrednio wpływa na wzrost objętości pokrywy lodowej, ponieważ prowadzi do parowania większej ilości wody i wzrostu wilgotności powietrza, co z kolei przyczynia się do powstawania chmur i opadów śniegu w górach”, mówi Immerzeel.
Gotowość na ekstremalne zdarzenia pogodowe
Zespół współpracuje teraz z www.icimod.org (Międzynarodowym Centrum Zintegrowanego Rozwoju Regionów Górskich) w Katmandu, ośrodkiem badawczym zrzeszającym kluczowych decydentów. W ramach tej współpracy opracowano sprawozdanie „The Hindu Kush Himalaya Assessment: Mountains, Climate Change, Sustainability and People” przedstawiające ustalenia zespołu projektu CAT. „Największe wyzwanie dla regionu dotyczy ekstremalnych zdarzeń pogodowych w górach, które potencjalnie przyczynią się do wzrostu częstotliwości powodzi, osunięć ziemi i zapadania się pokrywy lodowej. Obecnie zajmuję się rolą zmiany klimatu oraz zwiększonym narażeniem ludzi i infrastruktury”, dodaje na koniec Immerzeel.
Słowa kluczowe
CAT, Azja, woda, zmiana klimatu, śnieg, lód, lodowiec, dron, odłamki, topnieć, topnienie
