Как спасти ледники?

В гонке за спасение исчезающих ледников Китай прибегает к инновационным решениям, таким как использование наноматериалов и производство искусственного снега, чтобы замедлить процесс таяния.

Ледники на планете тают все быстрее, и для Китая, как и для многих других стран мира, защита криосферы, в частности ледников, является приоритетной задачей. Усилия Китая в этом направлении созвучны целям глобальных инициатив Организации Объединенных Наций, объявившей 2025 год Международным годом сохранения ледников и утвердившей Десятилетие действий в поддержку криосферных наук (2025–2034). При этом для борьбы с отступлением ледников страна делает ставку на инновации, такие как использование термоодеял и создание искусственного снега. 

Применение подобных технологий для сохранения ледяных покровов не является чем-то новым. С начала XXI века все больше стран, включая Австрию, Германию, Италию, Францию и Швейцарию, стали предпринимать попытки защитить ледники, покрывая их геотекстилем. Такие покрытия призваны увеличить альбедо ледника, то есть отражательную способность его поверхности, и уменьшить количество поглощаемой солнечной радиации, замедляя тем самым процесс таяния. 

Китай также взял этот метод на вооружение. Главная государственная лаборатория криосферных наук, расположенная в Ланьчжоу на северо-западе Китая, провела серию экспериментов на леднике Дагу, лежащем в горах Хэндуаньшань на юго-западе страны, и на леднике Урумчи № 1 в восточной части Тянь-Шаня на северо-западе Китая. Результаты применения данной технологии обнадеживают. На леднике Дагу на высоте 4830 метров пробный участок площадью 500 квадратных метров был укрыт специально разработанным геотекстильным покрытием. Эти «одеяла для ледников» не только обеспечили превосходную термоизоляцию, но и препятствовали поглощению коротковолнового излучения, увеличив альбедо ледника. В результате в период с августа 2020 года по октябрь 2021 года скорость отступления ледника снизилась примерно на 34 %. 

НАНОМАТЕРИАЛЫ 

Одновременно с этим для покрытия части ледника Урумчи № 1 на высоте от 3740 до 3990 метров были использованы более современные наноматериалы. Благодаря этому у ледника появилась высокотехнологичная «одежда», которая позволяет значительно замедлить таяние, особенно в теплое время года. Эти материалы из нановолокон, обладающие отличными оптическими и электрическими свойствами, помогли снизить темпы таяния на 70 % в летний период. 

И хотя этот метод продемонстрировал свою эффективность в замедлении таяния ледников, он сопряжен с рядом экологических рисков и высокими затратами и может применяться только на небольших площадях. В условиях быстрого и масштабного отступления ледников одного использования наноматериалов недостаточно. 

СНЕГ И АЛГОРИТМЫ

Изготовление искусственного снега — еще один способ содействовать сохранению ледников в краткосрочной перспективе и в региональном масштабе. Говоря простым языком, этот метод заключается в искусственном усилении снегопадов в горных районах с целью увеличения массы ледника. В то же время осадки позволяют очистить поверхность ледника и таким образом повысить ее отражательную способность, что помогает сократить поглощение солнечного света и замедлить процесс таяния. 

В середине августа 2018 года в результате недельного искусственного снегопада, вызванного с помощью дымогенератора на леднике Музтау в горах Саур на северо-западе Китая, выпали осадки, составившие от 42 до 54 % от общего объема талых вод ледника за этот период. С апреля по май 2023 года Главная лаборатория криосферных наук провела трехуровневую операцию (с использованием дымогенераторов, запуском ракет и применением воздушных судов) по генерации искусственного снега в бассейне ледника Байланхэ в горах Циляньшань. Вид снежинок, падающих на ледник в большом количестве, был поистине захватывающим. 

По завершении операции мы разработали инновационный алгоритм, позволяющий улучшить традиционные методы оценки путем разделения регионального анализа и метеорологических погрешностей. Результаты показали, что операция по оснежению способствовала увеличению массы ледника на 5,9 % и помогла ограничить таяние за счет роста альбедо в течение последующих одного-двух дней. 

СОКРАТИТЬ ВЫБРОСЫ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

Стремительное сокращение площади ледников главным образом обусловлено глобальным потеплением, вызванным антропогенными выбросами парниковых газов в атмосферу с начала промышленной революции. Поэтому для эффективного его сдерживания необходимо снизить эмиссии парниковых газов в масштабах всей планеты. На региональном уровне следует сократить выбросы пыли и черного углерода в результате деятельности человека, так как эти светопоглощающие частицы могут ускорять таяние льда и снега, уменьшая их отражательную способность. 

Помимо этого, чтобы содействовать восстановлению массы ледника, можно производить искусственный снег из талой ледниковой воды при помощи экологически чистого электричества. Такой вид электричества также может использоваться для работы водяных насосов, служащих для очищения поверхности ледников от светопоглощающих частиц. Эти методы позволяют наращивать ледники и обрабатывать их поверхность экологичным, эффективным и экономичным способом. Вместе с тем для пополнения снежных запасов на ледниках можно использовать беспилотники. 

Кроме того, крайне важно отслеживать эффективность различных решений по замедлению отступления ледников. Учитывая сложность рельефа и непредсказуемые погодные условия в районах ледников, методы наблюдения с земли, такие как использование беспилотников и 3D-визуализация, должны сочетаться с технологиями мониторинга. Это позволит получать более точные данные, которые, в свою очередь, помогут далее совершенствовать меры по защите ледников. 

---

Кан Шичан, Ду Вэньтао, «Курьер ЮНЕСКО»
Иллюстрация: «За рубежом», Midjourney