Исследования ИМКЭС СО РАН помогут предотвращать прорывы приледниковых озер

Ученые Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН совместно с коллегами из Монголии и Китая предложили комплексный подход к решению проблемы прорывов приледниковых озер на территории Русского, Монгольского и Китайского Алтая. В рамках международных проектов РФФИ и Азиатско-Тихоокеанской сети по исследованию глобальных изменений (APN) ученые не только прогнозируют эти катастрофические явления и оценивают их последствия, но и предлагают систему эффективных мер для предотвращения самого прорыва.

Как поясняет руководитель проекта Павел Бородавко, ведущий научный сотрудник лаборатории динамики и устойчивости экосистем ИМКЭС СО РАН, глобальные климатические изменения вызывают таяние материковых ледников. Отступая, они меняют рельеф ледниковых долин, а в образующихся неровностях формируются озера. Тенденция прорыва этих приледниковых озер прослеживается во всем мире, начиная угрожать и алтайским озерам.

Озеро Шуурхай (хребет Мунх-Хайрхан, Монгольский Алтай)

Первым стал прорыв озера в Южно-Чуйском хребте в 1998 году. Сошедший тогда сель изменил привычный вид долины. В 2012 году масштабное бедствие случилось в долине Маашей (Северо-Чуйский хребет Русского Алтая), когда в результате прорыва озерной дамбы смыло мосты и лесные массивы, а одноименная река даже изменила свое русло. Прошлый 2023 год стал самым жарким за всю 150-летнюю историю климатических наблюдений, таким же ожидается 2024-й, поэтому и опасность прорыва озер возрастает.

– Такая ситуация может привести к катастрофическим последствиям, нанести огромный экономический и экологический ущерб, уничтожить природные и археологические памятники, которыми традиционно славится Алтай. Поэтому для науки очень важно было найти способы прогнозирования таких угроз и борьбы с ними, – говорит Павел Станиславович.

Батиметрические исследования приледникового озера Шуурхай

Междисциплинарный коллектив, в составе которого работают географы, гидрологи, математики, специалисты в области геоинформационных систем, сопоставил информацию о площадях и объемах алтайских озер, полученную 60 лет назад (именно тогда впервые провели первую космическую съемку сверхвысокого разрешения), с данными дистанционного зондирования с геопортала «Роскосмоса».

Тревожным сигналом является значительное увеличение площади водоемов, произошедшее за эти десятилетия. Зная изменившуюся площадь, можно рассчитать, каков сейчас объем озера, и как изменились параметры подпруживающих его плотин. Ученые выбрали три наиболее интересных объекта, где уже в ходе алтайских экспедиций вели наблюдения за поведением приледниковой плотины, проводили все необходимые уточняющие измерения.

Прежде всего, это Верхнее Аккольское озеро, которое было открыто и нанесено на карту профессором Томского университета В.В. Сапожниковым в 1898 году. В конце XIX века озеро представляло собой сравнительно небольшой и достаточно мелководный водоем, но за прошедшие сто с небольшим лет его размеры значительно увеличились. Поэтому оно и оказалось в зоне риска. Это один из тех водоемов, которому «озерный доктор» должен был поставить точный диагноз и назначить лечение.

Моделирование паводка при прорыве Верхнего Аккольского озера

– Наука несет на себе социальную ответственность, одного прогноза мало, необходимо предложить, как этой ситуации можно избежать или хотя бы ее минимизировать. В этом случае мы предложили местной администрации провести снижение уровня озера с помощью спуска воды через скальные уступы. Мы общались с местными жителями, объясняли, к чему может привести вся эта ситуация и что необходимо делать, затем из их числа сформировалась группа наблюдателей, вызвавшихся следить за уровнем воды в озере, – рассказал Павел Бородавко.

Другие два водоема, ставшие объектом исследований ученых, это озера в горах Монгольского (массив Цамбагарав) и Русского Алтая (в долине Калын-Агач). Они находятся под языками ледников, что значительно затрудняет их дальнейшие исследования. К большому сожалению, в 2022 году произошел прорыв монгольского приледникового озера, что нанесло непоправимый экологический ущерб.

Последствия прорыва подледникового озера в истоках реки Ганга (Цамбагарав)

– Ранее это был настоящий маленький оазис на фоне типичного монгольского пейзажа: много зелени, облепиховые заросли, была даже тополиная роща. После прорыва озера все это было уничтожено, закрыто двух-трехметровым слоем песка и глины. Никогда раньше я не видел, чтобы ландшафт настолько менялся! – вспоминает П. Бородавко. – Это можно считать настоящей экологической катастрофой. Погибли редкие растения, птицы и животные, потеряв привычную среду обитания, были вынуждены искать новую, что нарушило равновесие в природных системах. Поэтому теперь необходимо пристально наблюдать за озером, расположенном в Русском Алтае.

Еще у томских географов появилось новое направление исследований, связанное с новыми, так называемыми эмбриональными ландшафтами, образующимися в результате отступления ледников и таяния вечной мерзлоты, на территории которых уже начинают формироваться новые экосистемы.