science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het bestuderen van Aziatische gletsjers biedt een kijkje in de toekomst van uitersten

De regio van Hooggebergte Azië, waaronder het Karakoram-gebergte, staat bekend als de derde pool van de aarde vanwege de schaal van de ijsvelden. Krediet:Tahakhan021, gelicentieerd onder CC BY-SA 4.0

Wetenschappers hebben mogelijk een 25 jaar oude puzzel opgelost over het mysterieuze gedrag van bepaalde gletsjers in Hooggebergte Azië. In het grootste deel van deze regio, ze krimpen; maar in het noordwesten, ze groeien.

High Mountain Asia omvat bergketens die de grenzen van Afghanistan overspannen, Bhutan, Nepal, Indië, China en Pakistan. De snelheid waarmee gletsjers smelten is hier de afgelopen 20 jaar verdubbeld, behalve voor gletsjers in de Karakoram- en Kunlun-gebergten, waar, sinds de jaren 1990, ze zijn stabiel gebleven of zijn zelfs gegroeid.

Sommige wetenschappers hebben de eigenaardigheid toegeschreven aan een koude draaikolk van wind die over deze gletsjers zit, maar professor Walter Immerzeel, een berghydroloog aan de Universiteit Utrecht in Nederland, vroeg zich af of het misschien te maken had met landbouw in de vlaktes beneden. Het was ooit woestijn, maar boeren hebben deze regio getransformeerd, bekend als het Tarim-bekken, in groene landbouwgrond door grondwater aan te boren voor irrigatie.

Als onderdeel van een project genaamd CAT, Het team van prof. Immerzeel bouwde een model van het lokale klimaat dat heeft aangetoond dat dit grondwater, opgenomen door gewassen, verdampt vervolgens uit hun bladeren om met vocht beladen lucht te creëren die, als het stijgt, blokkeert een deel van de zonnestraling en valt dan als sneeuw op de gletsjers.

Hoewel het onderwerp nog steeds een heet debat is, Het werk van prof. Immerzeel illustreert het groeiende begrip over hoe High Mountain Asia hydrologisch werkt, en hoe het reageert op klimaatverandering.

derde grootste

Het is een enorm belangrijke regio om te begrijpen, zegt professor Francesca Pellicciotti, een glacioloog aan het Zwitserse Federale Instituut voor Bos, Sneeuw- en landschapsonderzoek. Het ondersteunt de op twee na grootste ijsmassa ter wereld, na de Noord- en Zuidpool. In tegenstelling tot hen, echter, het is omgeven door een dichte bevolking, zijn smeltwater dient, althans gedeeltelijk, de zoetwaterbehoeften van 800 miljoen mensen. Gletsjers bufferen het water, het opslaan als ijs tijdens seizoenen met veel neerslag, en in het droge seizoen stroomafwaarts los te laten.

Er is de afgelopen tien jaar een explosie van onderzoek geweest vanwege de grote onwetendheid van wetenschappers over de regio, zegt prof. Immerzeel.

Als resultaat, een ander mysterie kan zijn opgelost.

Ongeveer een derde van de gletsjers in de regio is bedekt met rotsen en stenen tot anderhalve meter dik, zegt prof. Immerzeel. Dit puin beschermt het ijs eronder tegen de felle zon, het smelten vertragen en zo het systeem verder bufferen. Men dacht dat deze gletsjers ook beter beschermd zouden zijn tegen de opwarming van de aarde.

Het was een schok, daarom, in 2012, toen een team uit satellietgegevens ontdekte dat deze met puin bedekte gletsjers in hetzelfde tempo dunner werden als schone gletsjers.

"Dit was een zeer controversieel artikel, " zei prof. Pellicciotti.

Aangezien de claim was gebaseerd op vrij grove satellietbeelden, was het essentieel om het ter plaatse te onderzoeken. Dit is ruw werk op ontoegankelijke plaatsen op grote hoogte, klauteren over verspreide rotsen. "Je kunt er bijna niet op lopen en als je bij het ijs wilt komen, moet je eerst door een halve meter puin graven. " zei prof. Immerzeel. "De traditionele technieken die in de Alpen worden gebruikt, werken hier niet."

Hun twee teams hebben niettemin uitrustingen bij zich, variërend van rubberboten tot booruitrusting tot 5, 000 meter naar de Langtang-gletsjer in Nepal om gegevens te verzamelen. Prof. Immerzeel heeft ook drones gebruikt om gedetailleerde topografische kaarten te maken.

De kaarten en grondonderzoeken hebben iets aan het licht gebracht dat satellieten niet konden:het puin is pokdalig met vijvers, en kliffen van ijs, die de zonnestraling diep van binnen kan overbrengen.

"In wezen kunnen ze tot 30 keer meer smelten dan andere gebieden (van de gletsjer). We noemen ze hotspots om te smelten, " zei prof. Pellicciotti.

Hoe de vijvers ontstaan, en hoe belangrijk ze op schaal zijn, is nog onbekend, en wetenschappers moeten weten of ze bestaan ​​in het uitgestrekte deel van Hooggebergte Azië, en niet alleen in Langtang. Dus, in een project genaamd RAVEN, Prof. Pellicciotti is nu op zoek naar vijvers en ijskliffen op drie andere locaties, duizenden kilometers van elkaar verwijderd.

Het Hooggebergte Azië slaat meer sneeuw en ijs op dan waar ook ter wereld, behalve de palen. Krediet:Horizon

Gletsjer smelten

Modellen moeten misschien veranderen, maar prof. Pellicciotti is van mening dat, algemeen, puin verlengt het smelten van de gletsjer. Maar apart werk dat ze in de Andes heeft gedaan, langs de westelijke rand van Zuid-Amerika, heeft geopenbaard dat, als de temperatuur stijgt, dergelijke gletsjers kunnen een kantelpunt bereiken waar de puinisolatie faalt en gletsjers plotseling smelten.

"Dan gaan ze gewoon " ze zei, omdat ze zich op lagere hoogten bevinden dan schone ijsgletsjers.

Een hoofdpijn voor hydrologen in het Hooggebergte in Azië was hun onvermogen om al het water te verantwoorden. Sneeuwhoeveelheden zijn op onverklaarbare wijze uit het systeem verdwenen, zegt prof. Immerzeel.

Zijn team installeerde een geavanceerd instrument op een hoge berggletsjer, in staat om snel, herhaalde opnamen van vochtgehalte en windsnelheid.

Ze ontdekten dat er een perfecte set van extreme omstandigheden is:hoge droogte, intense zonnestraling en orkaansterkte wind - die ijs aanmoedigt om het normale proces van veranderen in water te omzeilen. In plaats daarvan verandert het direct in damp, een proces dat bekend staat als sublimatie. En daar ging het ontbrekende water naartoe.

Verdere gegevens van de weerstations van het team hebben geleid tot de ontdekking dat er veel meer neerslag valt in het hooggebergte dan eerder werd geschat.

Stroomafwaarts

Terwijl de teams deze ontdekkingen verwerken, ze ontwikkelen een duidelijker beeld van de effecten stroomafwaarts.

De toekomst, meent prof. Immerzeel, zal een turbulente zijn. Naarmate de gletsjers zich terugtrekken, de hoeveelheid beschikbaar water zal stijgen tot het 'piekwater' later deze eeuw bereikt. Na dit, sommigen vrezen dat de regio zal opdrogen. Maar prof. Immerzeel denkt dat er door de hoge neerslag in de bergen altijd water zal zijn.

"Ondanks wat er is gezegd - dat alle rivieren in Azië zullen opdrogen door klimaatverandering - denk ik niet dat dat het geval zal zijn - er zal nog meer water beschikbaar zijn.

"Dat betekent niet dat er geen probleem is, want de grootste uitdaging is het omgaan met de uitersten. In plaats van een gletsjer zal er een rotsachtig gebied zijn en als er regen op een rotsachtig gebied valt, is het bijna onmiddellijk een rivier, dus … het wordt een veel sneller en extremer systeem. Dat is echt de uitdaging voor de toekomst."

Prof Pellicciotti zegt dat het grootste probleem het gebrek aan vermogen is om een ​​reactie te coördineren.

"Dit is echt een explosieve situatie. Een verlies van ijs en veel mensen in de context van slecht bestuur, armoede en reeds bestaande conflicten, migratie en betwist gebied, " ze zei, onder verwijzing naar bijvoorbeeld het geschil tussen India en Pakistan over de regio Kasjmir en territoriale geschillen tussen Nepal, China en Indië.

"Het is echt een heel, zeer moeilijke situatie en gletsjers zijn de buffers."