Группа томских исследователей под руководством Павла Бородавко, ведущего научного сотрудника лаборатории динамики и устойчивости экосистем ИМКЭС СО РАН, в кооперации с коллегами из Ховдского университета Монголии вот уже более 15 лет изучает ледники и озера Большого Алтая. Результаты, полученные учеными, объяснят, каким образом таяние ледников влияет на формирование новых озер, а также позволят определить объемы и динамику запасов пресной воды в Русском и Монгольском Алтае. 

В ходе выполнения ряда совместных проектов (в настоящее время реализуется трехгодичный российско-монгольский проект РФФИ) им удалось разработать несколько оригинальных методик, которые изменят наши привычные представления об особенностях современного оледенения Алтая, его высокогорных озерных систем, сделают возможным прогнозирование таких стихийных бедствий, как прорывы приледниковых водоемов. 

Вслед за отступающими ледниками 

Застать Павла Станиславовича в институте оказалось весьма непросто: он приехал в Томск всего на несколько дней и вновь отправился в экспедицию на Алтай, который стал местом притяжения для нескольких поколений ученых. Традиции исследования оледенения этого уникального региона были заложены известными томскими профессорами – Василием Сапожниковым, первооткрывателем алтайских ледников, и Михаилом Троновым, основоположником томской гляциологической школы. 

Ледники как природные хранилища пресной воды являются продуктом климата, и без понимания процессов его изменений невозможно объективно судить о современном состоянии оледенения и оценивать запасы пресной воды. Традиционно считается, что в результате таяния ледников пресная вода, таившаяся внутри них, уходит в Мировой океан. Согласно последним данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и Всемирной службы наблюдения за ледниками (WGMS), ежегодно таким образом исчезает 658 миллиардов тонн воды! Но именно Горный Алтай показывает, что у ледников есть и другой путь, который и смогли проследить ученые, начиная с малой ледниковой эпохи – с XVII века… 

Ледники живут своей жизнью – двигаются, отступают и вновь наступают, могут совсем исчезнуть, создав удобное углубление в рельефе и превратившись в озеро. Павел Станиславович приводит впечатляющие цифры: за последние полвека на Русском Алтае (одна из четырех природных зон Алтая) образовалось более 250 озер; в Монголии, в одном из засушливых районов – массиве Цамбагарав, – 12 пресных озер! Важно отметить, что все они обладают признаками, характерными для озер: замедленным водообменном и долгим сроком существования (значит, они не исчезнут через сезон, подобно миражу в пустыне). 

Объектом внимания ученых стали и бессточные озера, образованные еще в древности. На цикл их жизни напрямую влияют климатические факторы, когда при холодном климате снижается объем испарений, тем самым повышается уровень водоема, и, наоборот, при жарком и засушливом климате испаряется больше влаги, и уровень воды падает. Яркий тому пример – одно из крупнейших озер Монголии Хиргис-нур (или Хяргас-Нуур), уровень которого упал на шесть метров. Можно только представить, какой это колоссальный объем воды, если длина озера более 70 километров, а ширина – более 20! 

Детальное и разностороннее изучение озер и ледников – всей гидросистемы территории Большого Алтая – является тем самым фундаментом, который ляжет в основу целостного представления о состоянии одного из самых ценных природных ресурсов планеты Земля – пресной воды. 

Расправить лист бумаги 

Наука и экономика любят язык цифр, они позволяют оценить ту или иную ситуацию объективно. Учеными из ИМКЭС СО РАН был создан уникальный алгоритм расчета площади ледников с учетом их топографии. Его применение сможет изменить известные сейчас цифры и совершенно по-новому взглянуть на оледенение планеты в целом. Павел Бородавко объясняет, в чем состоит сложность расчетов: рельеф ледника или какой-то иной участок суши можно сравнить с измятым листом бумаги, поверхность которого имеет различные сгибы. Для того чтобы посчитать площадь, ледник, подобно листу, нужно «расправить»: сделать это можно путем совмещения алгоритма расчетов с 3D-моделями поверхности объектов. Интерес к новой методике уже проявила Служба наблюдения за ледниками. Следующим шагом станет возможность рассчитать объемы пресных запасов воды, которые содержатся в ледниках.​ 

ледники_Алтай1.jpg 
Опасные новички 

Кажется, что образование новых озер в результате таяния ледников имеет одни лишь плюсы – увеличиваются запасы пресной воды, появляются новые возможности для организации отдыха и разных видов деятельности человека. Однако такие новички таят в себе серьезную опасность. Дело в том, что озерную дамбу зачастую формируют морены – природные нагромождения из обломков горных пород, глины и льда, образующиеся в результате движения ледников. Порой такая дамба оказывается весьма непрочной, потому что роль цемента в ней играет лед, который постепенно тает, входя в контакт с озерными водами. В 2012 году масштабное бедствие произошло с озером Маашей (Северо-Чуйский хребет Русского Алтая), когда в результате прорыва озерной дамбы были смыты мосты, лесные массивы, а одноименная река даже изменила свое русло. 

Ученым тогда удалось сделать прогноз относительно грядущей опасности, используя разработанную методику, которая включает дистанционный космический мониторинг, подповерхностное зондирование дамбы и электрохимический анализ озерных вод. Важно отметить, что большую тревогу у исследователей сейчас вызывает другое озеро – Софийское, глубина этой алтайской жемчужины составляет 30 метров. Здесь события тоже могут развиваться по маашейскому сценарию, а последствия могут быть гораздо серьезнее. 

А пока экспедиционный отряд изучает ландшафты, измененные прорывом озера Маашей. Исследователи из ИМКЭС СО РАН впервые приступили также к описанию новых растительных сообществ, образованных в этих местах, ведь комплексное изучение Алтая – это одна из визитных карточек института. 

Как отметил младший научный сотрудник Алексей Литвинов, ученым удалось исследовать еще одну в прямом смысле скрытую угрозу – многолетние мерзлые породы, таяние которых может спровоцировать оползневые процессы и образование наледей. С помощью заложенной сети геотермических регистраторов, разработанных в ИМКЭС СО РАН, ведутся постоянные наблюдения, которые позволят исследовать глубину сезонного промерзания и оттаивания мерзлой толщи высокогорий Алтая, оценить интенсивность мерзлотных процессов. 

Хотя нынешний экспедиционный сезон и стал довольно сложным (ученым из Монголии не удалось присоединиться к коллегам), он дал возможность собрать много интересных материалов, исследование которых позволит еще дальше продвинуться в изучении ледников и озер Большого Алтая. 

Автор: Ольга Булгакова 
Фото: Алексей Литвинов 

Источники

Загадки бирюзовой глади
Томские новости (tomsk-novosti.ru), 09/10/2020

Похожие новости

  • 29/06/2020

    Ученые ИНГГ СО РАН определили, в каких районах Горного Алтая возможны наиболее сильные землетрясения

    ​Специалисты ИНГГ СО РАН провели совместные палеосейсмологические и археосейсмологические исследования с учеными ИФЗ РАН и ИАЭТ СО РАН, которые позволили выделить в пределах Горного Алтая три зоны концентрации древних и исторических землетрясений.
    677
  • 13/01/2020

    Ученые ТФ ИНГГ СО РАН в рамках проекта БРИКС изучают состояние воды в Индии и Китае

    Сотрудники Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН провели масштабные исследования воды в Индии и Китае. Эти изыскания ученые ведут в рамках проекта БРИКС «Экологическая геохимия и очистка от органического загрязнения на примере водных систем Китая, Индии и России», поддержанного РФФИ в Томском политехническом университете.
    640
  • 07/08/2018

    Магистранты ТПУ примут участие в работе над уникальными проектами

    ​Магистрантам Томского политехнического университета предлагают стать участниками уникальных исследовательских проектов в составе научных групп под руководством ведущих ученых вуза. Одной из таких научно-исследовательских групп является коллектив научно-образовательного центра Н.
    1484
  • 06/10/2020

    ИФМ СО РАН и БИП СО РАН вошли в консорциум федерального научного проекта

    В него вошли 13 институтов СО РАН. Тема проекта - «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». На конкурс Минобрнауки России по проведению крупных научных проектов было допущено 367 заявок.
    707
  • 07/12/2020

    Палеоклимат Земли: новые данные

    Самым старым систематическим метеоданным, которые есть в распоряжении ученых, от силы 150 лет. А для Сибири эта цифра и того меньше. В письменных источниках более ранних периодов (если повезет) можно найти качественную оценку: «лето было необычайно жарким», «дожди обрушились на наши земли» и т.
    471
  • 02/08/2018

    Томские ученые оценят влияние изменений климата на экосистемы

    ​Лето - пора экспедиций и полевых работ. Специалисты Томского научного центра СО РАН побывали в нескольких сибирских регионах, чтобы оценить влияние изменений климата на экосистемы, а также изучить состав вод различного происхождения.
    1026
  • 08/08/2018

    Томские ученые изучают пресные и соленые воды Сибири

    ​Насыщенным выдался экспедиционный сезон для ученых из Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, они побывали в экспедициях в Томской и Тюменской областях, в Кузбассе, в республиках Алтай и Саха (Якутия).
    1175
  • 10/09/2020

    Естественный природный фон на Таймыре смогут определить только ученые, погрузившись на 100 лет в прошлое

    Новость о том, что «Норникель» инициирует большую экспедицию на Таймыр для изучения арктической экосистемы, появилась в середине июня и была принята научным сообществом с большим воодушевлением.   Во-первых, сама по себе экспедиция – предприятие сложное и в организационном, и в финансовом плане.
    592
  • 31/07/2018

    Исследования ученых ИМКЭС СО РАН позволяют проследить колебания климата на территории Алтая в течение тысячи лет

    Горно-ледниковый бассейн Актру без преувеличения можно назвать летописью природы. Эта уникальная территория уже более века является объектом пристального внимания ученых. Ее первооткрывателем был профессор Томского университета В.
    995
  • 14/01/2016

    Наноструктурные агенты - для новой противораковой терапии

    ​Международная группа исследователей из России, Словении, Германии, США и Израиля во главе с учеными из Института физики прочности и материаловедения (ИФМП) СО РАН и Томского политехнического университета (ТПУ) уже несколько лет успешно работает в области применения нанотехнологий для подавления роста раковых клеток.
    3110