Table of Contents

Ледники в Андах: их значение для водных ресурсов Южной Америки

Протянувшись более чем на 7000 километров вдоль западного края Южной Америки, Анды образуют самый длинный континентальный горный массив в мире. В пределах этой огромной кордильеры тысячи ледников цепляются за высокие вершины, действуя как замороженные резервуары, которые формировали гидрологию региона на протяжении тысячелетий. Эти ледники являются не просто живописными чудесами - они являются критическими компонентами водного цикла для континента, на котором находятся некоторые из самых сухих пустынь на Земле наряду с пышными тропическими лесами. По мере ускорения изменения климата понимание роли андских ледников и их уязвимости становится вопросом выживания для миллионов людей, обширных сельскохозяйственных экономик и уникальных экосистем.

Почему ледники Анд имеют значение: пресноводная спасательная линия

Анды являются домом для примерно 99% всех тропических ледников мира, сосредоточенных в Колумбии, Эквадоре, Перу и Боливии. В отличие от полярных ледников, эти тропические ледяные поля особенно чувствительны к температуре и изменениям осадков. Они накапливают снег во время влажного сезона и выделяют талую воду в сухой сезон, буферизируя потоки рек и обеспечивая устойчивый запас пресной воды, когда это необходимо больше всего.

Для многих стран к западу от Анд ледниковая талая вода является основным источником для рек, которые в противном случае были бы опасно низкими. Например, ледяная шапка Келькая в Перу питает реку Вильканота, которая в конечном итоге присоединяется к системе Амазонки. В Чили и Аргентине ледники, такие как Северное патагонское ледяное поле [FLT: 2] поддерживают реки, которые поставляют питьевую воду в Сантьяго, Мендосу и другие крупные города. Без этого сезонного выпуска сельское хозяйство будет колебаться, гидроэлектростанции не будут иметь достаточного потока, и экосистемы рухнут.

Тропические ледники: уникальные и быстро меняющиеся

Одной из наиболее отличительных особенностей андских ледников является их тропическая природа. Поскольку колебания температуры между сезонами минимальны, эти ледники управляются в основном балансом между накоплением (в основном в течение летнего влажного сезона) и абляцией (круглым плавлением). Это тонкое равновесие означает, что даже небольшое повышение температуры может сместить баланс в сторону чистой потери массы. Согласно исследованию 2020 года, опубликованному в , тропические андские ледники потеряли от 30% до 50% своей площади с 1970-х годов. Только ледяная шапка Келькая сократилась примерно на 40% в области между 1978 и 2018 годами.

Это быстрое отступление имеет два непосредственных последствия: временный всплеск стока талой воды с последующим долгосрочным снижением по мере уменьшения объема льда. Многие общины, которые полагаются на ледниковые потоки, уже испытывают снижение доступности воды в течение сухого сезона, и ожидается, что тенденция ухудшится по мере исчезновения оставшегося льда.

Геометрия ледникового водоснабжения

Природные водоемы в небе

Андские ледники хранят воду в твердой форме во время влажного сезона и выпускают ее постепенно по мере повышения температуры. Это естественное регулирование особенно важно в регионах с выраженной сезонностью осадков. В перуанских Андах, например, сезон дождей длится с ноября по март, в то время как сухой сезон с апреля по октябрь видит мало осадков. В засушливые месяцы ледниковый таяние составляет до 40% потока в Рио-Санта, реке, которая поддерживает гидроэлектрический комплекс Каньон-дель-Пато и орошает плодородные долины региона Анкаш.

Помимо своей гидрологической роли, ледники также влияют на местные микроклиматы, отражая солнечное излучение (эффект альбедо) и охлаждая воздух долины. По мере того, как они отступают, темные породы и мусор подвергаются воздействию, поглощая больше тепла и ускоряя потепление - петля обратной связи, которая усиливает потерю льда.

Вода для сельского хозяйства и гидроэнергетики

Сельское хозяйство в Андах — особенно в Перу, Боливии и Чили — в значительной степени зависит от ледниковых талых вод. Такие культуры, как киноа, картофель, кукуруза и виноград, орошаются водой из ледниковых потоков. В долине Мантаро, крупном производителе картофеля и других основных продуктов, орошение в сухой сезон зависит от водохранилищ, питаемых ледниками. Гидроэлектрическая энергия также зависит от постоянных речных потоков. Перу производит примерно 60% своей электроэнергии из гидроэлектростанций, многие из которых расположены в ледниковых верховьях Амазонки и Тихоокеанских склонов. Снижение ледникового таяния может уменьшить выработку электроэнергии, вынуждая полагаться на ископаемое топливо и увеличивая выбросы парниковых газов.

Изменение климата: Ускоряющаяся угроза

Повышение температуры и отступление ледников

Глобальное потепление влияет на Анды непропорционально. Высотные регионы нагреваются быстрее, чем более низкие возвышения, а тропические Анды испытывают повышение температуры примерно на 0,15 ° C за десятилетие за последние 50 лет. Это потепление привело к устойчивому отступлению ледникового периода. Всестороннее исследование Всемирной службы мониторинга ледников [FLT: 0] [FLT: 1]] показало, что андские ледники потеряли в среднем 0,7 метра толщины льда в год в период с 2000 по 2020 год - один из самых высоких показателей потери массы любого ледникового региона на Земле.

Ледник Чакалтайя в Боливии, когда-то самый высокий горнолыжный курорт в мире, полностью исчез в 2009 году. Аналогичным образом ледник Брогги в Перу исчез в 2019 году. Эти исчезновения не просто символичны; они сигнализируют о предстоящей потере водной безопасности для целых регионов.

Сдвиги в осадочных моделях

Климатические модели также прогнозируют изменения осадков, которые могут усугубить ледниковое снижение. Ожидается, что некоторые части центральных Анд станут более сухими, уменьшая накопление снега, который восполняет лед. Между тем, увеличение количества осадков вместо снега на высоких высотах может ускорить таяние и уменьшить альбедо. Сочетание более высоких температур и менее частых снегопадов толкает ледники в состояние непрерывной потери массы, без сезонного восстановления.

Страны Южной Америки зависят от ледниковой воды

Перу: ледниковое сердце Анд

Перу принимает более 70% всех тропических ледников и является страной, наиболее зависящей от ледниковых талых вод. Кордильера Бланка, самый большой ледниковый диапазон в тропиках, содержит приблизительно 722 ледника, покрывающих приблизительно 490 квадратных километров (по состоянию на 2020, вниз от 723 км2 в 1970). Плавковая вода от этих ледников поставляет Рио-Санта, который обеспечивает воду для прибрежных городов Чимботе и Трухильо, а также для проекта орошения Чавимочич - одного из крупнейших сельскохозяйственных событий в стране. В общей сложности более чем 1,5 миллиона человек в бассейне реки Санта зависят непосредственно от ледникового таяния для их водоснабжения. Перуанское правительство установило национальную программу мониторинга ледников, но ресурсы ограничены и отступление продолжается без изменений.

Боливия: перед лицом водного кризиса

Ледники Боливии сосредоточены в Кордильерском реале, недалеко от столицы Ла-Паса и города Эль-Альто. Туни и Кондорири Ледники обеспечивают значительную часть питьевой воды для этих двух городов, население которых вместе составляет более 2,5 млн. Исследование Стокгольмского института окружающей среды в 2015 году прогнозировало, что в течение 20 лет пик сезонного таяния от этих ледников будет настолько уменьшаться, что нехватка воды станет хронической. Уже во время засухи 2016 года Ла-Пас испытывал сильное нормирование воды, и ледниковый таяние было недостаточным для компенсации. Правительство инвестировало в новые водохранилища и меры по водоэффективности, но долгосрочная тенденция вызывает тревогу.

Чили: от самой сухой пустыни до ледниковых пиков

Ледники Чили находятся в основном в центральных и южных Андах, включая Северное Патагонское ледяное поле и Южное Патагонское ледяное поле. Эти ледяные поля питают Аконкагуа , Майпо , и Мапочо реки, которые снабжают водой 7 миллионов жителей Сантьяго и быстро развивающийся сельскохозяйственный сектор страны (особенно виноград, экспортируемый по всему миру). Чили также полагается на ледниковый таяние для горнодобывающих операций в высоких Андах, которые потребляют огромное количество воды для добычи меди. Ледник Чунгунго отступление было особенно заметно, потеряв более 1 км2 в последние три десятилетия. Отчет от Чили Dirección General de Aguas указывает, что некоторые небольшие ледники в центральных Андах могут полностью исчезнуть к 2050 году, подвергая риску водо

Аргентина: общий лед в Патагонии

Аргентина разделяет много ледниковых систем с Чили, особенно в Патагонии. Ледник Перито Морено славится своим динамичным поведением, но даже он немного отступал в последние годы. Таяние воды с Патагонского ледяного поля способствует верховьям рек Санта-Крус и ГаллегосГаллегосКондор-Клифф и Ла-БарранкосаНациональный парк Аргентины Лос-Гласиарес, объект Всемирного наследия ЮНЕСКО, защищает многие из этих ледниковых массивов, но стране не хватает всеобъемлющего национального ледникового инвентаря и сети мониторинга, что затрудняет долгосрочное планирование адаптации.

За пределами четырех основных стран: Колумбии, Эквадора и Венесуэлы

Колумбия, Эквадор и Венесуэла также имеют меньшие, но экологически важные ледники. Ледники Колумбии Сьерра-Невада-де-Санта-Марта и Невада-дель-Руис быстро отступают; последний потерял 50% своей площади в период с 1990 по 2020 год.В Эквадоре АнтисанаКотопаксиВулканы Котопакси принимают ледники, которые снабжают водой Кито. Водная система столицы, Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS), зависит от ледникового таяния из заповедника Антисана. Ожидается, что последний ледник Венесуэлы на Пико-Боливаре исчезнет в течение десятилетия. Эти страны, хотя и менее зависимые в целом, все еще сталкиваются с региональным дефицитом воды, поскольку их высотный лед исчезает.

Последствия экологического и биологического разнообразия

Ледники не только обеспечивают воду для людей — они являются основой для уникальных высотных экосистем. páramo (тропические альпийские луга) и puna (высокие Андские плато) полагаются на ледниковый сток для поддержания водно-болотных угодий и озер. В этих средах обитания обитают эндемичные виды, такие как Andean condor , vicuña , и , очки которого зависят от постоянных источников воды. , которые высыхают, когда ледники отступают, бофедалы (, бофедалы вниз по течению, и угрожают местной флоре. Исследование Техасского университета показало, что потеря кормов для ледников в Перу может снизить способность к выпасу до 30% к 2050 году

Экономические издержки и стратегии адаптации

Управление дефицитом воды

Экономическое воздействие ледникового отступления уже ощущается. В Перу потеря ледникового таяния была связана с сокращением выработки гидроэнергии в засушливые годы, вынуждая коммунальные предприятия покупать электроэнергию у более дорогих тепловых установок. В Чили в сельскохозяйственном секторе в регионах Кокимбо и Вальпараисо наблюдалось снижение урожайности из-за сокращения ирригационной воды. По оценкам Всемирного банка, стоимость ледникового отступления в тропических Андах может достичь 10-15% ВВП в некоторых странах к 2050 году, в первую очередь из-за нехватки воды и увеличения затрат на электроэнергию.

Меры по адаптации включают строительство новых водохранилищ, повышение эффективности орошения, продвижение водосберегающих технологий и диверсификацию источников воды (например, опреснение на побережье). Несколько городов начали строительство очистных сооружений для использования воды более низкого качества из ледниковых озер, которые образуются за отступающим льдом. Однако эти озера также представляют риск катастрофических наводнений (] ГЛОФы. Наводнение 1941 года из озера Палкакоча в Перу, вызванное ледяной лавиной, убило тысячи. Сегодня многие такие ледниковые озера расширяются, и их плотины нестабильны, требуя дорогостоящих дренажных и мониторинговых программ.

Международное сотрудничество и исследования

Решение этой проблемы требует трансграничного сотрудничества. Программа Андский ледник и водные ресурсы , координируемая ЮНЕСКО и Международным центром комплексного развития гор (ICIMOD) в партнерстве с национальными учреждениями, работает над стандартизацией мониторинга, обмена данными и разработки систем раннего предупреждения для ГЛОФ. Глациологический исследовательский институт в Перу и Глациологический отдел Чилийского генерального дирекциона де Агуас увеличили свои усилия, но финансирование остается недостаточным. Несколько международных проектов, таких как CAF (Банк развития Латинской Америки) инициатива по защите ледников Туниса и Кондорири в Боливии, оказали некоторую поддержку проектам восстановления и водоэффективности.

Будущее Андских ледников

Даже если сегодня глобальные выбросы радикально сократятся, инерция климатической системы означает, что андские ледники будут продолжать сокращаться в течение десятилетий. Критический вопрос заключается в том, сколько льда останется и как быстро водоснабжение сократится. Последние доклады МГЭИК указывают на то, что если глобальное потепление будет сохранено до 1,5 °C, к 2100 году будет потеряно около 35% массы тропических андских ледников; при сценарии 4 °C потери могут превысить 80%. Этот суровый выбор подчеркивает необходимость как смягчения (сокращение глобальных выбросов парниковых газов), так и адаптации (управление неизбежными изменениями).

Для сообществ, которые зависят от ледников Анд, ближайшие годы потребуют инноваций, устойчивости и международной поддержки. Сохранение этих замороженных водохранилищ - это не просто экологическая проблема - это вопрос водной, продовольственной и энергетической безопасности для всего континента.

Ключевые выносы

  • Андские ледники являются важными природными резервуарами, которые обеспечивают воду в сухой сезон для экосистем, сельского хозяйства и городов, особенно в Перу, Боливии, Чили и Аргентине.
  • Тропические ледники отступают быстрее, чем любой другой класс ледников из-за повышения температуры и изменения структуры осадков, с потерями 30-50% с 1970-х годов.
  • Изменение климата вызовет кратковременное увеличение стока талого топлива, за которым последует долгосрочное снижение, что приведет к серьезной нехватке воды, сокращению производства гидроэнергии и потерям сельского хозяйства.
  • Страны, зависящие от ледниковой воды, инвестируют в адаптацию, такую как водохранилища, эффективное орошение и управление ледниковыми озерами, но сталкиваются с экономическими и логистическими препятствиями.
  • Международное сотрудничество и сокращение выбросов имеют решающее значение для замедления темпов потери льда и защиты миллионов людей, которые полагаются на ледники Анд для своего благосостояния.

Для дальнейшего чтения проконсультируйтесь с IPCC Шестой оценочный доклад , Всемирная служба мониторинга ледников и Программа ЮНЕСКО по исследованию андских ледников .