Современное оледенение Арктики

Криосфера Арктики: прошлое и современность

Ледниковые районы в горах континентальной части Российской Арктики.

• Современное оледенение на севере Российской Федерации представлено большим разнообразием ледников, различающихся по морфологии и своим параметрам. Среди общего числа ледников особое место занимают малые ледники, размер которых не превышает 0,1 км кв. Они расположены на абсолютных высотах от 400 до 1400 м ниже уровня климатической снеговой линии и их существование определяется, главным образом, орографическими и климатическими факторами. Малые ледники особенно чутко реагируют на климатические изменения, характерные для современной эпохи. Они представляют собой образования, состоящие из снега, фирна и льда, которые при незначительных климатических изменениях могут переходить из одной формы в другую. При уменьшении снежности и повышении температуры воздуха малые ледники превращаются в снежники, при увеличении снежности - в ледники. Подобные изменения неоднократно повторялись на разных этапах эволюции оледенения. Изучение современного состояния малых ледников, их эволюции и связи с другими нивально-гляциальными объектами - одна из актуальных проблем гляциологии, решение которой направлено на выявление тенденций развития оледенения в полярных областях. Современное оледенение Арктики и Субарктики и, в том числе малые ледники, оказывают существенное влияние на все природные процессы и поэтому их исследования имеет широкое географическое и практическое значение. До последнего времени в связи с труднодоступностью полярных районов сведения об оледенении носят ограниченный характер. Проведенные руководителем проекта дешифрирование современных космических снимков позволяют утверждать, что в некоторых горных странах оледенение имеет значительно большие размеры чем было ранее известно. Результаты, которые будут получены при проведении новых исследований, позволят дополнить "Каталог ледников СССР" (1981) новыми данными по современным запасам льда и площади оледенения. Предполагается изучить условия и особенности формирования снежного покрова, его строение и распространение и провести сравнительный анализ с ранее полученными данными. В последнее время во многих частях Арктики наблюдается увеличение осадков, что, несомненно, должно оказывать влияет на баланс ледников и их динамику.

• Хибины. Современное оледенение Хибинских гор представлено малыми ледниками. Здесь расположено всего 4 ледника. Они являются самыми незначительными объектами Российской субарктики и в какой-то степени спорными. В условиях современного потепления климата эти ледники быстро деградируют и переходят в разряд многолетних снежников. Для реконструкции прошлого хибинских ледников (время их существования до Малого ледникового периода) и выявления их связи с климатом были применены дендроклиматические методы. Данная работа не закончена и имеет свое продолжение, результатом которой станет диссертация одного из участников проекта. Для изучения межвековых особенностей климатических изменений достоверных инструментальных наблюдений не достаточно, и особую роль приобретают природные индикаторы климата, такие как ледниковые керны, древесные кольца, озерные осадки, захороненная пыльца растений и др. Выполненные на их основе климатические реконструкции позволяют продолжить современные инструментальные данные наблюдений за климатом на сотни и тысячи лет в прошлое. Для этого мы провели дендроклиматических исследований изучая древесные кольца современных и захороненных деревьев произраставших на Кольском полуострове. Полученная реконструкция демонстрирует четко выраженный положительный тренд, свидетельствующий о преобладающем потеплении, которое имело среднюю скорость 0,1° за 100 лет. Самыми теплыми были 30-40-е года 20-го столетия. Максимальная температура теплого сезона фиксируется в 1937 году как по реконструированным (12,2°С) так и по инструментальным (12,5°С) данным. Самым холодными были конец 17 начало 18 веков. Температура теплого сезона в то время опускалась до 6,3°С (1706 год). Средняя температура воздуха теплого периода за последние 500 лет составляла 9,2°С, за период инструментальных наблюдений (1860-2006 гг) – 9,5°С, за 20 век – 9,7°С, а за предшествующие 400 лет – 9,1°С. Основываясь на полученную реконструкцию и исходя из гипотезы о много фазности малого ледникового периода (МЛП), можно отметить, что во второй половине последнего тысячелетия выделяются три таких фазы. Период со второй половины 17 века до середины 18-го века представляет собой самый продолжительный и наиболее холодный этап МЛП. Средняя температура воздуха теплого сезона в этот период составляла около 8,5°С. Затем наступило относительно короткое потепление (примерно на два десятилетия), но уже с начала 80-х годов 18-го века, вновь наступило похолодание вплоть до конца 30-х годов 19 века. Наиболее низко температура опускалась в самом начале 19 века (~8,6°С). Вторая половина 19 века представляет собой заключительную фазу МЛП. Самыми холодными были последние годы столетия (~8,7°). 20 век был самым теплым на севере Феноскандии на протяжении последних 500 лет. При этом потепление первых десятилетий было самым быстрым за весь рассматриваемый период. Малый ледниковый период в течение второй половины последнего тысячелетия имел три холодные фазы. Наиболее холодный и продолжительный этап длился с середины 17 века до начала 18-го века. Заключительная фаза проявилась во второй половине 19 века. Сопоставив данные дендрохронологических реконструкций с данными геоморфологического картирования, мы сможем объединить эти два метода и подтвердить их полную совместимость и распространить на другие ледниковые районы субарктики и арктики.

• Полярный Урал. Современное оледенение Полярного Урала представлено малыми (менее 1 км²) ледниками карового и присклонового типов. По Каталогу ледников СССР (1966) в этом регионе располагался 91 ледник. В результате деградации оледенения за 1964-2013 г. 20 ледников (№№31- 42, 46, 48, 49, 54, 61, 68, 70, 132) исчезли. 2. На основании дешифрирования аэрофото- и космических снимков, а также полевых исследований в трудно доступных и мало изученных горных районах открыты 5 новых ледников, ранее неизвестных. Таким образом, в настоящее время на Полярном Урале всего выделяется 76 малых ледников: из них 40 каровых и 36 присклоновых. Площадь оледенения с 1964 по 2013 гг. сократилась на 5 км² и составляет 15 км². 3. Общее состояние ледников Полярного Урала, находящихся в условиях близких к пределу своего существования, определяется влиянием локальных орографических и фоновых климатических факторов. 4. Эволюция ледников Полярного Урала проявляется в их приспособлении к меняющимся условиям климата и рельефа. Это вызывает изменение их форм и размеров: каровые ледники больше сокращаются в плане и переходят в более устойчивые – карово-присклоновые. Ледники отступают с разной скоростью, некоторые распались или исчезли. Наибольшая деградация отмечена на ледниках, оканчивающихся в приледниковых озерах, что связано с климатическими изменениями опосредованно. В последующие годы, при сохранении климатического тренда к потеплению, ледники Полярного Урала продолжат сокращение, некоторые исчезнут. Присклоновые ледники, залегающие у стенок каров, могут находиться в стационарном состоянии, благодаря лавинному питанию и восстановлению равновесия с климатом. 5. По данным гляциогеоморфологических и лихенометрических исследований на ледниках Чернова, Ю.Карского, Щучьего, Тронова, Пальгова определен возраст морен, сформированных в малый ледниковый период. Выделяются периоды формирования морен в начале тысячелетия, около 1500-х и 1600-х гг., а также в XIX веке. 6. Выполнена реконструкция баланса-массы опорного ледника ИГАН, отражающая эволюцию оледенения исследуемой территории. Установлено, что в последнее тысячелетие ледники Полярного Урала имели общую направленность колебаний. Максимальное увеличение массы и динамики ледников за последнее тысячелетие на Полярном Урале произошло в XVII веке, что установлено на основании датирования морен и реконструкции баланса-массы. Выявлены периоды потепления и сокращения ледников в последнем тысячелетии в XII и XIV веках. Начиная с XIX века, ледники постепенно сокращаются и к настоящему времени значительно деградировали. В XX веке наиболее значительное отступание ледников произошло в 1959-1965 гг., а затем с 1997 г. по 2008 г. С 2009 г. темпы сокращения ледников замедлены. 7. Темпы и направленность колебаний ледников хорошо коррелируют с глобальными изменениями температуры воздуха. Реакции различных ледников на внешние изменения зависят от широкого комплекса географических факторов. Основные предпосылки флуктуаций ледников – колебания климата, выражающиеся в изменении температуры воздуха, и снежности, а также морфология ледников и рельеф подстилающего ложа, изменяющиеся при отступании ледников.

• Плато Путорана. 1. Современное оледенение плато Путорана имеет бóльшие размеры, чем считалось ранее и представлено малыми ледниками и снежниками разных морфологических и переходных типов. В настоящее время на плато Путорана находится 61 ледник. Из них 45 выделены впервые в ходе полевых работ. Установлено, что общая площадь оледенения плато Путорана составляет 7,18 км², что на 4,64 км² больше, чем было известно до настоящего времени. Площадь ледников изменяется от 0,02 до 0,3 км². Самые крупные ледники (№№ 21, 47 и 40) имеют площадь около 0,3 км², а самый маленький (№ 29) - 0,02 км². 2. Анализ природных условий позволил выявить основные закономерности распределения малых ледников на плато Путорана, определить морфологические и генетические особенности ледников разных типов и степень их устойчивости в условиях современных изменений климата. 3. Современные ледники в карах возникли в малый ледниковый период XIII-XIX вв. В то время на плато Путорана было значительно больше ледников, в XIX-XX вв. они отступили или исчезли, и в настоящее время на их местах залегают многолетние снежники. Поэтому современное оледенение плато следует рассматривать как фазу карового оледенения, которое возникло в эпоху малого ледникового периода и испытывает с конца прошлого столетия деградацию, приведшую к общему сокращению ледников на плато Путорана. 4. В течение последних 30 лет на фоне современных изменений климата ледники плато Путорана сокращаются, особенно это касается ледников лежащих в карах. Ледники, лежащие в ледниковых карах, испытывают сейчас наибольшую деградацию. Наиболее устойчивыми формами оледенения плато Путорана в современных условиях являются ледники склоновой группы и навеянные карово-висячие ледники. По-видимому, при дальнейшем потеплении климата и сокращении оледенения на плато останутся только ледники склоновой группы и многолетние снежники. 5. Результаты изучения генезиса четвертичных отложений плато Путорана показали, что основная масса отложений имеет водно-аккумулятивное и ледниковое происхождение, в которых выделяются отложения соответствующие 5 ледниковым эпохам: лебедянская (QIl), бахтинская (QIIb), муруктинская (QIIIm), сартанская (QIIIsr), голоценовая (QIII-IV). Таким образом, в четвертичное время плато Путорана неоднократно подвергалось ледниковым «трансгрессиям», которые в той или иной степени повлияли на формирование современного рельефа. Опираясь на полученные результаты можно предположить, что на плато Путорана в плейстоцене и голоцене сплошного ледникового покрова не существовало. Здесь развивался сетчатый, горно-долинный и каровый тип оледенения, преимущественно в западном секторе плато. На востоке и юге ледники располагались в самих верховьях речных долин на более высоких уровнях. Остается неясным вопрос, что собой представляет современное оледенение плато Путорана – это реликт последней плейстоценовой ледниковой эпохи или это молодые ледники, образовавшиеся в голоцене. На основе данных, которые были получены нами в ходе летних экспедиций, можно предположить, что современные ледники не могут быть остатками Сартанского горно-долинного оледенения. Они, по-видимому, возникли в ледниковых карах в эпоху малого ледникового периода. На это указывают материалы геохронологического датирования, характер оледенения и морфологические признаки современных ледниковых морен. В позднем голоцене современные ледники постепенно отступали, на что указывает череда серповидных гряд, разделенных между собой поперечными ложбинами, и находятся сейчас в своих минимальных размерах, продолжая отступать в современную фазу потепления климата.

• Горы Бырранга. Результаты дешифрирования современных космических и их сопоставление с аэрофотоснимками 60-х годов свидетельствуют о значительном уменьшении общей площади оледенения и размеров ледников гор Бырранга. В целом за период 1967- 2013 г.г. ледники гор Бырранга сократились, в зависимости от их морфологического типа, на 15-25%. Произошло разрушение крупных ледниковых систем и отчленение ряда ледников друг от друга. Отступание концов крупных долинных ледников составило 50-500м, а в некоторых случаях до 800 м (ледник Киры (№ 12)), уменьшилась и толщина ледников. Значительное сокращение затронуло долинные ледники северной, южной и юго-западной экспозиции. В средней части ледника Неожиданный, вследствие таяния произошло понижение его поверхности, что привело к образованию обширного озера. Для большей части малых ледников склоновой группы катастрофического сокращения не произошло. Для долинных ледников характерно: крутой язык испещренный канавами стока, отсутствие конечных морен. Отсутствие морен свидетельствует о малых скоростях движения и незначительной транспортирующей способности ледников. На поверхности долинных ледников к концу сезона таяния отсутствует снег и фир. Поверхности ледников не засорены мореным материалом, за исключением тех мест, где по леднику проходят основные канавы стока. Вдоль канав образуются муравьиные кучи или щебнистые поля, сложенные слабо окатанным мелкообломочным материалом (от 2 до 10 см в поперечнике). Высота муравьиных куч достигает 2 и более метров. В северо-восточной части гор к востоку от известного центра оледенения, обнаруженные нами еще 2 новых центра горного оледенения представленного малыми ледниками. Там распространены, как правило, малые ледники, которые лежат в верховьях эрозионных врезов или карах. Их количество велико и требует дополнительных полевых исследований и катологизации. Помимо вышеотмеченных районов, в горах Бырранга, где горные хребты достигают высоты 450 м и более, могут встречаться отдельные ледники. Анализ трендов среднегодовых, летних температур воздуха и общих осадков метеостанций, расположенных на п-ове Таймыр дает представление о динамике климатических изменений за прошедшие 80 лет. Начиная с 1933 года прослеживается одна фаза – похолодания и 2 фазы потепления. Фаза похолоданий завершилась в 1980г, и с этого момента температура повышалась. Как следствие, абляция на ледниках, очевидно, увеличивалась, что стало причиной быстрого сокращения ледников