Как изменение климата влияет на Гималаи?
Гималаи имеют самый обширный ледяной и снежный покров за пределами Полярных регионов. Это также одна из самых важных горных систем в мире, известная также как “третий полюс” и “водонапорная башня Азии”. Горный хребет протянулся вдоль северной оконечности Индийского субконтинента. Он простирается от реки Брахмапутра на востоке до излучины реки Инд на северо-западе. Горная система прямо или косвенно затрагивает более 300 миллионов человек в регионе. Благодаря своим огромным запасам льда Гималаи способствуют течению тысяч ручьев и рек, которые позже сливаются, образуя основные речные системы: Ганг, Инд и Брахмапутра, которая также известна в Китае как Ярлунг Зангбо.
Температурные тренды
Растет озабоченность по поводу нынешнего и будущего воздействия изменения климата на Гималаи, поскольку они имеют хрупкий ландшафт, который очень подвержен стихийным бедствиям. Проблемы многогранны, охватывая оползни, наводнения, засуху, биоразнообразие, здоровье людей, исчезающие виды и продовольственную безопасность. Данные о температуре показывают тенденцию к потеплению в горном массиве, хотя и в разные периоды в зависимости от сезона и региона и с разной скоростью. Недавнее региональное исследование, в котором использовался реконструированный температурный набор данных Climate Research Unit, показало, что за последние несколько десятилетий Гималаи и Тибетское нагорье прогревались более высокими темпами, чем в прошлом столетии. В отчете показано, что в Гималаях Западной Индии показатель составил 33,620F повышение температуры за 102 года (1901-2003). Согласно отчету, большая часть наблюдаемой тенденции связана с увеличением после 1972 года.
Данные о месячных зимних температурах в период с 1975 по 2006 год показали, что в западных индийских Гималаях наблюдалась тенденция к потеплению, при этом наибольшее увеличение среднегодовой максимальной температуры составило 33,980F до 36,50F. В северо-западных индийских Гималаях потепление составило 32,30F в каждом десятилетии за последнее столетие. Увеличение среднегодовой максимальной температуры и среднесезонной суточной максимальной температуры также наблюдалось во все сезоны, за исключением муссонов над нижним бассейном Инда на северо-западе индийских Гималаев. В период с 1961 по 2000 год зимние температуры в бассейне верхнего Инда (Пакистан) повышались с разной скоростью потепления от 32,1 до 32,270F каждое десятилетие при среднегодовой температуре и 32,18-32,990F каждое десятилетие в среднегодовой максимальной температуре.
Тенденции выпадения осадков
В большинстве отчетов об осадках в Гималаях отсутствуют пространственно согласованные долгосрочные тенденции. Отсутствие однородности в тенденциях отражает влияние местных орографических и термодинамических процессов на крупномасштабные океано-атмосферные процессы. Разница в количестве осадков также наблюдается в разные сезоны года. Согласно недавнему исследованию, посвященному изменению климата и изменениям осадков в северо-западных Гималаях, проведенному Бхутияни, В.С. Кейлом и Н.Дж. Паваром, между 1866 и 2006 годами наблюдалась статистически значимая тенденция к снижению муссонов и среднегодового количества осадков. Аналогичная тенденция наблюдалась с 1960 по 2006 год в регионе западных индийских Гималаев. Другие исследования показали внутрирегиональные различия в зимних тенденциях выпадения осадков в Западных индийских Гималаях.
Отступление от ледника
Несколько исследований, включающих спутниковые снимки, повторную фотосъемку и полевые наблюдения, показали, что ледники в Гималаях отступают. Однако регион Каракорум является заметным исключением, поскольку некоторые ледники с годами показали некоторый прогресс. Регион Каракорум отличается климатическими условиями по сравнению с другими регионами из-за нескольких факторов, включая орографические условия в этом районе, которые усиливают выпадение осадков в районе источника. Другие факторы включают буферизацию абляции из-за толстого слоя мусора, концентрацию и роль лавин, а также круглогодичный режим накопления. Анализ спутниковых снимков 26 ледников в западных индийских Гималаях за прошедшие годы показал, что все они отступают. Наблюдались колебания темпов отступления, причем максимальное отступление пришлось на период 1989/1992-2001 годов. В бассейне реки Дудх-Коши в Непале несколько ледников отступили, в то время как некоторые из них продемонстрировали стабильность.
Ледник Ганготри в Индии демонстрирует временную изменчивость: в период с 2006 по 2010 год отступления не наблюдалось, несмотря на высокие темпы отступления в предыдущие десятилетия. Недавнее исследование 286 горных ледников в Гималаях показало, что более 65% горных ледников в районах, подверженных влиянию муссонов, отступают, а несколько ледников, покрытых тяжелыми обломками, остаются стабильными. Около 58% ледников в регионе Каракорум, подверженном влиянию западных ветров, либо медленно продвигались, либо были стабильными. В Непале запасы снега и льда на ледниках в 2001 и 2010 годах сократились на 21% и 28% соответственно.
Расширение ледникового озера
Повышение температуры во многих горных районах по всему миру привело к отступлению ледников и образованию ледниковых озер, перекрытых моренными дамбами. В Непальских Гималаях увеличивается площадь, занимаемая моренными озерами. В восточных Гималаях (в Бутане, Непале, суббассейне Ганга в Китае и Сиккиме) больше ледниковых озер по сравнению с западными индийскими Гималаями. Исследование 50 озер, перекрытых моренными дамбами, в районе китайско-бутанской границы показало, что с конца 1960-х по 2001 год выросло 14 озер. Исследования показали, что в период с 1990 по 2009 год ледниковые озера в Бутанских и Непальских Гималаях росли на 25-45 га в год. В Индийских Гималаях средние темпы роста составляют 4 га в год.
Изменение климата и динамика ледников
Длина ледника (отступление ледника) и скорость потока имеют более длительное время реагирования на изменение климата по сравнению с балансом массы (толщиной), который реагирует почти мгновенно. Скорость реакции большинства ледников в Гималаях колеблется от 10 до 200 лет. Самые большие ледники в Гималаях реагируют на изменения, произошедшие почти 100 лет назад. Климатические факторы, такие как тип и количество осадков, температура, и неклиматические факторы, такие как уклон, слой мусора, высота и вид, - все это влияет на отступление ледника. Баланс массы ледников (изменение объема и толщины) изменяется в прямой зависимости от годовых атмосферных условий. Исследования показали отрицательный баланс массы в Гималаях. Исследование трех небольших, относительно свободных от обломков ледников в Непале показало значительное истончение двух из них во влажном климате за последние десятилетия.
Черный углерод
В последнее время черный углерод стал объектом повышенного внимания как фактор, вызывающий ускоренную потерю ледниковой массы. Сажа образуется в результате неполного сгорания угля, дизельного топлива и топлива из биомассы. Ученые обнаружили, что черный углерод ускорил тенденции потепления по всей Азии. Концентрация черного углерода увеличилась в три раза с 1975-2000 годов по сравнению с 1860-1975 годами на более высоких высотах Гималаев. Черный углерод, осажденный во льду и снеге, увеличивает таяние за счет снижения альбедо поверхности, в то время как атмосферный черный углерод вызывает таяние ледников в результате потепления, связанного с поглощением света. Сажа, отложившаяся на ледниках в Китае, была определена как важный фактор, способствующий быстрому отступлению ледников.
Смешанные тенденции стока
Как изменение климата, так и изменение землепользования влияют на тенденции стока. Тенденции течения имеют значительные последствия для риска наводнений и доступности воды. Значительное увеличение числа наводнений большой силы наблюдалось в реках на северо-западе индийских Гималаев. За последние три десятилетия. На Тибетском нагорье было отмечено увеличение речного стока на 5,5%, что объясняется таянием ледников. В бассейне реки Трим также произошло увеличение речного стока на 13%.
Важность Гималаев
Гималаи играют ключевую роль в экономике таких стран, как Бутан и Непал, которые зависят от горной системы в области водоснабжения, гидроэнергетики, туризма и сельского хозяйства. Например, экспорт гидроэнергетики из Бутана составил 39% от общего объема экспорта страны в 2009/2010 годах и 16,3% от номинального валового внутреннего продукта (ВВП). В Непале сельское хозяйство, ключевой сектор экономики, обеспечило около 34% ВВП в 2009 году и обеспечило занятость 93% рабочей силы в 2004 году. Долгосрочный план экономического развития Непала также сосредоточен на ресурсах, предоставляемых горным хребтом, в таких областях, как гидроэнергетика, где ее текущая мощность составляет всего 1,5% от ее потенциала в 43 000 МВт. Провинция Сизан в Китае и гималайские штаты Индии также полагаются на сельское хозяйство, туризм и гидроэнергетику для поддержания своей экономики.
Все упомянутые страны обладают огромным гидроэнергетическим потенциалом, который до сих пор не был должным образом использован. В последние годы правительство Индии опубликовало отчет, показывающий, что гималайские штаты имеют более 70% гидроэнергетического потенциала страны в пересчете на установленную мощность, превышающую 25 МВт. Регион Гималаев также обладает богатым биологическим и социально-культурным разнообразием. Этот регион внесен в список 34 биологических горячих точек организацией Conservation International, что означает, что природная среда обладает высоким биоразнообразием, включающим большое количество эндемичных видов, находящихся под угрозой исчезновения. Коренные жители, проживающие в регионе, считают гору священной и, следовательно, бесценной для общин.
Влияние изменения климата на сельское хозяйство в регионе Гималаев
Сельское хозяйство в Гималайском регионе в основном богарное, что, следовательно, означает, что оно уязвимо к изменению климата. Помимо доступности воды, урожайность сельскохозяйственных культур также зависит от таких переменных, как влажность, тепловой стресс, солнечная радиация, эффект удобрения CO2, и азотный стресс. Исследование урожайности яблок в регионе Химачал-Прадеш выявило снижение урожайности. В Непале урожайность озимых культур в 1997-1998 годах снизилась на 11-38% от среднего показателя за предыдущие 10 лет из-за сильной облачности, связанной с падением солнечной радиации. В 2006 году из-за обильных муссонных осадков в Непале производство риса в восточном Тераи сократилось на 30%, в то время как в западном Непале сильные дожди и наводнения привели к сокращению производства на тот же процент. Прогнозы глобальной климатической модели указывают на более теплый гималайский регион в будущем. Ожидается также, что в регионе будет наблюдаться потепление темпами, превышающими среднемировые. Эксперты полагают, что сельское хозяйство, вероятно, серьезно пострадает от изменения климата в будущем.
