Гималаи, часто называемые «Третий полюс», содержат самую большую концентрацию льда за пределами Арктики и Антарктиды. Эта обширная криосферная система снабжает пресной водой почти 2 миллиарда человек по всей Южной Азии через основные речные системы. Но повышение температуры дестабилизирует эту систему с беспрецедентной скоростью. Потепление в Гималайском регионе Хиндукуша происходит со скоростью выше, чем в среднем по миру, с прямыми последствиями для баланса массы ледников, снежного покрова, стабильности вечной мерзлоты, а также времени и объема воды, текущей в реки, которые поддерживают жизнь от гор до моря.

Гималайская криосфера в упадке

Наиболее заметным показателем изменения климата в Гималаях является ускорение потери массы ледников. Данные спутниковых наблюдений и наземных измерений подтверждают, что гималайские ледники теряют массу с ускорением с начала 2000-х годов. Это отступление не является однородным по всему региону, при этом ледники в восточных и центральных Гималаях демонстрируют более быстрые потери массы, чем на западе, но общая тенденция ясна и тревожна. Международный центр комплексного развития гор (ICIMOD) предупредил, что даже при самых оптимистичных климатических сценариях регион может потерять по крайней мере одну треть своих ледников к концу века.

Ускоренная потеря массы ледника

Баланс массы ледника - это разница между накоплением (снегопад) и абляцией (плавление и сублимация). Повышение температуры смещает этот баланс в сторону чистых потерь. Исследования, опубликованные в таких журналах, как Природа и Криосфера , документально подтвердили, что гималайские ледники потеряли массу со скоростью примерно от 0,3 до 0,5 метров водного эквивалента в год за последние два десятилетия. Эта скорость увеличилась по сравнению с предыдущими десятилетиями, и эта тенденция, по прогнозам, будет продолжаться по мере роста глобальных температур. A 2019 Специальный доклад МГЭИК по океану и криосфере подчеркнул, что высокогорная Азия, включая Гималаи, особенно уязвима для криосферных изменений.

Снижение снежного покрова

Помимо ледников, сезонный снежный покров в Гималаях также снижается. Снег действует как естественный резервуар, сохраняя воду зимой и выпуская ее в течение сезона таяния. Сниженный снежный покров означает меньшее количество воды, а более раннее таяние снега сдвигает сроки стока от сухих летних месяцев, когда спрос на ирригацию и питьевую воду является самым высоким. Этот фенологический сдвиг нарушает традиционный календарь водоснабжения, на который фермеры и водные менеджеры полагались в течение поколений. спутниковые данные НАСА показали тенденцию к снижению размера и продолжительности снежного покрова во многих частях Гималайского региона за последние несколько десятилетий.

Вечная мерзлота деградация

Вечная мерзлота, или постоянно замерзшая земля, лежит в основе обширных районов высоких Гималаев.По мере повышения температуры воздуха, оттаивания вечной мерзлоты, приводящие к нестабильности грунта, оползням и выбросу накопленных парниковых газов, таких как углекислый газ и метан. Деградация вечной мерзлоты также влияет на стабильность инфраструктуры, такой как дороги, мосты и горные хижины, и это может изменить гидрологию водосборных бассейнов высокого уровня, изменяя пути потока подземных вод. Полная степень потери вечной мерзлоты в Гималаях все еще изучается, но ранние признаки указывают на значительное оттаивание в ближайшие десятилетия.

Наводнения в ледниковом озере: растущая опасность

Одним из самых непосредственных и опасных последствий быстрого таяния ледников является образование и расширение ледниковых озер. По мере отступления ледников они оставляют после себя углубления, которые заполняются талой водой, часто затухающей нестабильными морскими отложениями. Эти озера могут вырасти до огромных размеров, и если естественная плотина не сработает, внезапный выброс воды вызывает внезапный наводнение ледникового озера (GLOF). ГЛОФы являются катастрофическими событиями, которые могут сметать целые деревни, разрушать инфраструктуру и вызывать гибель людей вниз по течению. Частота событий ГЛОФ в Гималаях увеличилась в последние десятилетия, и ожидается, что риск будет расти по мере того, как образуется все больше озер и расширяются существующие озера. Такие страны, как Непал, Бутан и индийский штат Сикким, идентифицируют сотни потенциально опасных ледниковых озер, требующих мониторинга и мер по смягчению опасности. Системы раннего предупреждения и инженерные вмешательства, такие как контролируемый дренаж, внедряются, но остаются недостаточно финансируемыми и неполными.

Воздействие на крупные речные бассейны

Гималайские ледники питают верховья десяти основных речных систем, которые поддерживают сельское хозяйство, питьевую воду, гидроэнергетику и промышленность в восьми странах. Три крупнейших бассейна, Ганга, Брахмапутра и Инд, особенно зависят от ледниковых талых вод, особенно в сухой сезон до муссонов. В то время как общий вклад таяния ледников в годовой речной поток варьируется в зависимости от бассейна, это непропорционально важно в критические периоды низкого потока. По мере сокращения ледников долгосрочные последствия для водной безопасности глубоки.

Бассейн Ганг

Ганг является одним из самых густонаселенных речных бассейнов в мире, поддерживая более 500 миллионов человек. Ледниковый таяние способствует примерно 10-20 процентов годового потока Ганга, но в сухие зимние и весенние месяцы этот вклад может возрасти до более чем 50 процентов в верховьях. По мере отступления ледников первоначальное увеличение стока талой воды может временно увеличить потоки рек, но эта точка «пика воды» должна сопровождаться постепенным снижением, поскольку ледяной резервуар истощается. В конечном итоге сокращение потока в сухой сезон будет создавать дополнительную нагрузку на водные ресурсы, уже напряженные ростом населения, интенсификацией сельского хозяйства и загрязнением.

Бассейн Брахмапутра

Брахмапутра берет начало в леднике Ангси Тибета и протекает через Индию и Бангладеш до встречи с Гангом. Бассейн поддерживает около 100 миллионов человек и характеризуется высокой сезонной изменчивостью течения. Ледниковый таяние вносит большую долю потока Брахмапутры, чем в Ганге, оценивается примерно в 30 процентов ежегодно и до 70 процентов в течение домуссонового сухого сезона. Брахмапутра также несет массивную нагрузку на осадки, что имеет решающее значение для поддержания плодородия пойм и дельты. Изменения режима потока из-за потери ледника повлияют на транспорт осадков, морфологию рек и стабильность оплетенных речных каналов, которые определяют ландшафт.

Бассейн Инда

Бассейн Инда является наиболее ледниково-зависимым из трех основных речных систем, талая вода составляет примерно 40-50% от общего объема его стока. Инд поддерживает крупнейшую в мире систему непрерывного орошения, которая лежит в основе продовольственной безопасности Пакистана и северо-западной Индии. Бассейн также обеспечивает водой крупные города, такие как Лахор и Дели. Сочетание высокой ледниковой зависимости и полузасушливого климата делает бассейн Инда исключительно уязвимым к последствиям потери ледников. Прогнозируемое сокращение стока ледников в ближайшие десятилетия представляет прямую угрозу сельскохозяйственному производству, сельским источникам средств к существованию и региональной стабильности.

Сельское хозяйство и продовольственная безопасность под угрозой

Сельское хозяйство Индо-Гангской равнины и долины Инда опирается на своевременную доступность ирригационной воды из рек, питаемых гималайской талой водой. Зимние и весенние культуры, особенно пшеница и рис, зависят от ирригации в сухой сезон, когда количество осадков минимально. По мере изменения сроков и объема стока ледников фермеры сталкиваются с растущей неопределенностью в отношении доступности воды для циклов посадки и сбора урожая. Сокращение речных потоков также может привести к вторжению соленой воды в дельты Ганга и Брахмапутры, ухудшению качества почвы и снижению производительности сельского хозяйства.Кумулятивный эффект этих изменений заключается в усилении продовольственной безопасности для миллионов людей, особенно мелких фермеров и маргинализированных общин с ограниченной адаптивной способностью.

Сдвиги в капельных шаблонах

Фермеры по всему региону уже реагируют на изменение доступности воды, изменяя модели выращивания, сроки посадки и методы орошения. В некоторых районах переход к перекачке грунтовых вод обеспечил кратковременный буфер, но это привело к быстрому истощению водоносных горизонтов и росту затрат на энергию для перекачки. В других районах фермеры отказываются от водоемких культур или переходят на менее выгодные альтернативы. Эти адаптации несут экономические и социальные издержки, и они могут быть неустойчивыми в долгосрочной перспективе, поскольку изменение климата усиливается.

Последствия для жизнедеятельности

В сельском хозяйстве занята большая часть рабочей силы в Южной Азии, и многие сельские домохозяйства напрямую зависят от сельского хозяйства в плане средств к существованию. Сокращение доступности воды, неурожаи и снижение доходов фермерских хозяйств приводят к миграции из сельских районов в городские, усиливая давление на города и инфраструктуру. Женщины, которые часто несут основную ответственность за сбор воды и сельскохозяйственный труд, непропорционально страдают от нехватки воды. Социальная структура сельских общин находится в напряженном состоянии, поскольку традиционные средства к существованию становятся менее жизнеспособными.

Гидроэнергетика и энергетическая уязвимость

Гималайские реки являются огромным источником гидроэнергетического потенциала, и страны региона вложили значительные средства в строительство плотин и развитие гидроэнергетики. Непал, Бутан, Индия, Пакистан и Китай построили или строят десятки крупных гидроэнергетических проектов в предгорьях и долинах Гималаев. Эти проекты полагаются на устойчивые и предсказуемые потоки рек для выработки электроэнергии. Отступление ледников и изменение моделей таяния снега вносят значительную неопределенность в долгосрочную жизнеспособность этих инвестиций. Сокращение потоков в сухой сезон приведет к снижению мощности генерации в периоды пикового спроса, в то время как повышенный риск наводнений в сезон муссонов угрожает безопасности плотин и эксплуатационной надежности. Энергетическая безопасность стран, расположенных ниже по течению, поэтому тесно связана со здоровьем гималайской криосферы.

Социально-экономические и геополитические измерения

Нехватка воды, вызванная потерей ледников, имеет глубокие социально-экономические последствия. Конкуренция за сокращение водных ресурсов усиливается внутри стран и между ними. Сельское хозяйство, промышленность и внутренние водопользователи все чаще находятся в конфликте из-за распределения, а потенциал трансграничных водных споров растет. Договор по воде Инда и Пакистана, Договор по воде Ганга между Индией и Бангладеш и диалог Брахмапутры между Индией и Китаем сталкиваются с проблемой управления общими водными ресурсами в условиях растущего дефицита и изменчивости. Изменение климата добавляет слой сложности к и без того трудным переговорам. Потенциал воды стать источником напряженности или сотрудничества в регионе в значительной степени зависит от механизмов обмена данными, совместного мониторинга и адаптивного управления, которые установлены в ближайшие годы.

Уязвимые группы населения

Последствия потери ледников распределены неравномерно. Горные общины, живущие в высоких Гималаях, непосредственно страдают от изменений в их местной среде, включая потерю пастбищных угодий, повышенный риск опасности и снижение доступности воды для домашнего использования. Популяции в низовьях, особенно в густонаселенных равнинах Индии, Пакистана и Бангладеш, сталкиваются с нехваткой воды и отсутствием продовольственной безопасности, которые могут стимулировать миграцию и социальную нестабильность. Самые бедные и наиболее маргинализированные группы в этих популяциях имеют наименьшую способность адаптироваться и поэтому наиболее уязвимы к каскадным последствиям криосферных изменений.

Пути адаптации и смягчения

Для устранения опасностей повышения температуры в Гималаях необходимы действия в различных масштабах, от местных мер по адаптации до глобального смягчения выбросов парниковых газов. Следующие стратегии имеют решающее значение для повышения устойчивости в регионе.

Мониторинг и раннее предупреждение

Инвестирование в сети мониторинга ледников, снежного покрова, речного стока и ледниковых озер имеет важное значение для понимания темпов и характера изменений и для обеспечения раннего предупреждения об опасных событиях. Спутниковое дистанционное зондирование в сочетании с наземными наблюдениями может способствовать мониторингу в режиме реального времени и принятию решений. Международное сотрудничество в области обмена данными особенно важно для трансграничных речных бассейнов.

Управление водными ресурсами и эффективность

Повышение эффективности водопользования в сельском хозяйстве, промышленности и внутренних секторах может снизить давление на сокращение водоснабжения. Такие методы, как капельное орошение, сбор дождевой воды и подзарядка грунтовых вод, могут помочь растянуть имеющиеся водные ресурсы. Комплексное управление водными ресурсами, которое координирует потребности различных пользователей и считает, что взаимосвязанная динамика поверхностных и подземных вод имеет важное значение.

Экосистемная адаптация

Защита и восстановление природных экосистем, таких как леса, водно-болотные угодья и пастбища, могут способствовать усилению регулирования водных ресурсов и снижению уязвимости к наводнениям и засухам. Здоровые экосистемы также поддерживают биоразнообразие и обеспечивают средства к существованию для местных общин. Подходы к адаптации на основе экосистем, которые работают с природными процессами, а не против них, предлагают экономически эффективные и устойчивые решения.

Устойчивость инфраструктуры

Включение климатических прогнозов в инженерные стандарты, модернизация существующей инфраструктуры для противостояния экстремальным явлениям и диверсификация источников энергии могут снизить уязвимость. В некоторых случаях риски могут быть достаточно высокими, чтобы поставить под сомнение жизнеспособность новых крупномасштабных инфраструктурных проектов в наиболее чувствительных районах.

Участие общин и социальная защита

Местные общины должны быть активными участниками планирования и осуществления адаптации. Знания и традиционная практика коренных народов могут дополнять научные подходы и повышать местную значимость. Программы социальной защиты, включая схемы страхования и поддержку диверсификации источников средств к существованию, могут помочь уязвимым домохозяйствам справиться с потрясениями и уменьшить потребность в миграции в условиях бедствия.

Глобальные смягчения

В конечном счете, масштабы потери ледников в Гималаях определяются глобальным повышением температуры. Даже при агрессивной адаптации возможности для сохранения криосферы ограничены без глубокого и быстрого сокращения выбросов парниковых газов. Международные обязательства в рамках Парижского соглашения должны быть усилены и реализованы, если есть хоть какой-то шанс замедлить темпы отступления ледников и сохранить водонапорную башню Азии для будущих поколений. В Шестом оценочном докладе МГЭИК ясно говорится, что ограничение глобального потепления до 1,5 °C значительно снизит скорость потери ледников по сравнению с более высокими сценариями потепления, делая разницу между будущим с некоторыми ледниками и будущим с очень немногими.

Заключение

Повышение температуры в Гималаях — не отдаленная экологическая проблема, а непосредственная и усиливающаяся угроза для запасов пресной воды, которые поддерживают почти два миллиарда человек. Отступление ледников, уменьшение снежного покрова, деградация вечной мерзлоты и растущий риск вспышек ледниковых озер — взаимосвязанные симптомы криосферы в кризисе. Последствия рябью вниз по течению через изменения речных потоков, производительность сельского хозяйства, выработку гидроэнергии и социальную стабильность. Хотя меры по адаптации могут снизить некоторые из рисков, долгосрочный прогноз зависит от глобальной траектории выбросов парниковых газов. Гималаи являются стражем изменения климата, и судьба их льда напрямую связана с решениями, принятыми в ближайшие годы. Сохранение водонапорной башни Азии требует как местных действий, так и глобальных обязательств, и нет времени тратиться.