science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe kunstmatige gletsjers de Himalaya hydrateren

ijs stoepa's, zoals deze gemaakt door ingenieur Sonam Wangchuk in Ladakh, Indië, zorgen voor water voor gewassen als ze smelten in de lente. Rolex/Sonam Wangchuk

Discussies over klimaatverandering richten zich meestal op laaggelegen gebieden, zoals kuststeden. Maar mensen die op grotere hoogte wonen, voelen ook de negatieve effecten ervan, waaronder zoetwatertekorten. Om deze mensen te helpen rond te komen, een Ladakhi-uitvinder genaamd Sonam Wangchuk heeft een lijn van kunstmatige gletsjers gecreëerd. genaamd "ijs stoepa's, "ze slaan bevroren water op zodat het kan worden gebruikt om gewassen te hydrateren in het droogste deel van het jaar.

Waterzorgen

Gletsjersmeltwater is een noodzaak voor de meeste dorpen in Ladakh. Een regio in het noorden van India, Ladakh ligt op het Tibetaanse plateau tussen de Karakoram en de Himalaya-bergketens.

Dit hooggelegen terrein is wereldberoemd om zijn ijsvoorraad. Inderdaad, het Tibetaanse plateau en de omliggende bergen bevatten meer ijs dan enig ander niet-polair gebied op aarde. Veel hiervan wordt opgeslagen in gletsjers, die helpen vitale Aziatische waterwegen zoals de Yangtze te voeden, Mekong en Indus rivieren.

Helaas, die gletsjers trekken zich terug vanwege klimaatverandering. Tussen 2003 en 2014, degenen die zich in de buurt van de bron van de Brahmaputra-rivier bevonden, verloren 6,9 miljard kubieke mijl (28,8 miljard kubieke kilometer) ijs.

Met gletsjers, wat seizoensgebonden smelten wordt verwacht. Maar normaal gesproken, Door sneeuwval in de winter kunnen gletsjers het gesmolten ijs dat ze in de lente verliezen, vervangen. Echter, over het plateau, gletsjers krijgen niet langer genoeg jaarlijkse sneeuwval om hun verloren water te compenseren. En zo veel van hen zijn in omvang afgenomen.

Woestijnhydratatie

Als een "koude woestijn, " in het Ladakh-gebied valt heel weinig regen, gemiddeld slechts 2 tot 3 inch (50 tot 70 millimeter) per jaar ontvangen. De zomermaanden juni tot en met augustus krijgen een bescheiden hoeveelheid neerslag, echter. Dat is ook wanneer een grote hoeveelheid gesmolten water van naburige berggletsjers de stromen binnenkomt waarvan Ladakh afhankelijk is.

Een constante waterstroom vult de beken ook in de winter. Maar vanwege de bevroren grond en lage luchttemperaturen, de boeren kunnen tijdens de koudste maanden van het jaar geen gewassen verbouwen. Volgens Wangchuk, Hierdoor wordt het winterwater onderbenut.

Laureaat Sonam Wangchuk gebruikt natuurlijke materialen zoals struiken om formaties op te starten. Rolex/Stefan Walter

Vraag naar smeltwater groeit exponentieel in april en mei, wanneer de levensondersteunende gewassen van tarwe, boekweit en gerst moeten worden gezaaid en gehydrateerd. Maar in de lente, voordat het gletsjerwater van kracht wordt, de beken staan ​​vaak droog.

Klimaatverandering heeft het probleem verergerd. Een studie uit 2017 wees uit dat, in de afgelopen zes decennia, ongeveer 20 procent van de permanente ijsreserves in de Indiase thuisstaat van Ladakh is verdwenen. Dat vertaalt zich in minder smeltwater voor de lokale bevolking.

Torens van ijs

In de hoop Nadakh's waterproblemen op te lossen, burgerlijk ingenieur Chewang Norphel bedacht in de jaren tachtig een innovatief reservoirsysteem. Met behulp van dammen en kanalen, Norphel leidde grote hoeveelheden gletsjerwater naar kunstmatige meren aan de schaduwzijde van bergen, waar het in blokken bevroor. Kom lente, het ijs zou smelten en via een kanaal bergafwaarts naar boerderijen en dorpen worden gestuurd. Maar dit ijs smolt te snel, dus het water had de neiging om op te raken voordat de zomerregens kwamen.

In 2013, Wangchuk concludeerde dat het ijs in de dammen van Norphel zo snel smolt omdat te veel ervan werd blootgesteld aan direct zonlicht. Als Wangchuk het ijs op de een of andere manier zou kunnen bevriezen tot een kegelvormige toren - met het smalle uiteinde naar de hemel gericht - zou veel minder oppervlakte worden blootgesteld.

Om zijn bevroren stalagmieten te maken, Wangchuk bedacht een irrigatiesysteem dat briljant is in zijn eenvoud. Het belangrijkste onderdeel is een lange pijplijn. Het meeste hiervan is diep onder de grond begraven, met een uiteinde dat uitmondt in een gletsjerstroom of natuurlijk voorkomend reservoir hoog in de bergen. Door de buis, het water stroomt in de richting van bevolkte gebieden op lagere hoogten.

Er zijn geen bewegende delen of elektrische snufjes nodig om de vloeibare H2O te laten stromen; zwaartekracht doet de truc. Het duwt ook het water in de laatste fase van zijn reis. bergafwaarts, de pijpleiding sluit onder een scherpe hoek aan op een andere, smallere pijp die uit de grond oprijst, verticaal staan ​​als een telefoonpaal.

Zoals het gezegde gaat, water zoekt zijn eigen niveau. Zwaartekracht stuwt de vloeistof van nature recht omhoog totdat deze uit een sproeier op de verhoogde punt van de pijp vliegt. Hoog in de lucht, de spray ontmoet atmosferische temperaturen in de marge van -4 graden Fahrenheit (-20 graden Celsius) of lager. Voor de landing, het bevriest vast, vormt een grote ijskegel rond de verticale pijp.

De kenmerkende vorm van de kegel lijkt op die van een stoepa, traditionele boeddhistische gebedsmonumenten die Ladakh al duizenden jaren sieren. Vandaar, Wangchuk en zijn medewerkers hebben de nieuwe gletsjerachtige structuren "ijsstoepa's" genoemd.

Een traditionele stenen stoepa in de Phyang-vallei in Ladakh, Indië. Rolex/Stefan Walter

Wereldwijd gaan

De ijsstoepa's van Ladakh smelten in het late voorjaar, precies wanneer de behoefte aan vloeibaar H2O het grootst is. De prototypische stoepa die in de winter van 2013 werd gebouwd, bevatte 39, 625 US gallons (150, 000 liter) bevroren water en duurde tot 18 mei, 2014.

Vanaf dat moment, talrijke anderen zijn gebouwd. Een stoepa gebouwd in de buurt van het dorp Phyang gaf water 5, 000 nieuw geplante bomen. Staand 60 voet (18 meter) lang, het hield een adembenemende 528 vast, 344 US gallons (2 miljoen liter) bevroren water. Anderen kunnen op een dag meer dan 100 voet (ongeveer 30 meter) hoog zijn en 2 vasthouden, 641, 720 US gallons (10 miljoen liter) water.

Buiten Indië, de stoepa's hebben zich verspreid naar landen als Zwitserland. in 2016, Wangchuk's ijzige geesteskind leverde hem een ​​felbegeerde Rolex Award for Enterprise op.

Let wel, ijs stoepa's zijn niet zonder hun critici. Het wettelijke recht van Wangchuk en het bedrijf om gletsjersmeltwater om te leiden is aangevochten door een groep Ladakhi-dorpelingen. Verder, hoewel de stoepa's bedoeld zijn om het menselijk leven in stand te houden, ze zullen de zorgwekkende klimaattrends van het Tibetaanse plateau niet omkeren.

Maar als Homo sapiens is om te overleven op een veranderende planeet, we moeten de manieren waarop we water gebruiken en opslaan opnieuw evalueren. Projecten als deze kunnen die gesprekken op gang brengen.

Dat is nu interessant

Het Tibetaanse plateau onderscheidt zich als 's werelds hoogste en grootste. Het heeft een gemiddelde hoogte van meer dan 14, 763 voet (4, 500 meter) boven zeeniveau en beslaat 604, 000 vierkante mijl (1, 565, 000 vierkante kilometer). Geen wonder dat dit plateau de bijnaam 'het dak van de wereld' heeft gekregen.