Гляциологи провели перепись кавказских ледников

Площадь оледенения Большого Кавказа с 2000 по 2020 год сократилась на 23 ± 4 процента, с 1382 ± 58 до 1061 ± 34 квадратных километров. Скорость таяния его ледников в XXI веке выросла в четыре раза в сравнении с 1911-1960 годами. Гляциологи связали ускорение деградации ледникового покрова с увеличением летней температуры и приходящей солнечной радиации, а также изменением альбедо. Препринт исследования опубликован в The Cryosphere.

Горный хребет Большого Кавказа вытянут на 1300 километров между Черным и Каспийским морями. Две трети его площади оледенения лежит в центральной части массива между Эльбрусом и Казбеги. Кавказские ледники являются важным источником пресной воды, а сток крупных рек, питаемых ледниками, снабжает несколько гидроэлектростанций. Актуальные ледниковые кадастры необходимы для оценки изменений и прогноза водного баланса в регионе.

Кавказ — один из наиболее изученных ледниковых регионов в мире. Первая инвентаризация его ледников была опубликована в начале XX века и опиралась на военно-топографическую съемку Кавказа 1881-1910 годов. Она включала 1329 ледников общей площадью 1967 квадратных километров. Вторая перепись Кавказа началась в рамках Международного гидрологического десятилетия (1965-1974 годы). Тогда на основе аэрофотоснимков, топографических карт и полевых наблюдений насчитали 2002 ледника общей площадью 1422 квадратных километров.

Группа исследователей из Новой Зеландии, России и Швейцарии под руководством Левана Тиелидзе (Levan G. Tielidze) из Центра исследований Антарктики Университета королевы Виктории в Веллингтоне провела инвентаризацию ледников Большого Кавказа за 2000 и 2020 годы. Гляциологи обработали снимки спутников Landsat 5/7 за 1999-2002 годы, а также Sentinel-2 и SPOT 6/7 за 2019-2020 годы. Все изображения получены в конце сезона абляции, с 28 июля по 12 сентября, когда ледники были свободны от сезонного снега в условиях безоблачной погоды. Для определения экспозиции, уклона и высоты ледников исследователи использовали глобальную цифровую модель рельефа с разрешением 30 метров (ASTER GDEM). Границы ледников были оцифрованы вручную. Отказ от автоматического картирования ученые объяснили наличием на кавказских ледниках обширного моренного покрова, чехла из обломков горных пород, и глубоких теней в крутостенных долинах.

Используя данные спутников Landsat за 2000 год, гляциологи нашли на Кавказе 2186 ледников общей площадью 1382 ± 58 квадратных километров. Из них 67,4 процента лежали на территории России, 32,3 и 0,3 процента в Грузии и Азербайджане соответственно. Средняя высота ледников составила 3430 метров над уровнем моря. Тройка крупнейших ледников Большого Кавказа включала Безенги и Дыхсу (39,4 ± 1 и 33,6 ± 1 квадратных километров) в России, а также Лехзири (32,8 ± 1 квадратных километров) в Грузии.

К 2020 году число ледников на Большом Кавказе выросло до 2223, а их общая площадь упала до 1061 ± 34 квадратных километров. 67,8 процента площади оледенения массива находится в России, в Грузии и в Азербайджане — 32,1 и 0,1. Средняя высота поднялась до отметки 3475 метров над уровнем моря. Крупнейшим кавказским ледником остался Безенги (34,8 ± 1 квадратных километров), за ним идут Караугом (23,6 ± 0,3 квадратных километров) и Джикаугенкез (19,4 ± 0,2 квадратных километров). Все они расположены в России.

Площадь оледенения Большого Кавказа сократилась на 23 ± 4 процента с начала века. Наблюдаемые темпы деградации сопоставимы с Европейскими Альпами, где в период с 2003 по 2015 год площадь уменьшилась на 15 процентов. Самая низкая скорость таяния была зафиксирована на Эльбрусе. Площадь его ледниковой шапки уменьшается на 0,57 процента в год. Замедленные темпы на вершине гляциологи объясняют преобладанием ледников площадью более шести квадратных километров и высотой, которая благоприятна для накопления твердых осадков. Быстрее всего ледники таяли в восточной части горного массива (-1,82 процента в год).

Авторы выделяют несколько причин сокращения площади кавказских ледников. Во-первых, данные с метеорологических станций Терскол и Местиа указывают на повышение летней температуры воздуха на один градус Цельсия в период 2000-2019 годов. Этот рост температур отражен в отрицательном балансе масс с 2005 по 2019 год двух ледников, Джанкуат и Гарабаши. Во-вторых, увеличение приходящей солнечной радиации могло ускорить потерю массы ледников. Эта тенденция связана с изменением циркуляции и ослаблением процессов образования высоких и низких облаков. Наконец, происходит уменьшение альбедо ледниковой поверхности из-за роста концентрации минеральных частиц. Два события привноса сахарской пыли на Кавказ в мае 2009 и марте 2018 годов изменили альбедо и ускорили таяние.

Сравнение с предыдущими кадастрами показывает, что скорость сокращения ледниковой площади выросла в XXI веке в четыре раза в сравнении с 1911-1960 годами. По мнению авторов ледники Кавказа продолжат уменьшаться. Новая перепись дополнит исследования в регионе, предоставив данные высокого разрешения для гидрологических и климатических моделей.

Ранее гляциологи показали, что половина альпийских ледников растает к 2050 году при любом сценарии климатических изменений, а в Гималаях к 2100 году исчезнут две трети ледников.

Елена Гарова