Исследователи из ETH Zurich и WSL впервые реконструировали масштабы потери льда на ледниках Швейцарии в 20 веке. Для этой цели исследователи использовали исторические снимки и пришли к выводу, что ледники страны потеряли половину своего объема в период с 1931 по 2016 год.

Ледники быстро тают — и с 2000-х годов ученые все точнее фиксируют и исследуют изменения их объема. Напротив, почти ничего не известно о том, как менялись ледники в течение 20-го века. Хотя существует несколько исследований, которые реконструируют топографию поверхности отдельных ледников в конце 19-го и начале 20-го веков, они частично показывают большие расхождения с существующими моделями, когда дело доходит до оценки соответствующего объема ледника.

В исследовании, которое только что было опубликовано в научном журнале The Cryosphere, группа исследователей из ETH Zurich и Швейцарского федерального института лесных, снежных и ландшафтных исследований WSL реконструировали топографию всех швейцарских ледников в 1931 году. Основываясь на этих реконструкциях и сопоставлениях с данными 2000-х годов, исследователи пришли к выводу, что объем ледника сократился вдвое в период с 1931 по 2016 год.

Для их реконструкции гляциологи обратились к так называемой стереофотограмметрии - методу, который можно использовать для определения характера, формы и положения любого объекта на основе пар изображений. Этот метод уже давно используется в Швейцарии: со времен Первой мировой войны и до конца 1940—х годов инженеры Швейцарской национальной службы (сегодня swisstopo) обследовали большие участки Швейцарских Альп примерно с 7000 точек с помощью фототеодолитов (комбинация камеры и устройства для измерения угла).

Полученные изображения на стеклянных пластинах, которые swisstopo оцифровала и обогатила метаданными из полевых книг, теперь доступны широкой публике через архив изображений TerrA. Исследователи использовали материал из этого архива изображений, который охватывает около 86% оледеневшей территории Швейцарии. Они проанализировали около 21 700 фотографий, сделанных в период с 1916 по 1947 год.

"Основываясь на этих фотографиях, мы определили рельеф поверхности ледника. Если мы знаем топографию поверхности ледника в два разных момента времени, мы можем рассчитать разницу в объеме льда", - объясняет ведущий автор Эрик Шитт Маннерфельт из ETH Zurich и WSL. Поскольку снимки были сделаны в разные годы, исследователи решили использовать средний 1931 год в качестве ориентира и реконструировали топографию поверхности всех ледников за этот год.

На сегодняшний день картина изменений ледников за последнее столетие в значительной степени основана на сочетании многолетних наблюдений за ледниками, измерений, выполненных в полевых условиях, и аэрофотоснимков, сделанных после 1960 года. На основе этой информации гляциологи восстановили баланс массы отдельных ледников, то есть разницу между увеличением и потерей массы.

Одним из способов определения баланса массы ледника является проведение измерений на месте. Но только несколько швейцарских ледников — например, Клариденфирн — были объектом регулярных измерений. Это означает, что длинные временные ряды, растягивающиеся на несколько десятилетий, встречаются очень редко. Кроме того, старые серии весов массы могут накапливать ошибки от более ранних, неточных или неопределенных измерений, что может привести к большим искажениям.

Исследование также показывает, что не все ледники теряют массу с одинаковой скоростью. Степень уменьшения их объема зависит в первую очередь от трех факторов: во-первых, от высоты, на которой расположен ледник; во-вторых, от того, насколько плоская поверхность ледника; и в-третьих, от количества мусора на леднике.

Так неужели ледники просто отступают с каждым годом? Нет. В то время как климат в 20-м веке в целом был неблагоприятным для ледников, в 1920-х и 1980-х годах наблюдался спорадический рост массы ледников, при этом отдельные ледники продвигались вперед. "Несмотря на то, что в краткосрочной перспективе, возможно, наблюдался рост, важно иметь в виду общую картину. Наше сравнение между 1931 и 2016 годами ясно показывает, что в этот период произошло значительное отступление ледников", - говорит Даниэль Фаринотти, профессор гляциологии в ETH Zurich и WSL и соавтор исследования.

Более того, общий объем ледников уменьшается все более быстрыми темпами, что подтверждается сетью мониторинга ледников GLAMOS, которой управляет ETH Zurich. Для сравнения, в то время как ледники потеряли половину своего объема в период с 1931 по 2016 год, они потеряли еще 12% в период с 2016 по 2021 год, то есть всего за шесть лет.

"Отступление ледников ускоряется. Пристальное наблюдение за этим явлением и количественная оценка его исторических масштабов важны, поскольку это позволяет нам сделать вывод о реакции ледников на изменение климата. Эта информация необходима для разработки надежных сценариев будущих изменений ледников", - говорит Фаринотти.