Состояние оледенения Шпицбергена в конце ХХ века
Б.Р. Мавлюдов
Институт географии РАН, Москва
Рассмотрены изменения горно-долинных, горно-покровных и покровных ледников архипелага в условиях продолжающегося потепления Арктики.
Введение
Архипелаг Шпицберген лежит на пути крупных североатлантических морских течений и мощных влагонесущих потоков. Ледниками покрыто около 60% его поверхности [3]. Всего на Шпицбергене насчитывается около 2128 ледников, 1029 из них площадью более 1 км2 [20]. Это горно-долинные, горнопокровные и покровные ледники [1—3] (рис. 1).
Изменения оледенения Шпицбергена с середины 1930-х годов до конца 1970-х — начала 1980-х достаточно хорошо изучены [3, 5, 9, 15 и др.]. В этих работах показана общая тенденция сокращения ледников, продолжающегося длительное время [11]. В основе настоящей работы лежат исследования некоторых ледников на западе, северо-западе и в центральной части о. Западный Шпицберген, а также на севере о. Земля Принца Карла, выпол-
Рис. 1. Ледники Шпицбергена: 1 — горно-долинные, 2 — горно-покровные, 3 — покровные, 4 — ледники, на которых проводились наблюдения автором Fig. 1. Spitsbergen glaciers: 1 — mountain-valley glaciers; 2 — reticular glaciers; 3 — ice caps, 4 — glaciers where the author carried out his observations
ненные автором в 2001—2004 гг. Они включали фиксацию положения языков ледников при помощи GPS, измерение продольных профилей для выяснения изменений ледников во времени, определение сезонной снеговой линии. На ледниках Аль-дегонда, Западный и Восточный Грёнфьорд, Линне в 2003—2004 гг. автором выполнены масс-балансо-вые измерения.
Кроме того, использованы результаты аэровизуальных наблюдений, предыдущих исследований [1—3, 9—15 и др.] и дешифрирование аэрофотоснимков 1990 г. масштаба 1:50000 по залетам на всю территорию архипелага (съемка Норвежского Полярного института), а также космоснимков 1997 и 2001 гг. Дешифрирование указанных материалов позволило выделить современные границы ледников, положение их языков, границы выводных ледников, моренные отложения, ледниковые озера, а также уточнить границы ледников в областях их питания, положение ледоразделов и направление течения льда.
В 2002—2004 гг. был изучен пульсирующий ледник Фритьоф (аэровизуальные и наземные исследования). При этом удалось выделить новый, ранее неизвестный дешифровочный признак, характерный для пульсирующих ледников. Это дало возможность подтвердить принадлежность некоторых ледников к пульсирующим и выделить ряд новых пульсирующих ледников.
Долинные ледники
Долинные ледники занимают всю центральную часть о. Западный Шпицберген. В конце ХХ столетия они испытывали сокращение, которое выражается в понижении их поверхности и отступании краев. Рассмотрим изменения ледников с 1936 г., т.е. с момента, когда была проведена первая аэрофотосъемка архипелага.
Оказалось, что за 67 лет отступание языков рассматриваемых ледников колебалось в широких пределах (от 0 до 37 м/год). При этом осредненная величина понижения поверхности ледников изменялась от 0,6 до 0,75 м/год, т.е. она достаточно единообразна и практически не зависит от ориентации ледника (табл. 1), за исключением ледников Западный Грён-фьорд (0,47 м) и Лонгиер (0,25 м) [6]. Скорее всего, более низкие значения понижения поверхности льда на этих ледниках связаны с тем, что область аккуму-
Понижение поверхности и баланс массы некоторых ледников Шпицбергена
Альдегонда 80 -650 ВСВ 10/71 33 2000 40- 130 64 0,64 -86
Грёнфьорд Западный 6 -749 ВСВ 39/19,5 50 2500 10- 140 47 1,83 -63
Грёнфьорд Восточный 30 -749 С 11,2/10,1 10 1200 10- 130 74 0,83 -99
Брюде 1 220 -560 С 1,875/1,25 33 400-500 40 -80 60 0,11 -81
Линне 125 -400 С 4,0/2,7 33 600 40- 110 60 0,24 -81
Тавле 200 -775 СВ 12/11,2 7 300 40- 100 70 0,84 -94
Тунге 280 -650 С 3/2,5 14 900 30- 120 60 0,18 -81
Лонгиер 200- 1000 ССВ 3,5/3,4 3 нет 0 -60 25 0,09 -34
Бреггер 50 -550 С 12/10,53 13 1300 162 0,1443 -472
Ловен 70- -700 С 2,5/1,93 24 500 9 0,02 -36
Эрик 20 -650 ВЮВ 10/94 10 450 12 0,1384 -23
Вальдемар 130 -510 З 2,7/2,6 4 -545
1 В числителе площадь ледника в 1936 г., в знаменателе — в 2002—2003 гг.; 21966—2001 [14, 15]; 31966-1990 [13]; 41938-1990 [13]; 52000-2001 [14].
ляции на них занимает несколько большую площадь, чем на других ледниках, из-за большей разницы высот между их нижней и верхней точками.
Сравнение баланса массы изученных ледников в средней части архипелага показывает, что осред-ненные значения довольно устойчивы и практически не зависят от ориентации ледников. При этом осред-ненный баланс массы некоторых ледников существенно отличается от наблюдавшегося в отдельные годы. Так, на леднике Западный Грёнфьорд в 1987/88 г. годовой баланс был равен -46 г/см2 [10, 11], а многолетнее его значение составило -63 г/см2. Для ледника Альдегонда многолетний годовой баланс оказался равен -86 г/см2, в то время как в 2002—2003 гг., по нашим данным, его значение достигало -161 г/см2.
Прямые наблюдения за балансом массы ледников в районе Ню-Олесуна и других горных ледников позволяют говорить об устойчивой тенденции к деградации горно-долинного оледенения архипелага в целом (см. табл. 1). Такую же информацию дает сравнение карт и современных аэрофото- и космосним-ков. Сокращение площади ледников за 67 лет составило от 3 до 50%. При этом меньше всего сокращалась площадь небольших ледников (Вальдемар) и ледников, языки которых расположены довольно высоко (Тавле и Тунге). Больше всего сократилась площадь пульсирующего ледника Западный Грёнфьорд, так как после прекращения подвижки большая часть его языка омертвела и быстро разрушалась.
Горно-покровные ледники
Горно-покровное оледенение развито по периферии о. Западный Шпицберген. Анализ имеющихся
данных показывает, что многие выводные ледники в этой области также деградировали с 1936 по 1990 гг. Однако потепление климата затронуло эти ледники в меньшей степени, чем горные, поскольку повышение границы питания за указанный период больше всего сказалось на выводных ледниках. При этом соотношение площади области аккумуляции и всей площади ледника изменилось не очень сильно. Языки некоторых выводных ледников с 1936 г. отступили на 3 км и более (табл. 2).
Прослеживается довольно четкая закономерность: ледники, обращенные на запад, отступают медленнее, чем обращенные на восток. Примером могут служить пары: Олсок-Васильева и Кроне-Свеа. Возможно, это связано с особенностями вла-гопереноса. Судя по ледникам, стекающим с купола Земли Олафа V, доля уменьшения площади льда зависит и от размеров ледника: чем большую площадь он занимает, тем менее заметно уменьшились его размеры. Как видно из табл. 2, на плато Ломоносова один ледник (Хинлопен) не уменьшился, а увеличился в размерах.
Анализ аэрофотоснимков показал, что практически все выводные ледники горно-покровного оледенения относятся к пульсирующим. Поэтому в зависимости от периода наблюдений положение их языков соответствует то наступанию ледника, то его отступанию. На рис. 2 показано изменение положения языка ледника Негри с 1870 по 1986 г. Как видно, оно колеблется вокруг некоторого среднего значения. К данным по таким ледникам следует относиться с осторожностью, поскольку они лишь частично отражают изменения климата.
Таблица 2
Характер изменения некоторых горно-покровных и выводных ледников Шпицбергена с 1936 по 1990 г.
Ледниковый купол Ледник Площадь, км2 Отступание края льда, км Изменение площади, %
Плато Хольтендаля Свеа 174/1641 -3,5 -6,1
Кроне 555/535 -3,5 -3,6
Земля Олафа V Хочстаттер 312/2962 -4 -5,1
Сонклар 240/226 -2,5 -6
Користатка 50/442 -2 -12
Плато Ломоносова Хинлопен 1250/1270 3-6 + 1,6
Фон Посттуна 377/372 -2,5 -1,3
Норденшельда 242/232 -2,5 -4,1
Стронг 283/236 -8 -16,6
Купол Сёркапп Васильева 211/183 -2 -13, 3
Олсок 138/131 -1,5 -5,1
^ числителе площадь в 1936 г., в знаменателе в 1990 г.; 2в знаменателе — в 1997 г.
Рис. 2. Положение языка ледника Негри в разные годы [18] Fig. 2. Position of Negri Glacier tongue in different years [18]
Покровные ледники
Анализ аэрофотоснимков позволил разобраться в структуре крупных и мелких ледниковых куполов горно-покровного оледенения. Покровные ледники развиты преимущественно на Северо-Восточной Земле. Нам удалось показать, что основным механизмом разрушения таких ледников в условиях глобального потепления служит сброс льда в море выводными ледниками. Для многих подобных ледников также доказан их пульсирующий режим (рис. 3).
Несмотря на то, что отступание краев некоторых выводных ледников с 1936 по 1990 г. достигло 3,5 км, их площади уменьшились не более чем на 5% (табл. 3). Края ледниковых куполов, оканчивающиеся на суше, претерпели меньшие изменения. На большей части Северо-Восточной Земли они остались практически на том же месте, что и в 1936 г.
Рис. 3. Пульсирующие ледники Шпицбергена: 1 — ледники, 2 — пульсирующие ледники (по данным автора и [12, 16-20])
Fig. 3. Surging glaciers of Spitsbergen: 1 — glaciers; 2 — surging glaciers (by data of author and [12, 16-20])
Характер изменения покровных ледников Северо-Восточной Земли в 1936—1990 гг.
Купол Ледник Площадь, Отступание Изменение
км2 края льда, км площади ледника, %
Аустфонна Итон 677/6581 -3,5 -2,8
Вестфонна Гимле 81/77 -1,5 -4,9
Вестфонна Франклин 216/209 -1,5 -3,2
1В числителе площадь ледника в 1936 г., в знаменателе — в 1990 г.
Только на отдельных участках отмечено отступание края льда, не превышающее 500 м (менее 10 м/год).
Пульсирующие ледники
Пульсирующие ледники имеются как среди горных, так и горно-покровных и покровных ледников. По предварительным оценкам, около 90% ледников архипелага относится к пульсирующим [15, 18]. К 1990-м годам пульсации были зарегистрированы примерно на 100 ледниках [16, 18], т.е. примерно для 5% от известного на архипелаге числа ледников, или 10% крупных ледников. К 2000 г. данные о подвижках были собраны для 146 ледников (это примерно 13% крупных ледников Шпицбергена [17]). Статистический анализ связывает пульсации ледников с их термическим режимом и протяженностью [16, 17]. Пер
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.