Peru, Kolumbia, Indonezja, Tanzania, Uganda. Ta wyliczanka brzmi jak lista destynacji wakacyjnych, ale to kilka z tropikalnych krajów, w których wciąż jeszcze istnieją naturalne masy lodowe – lodowce górskie. Zmiana klimatu szybko te zasoby uszczupla, a w niektórych miejscach niemal całkowicie je wyeliminowała. Co ludziom po skrawkach lodu na dachu dalekich kontynentów i czy jest nad czym płakać?
Wszyscy lubimy czasem egzotykę. Według Słownika Języka Polskiego PWN słowo „egzotyczny” oznacza:
1. właściwy krajom o całkowicie odmiennym klimacie i o odmiennej cywilizacji;
2. niezwykły, osobliwy.
W przypadku pierwszego z ww. znaczeń od razu myślimy o palmach, rajskich plażach, morskich żółwiach lub ananasach. A drugie znaczenie? Nie wiem jak Wam, ale mnie najbardziej pasują do niego… „tropikalne lodowce”. Brzmi jak oksymoron lub żart, ale one naprawdę istnieją. A skoro tak, to pomyślcie tylko – natura musiała zestawić ze sobą dwie skrajności, ciepło i lód, i to na tyle mocno, że istnieją od tysięcy lat. Mamy więc niewątpliwie do czynienia z osobliwością przyrody.
Jeśli zaznajomić się z liczbami wydawać by się mogło, że tropikalny lód nie ma dla przeciętnego Ziemianina większego znaczenia. Jest go po pierwsze bardzo mało – jego całkowita powierzchnia to czterokrotność powierzchni Warszawy, a więc ułamek procenta globalnej populacji lodowców górskich, a objętość tak mała, że po całkowitym stopieniu podniósłby poziom morza o… 0,2 milimetra. Po drugie, tropiki są gorące, więc warunki do rozwoju lodowce miały tylko pod szczytami najwyższych i najdzikszych gór, 4–6 tysięcy metrów n.p.m., a więc w obszarach, gdzie prawie nikt nie mieszka. Mimo tego rola tropikalnych lodowców jest nie do przecenienia dla wielu milionów ludzi.
Tropikalna egzotyka
Strefy tropikalne rozciągają się między jednym zwrotnikiem a drugim. Zwrotniki to takie równoleżniki, nad którymi słońce raz w roku góruje w zenicie w dniu przesilenia i wyznaczają je szerokości geograficzne 23°26’N (Zwrotnik Raka) i 23°26’S (Zwrotnik Koziorożca). Obszary tropikalne to zatem tereny leżące nie dalej niż z grubsza 2600 kilometrów od równika.
Zdecydowana większość lodowców tropikalnych świata przypada na Amerykę Południową, przede wszystkim na Peru (1603 km2 czyli 68% ich ogólnej powierzchni) i Boliwię (532 km2, 23%), ale małe grupki lub pojedyncze lodowce są też w pozostałych krajach północnych Andów (Ryc. 1a), a nawet w Meksyku (Ryc. 1b). Poza tym w strefach tropikalnych lodowce wciąż jeszcze istnieją na najwyższych wulkanach Afryki (m.in. Kilimandżaro, Ryc. 1c) i na Nowej Gwinei w Indonezji (Puncak Jaya, Ryc. 1d). Łącznie na świecie naliczono 2344 km2 tropikalnych lodowców (za Randolph Glacier Inventory).
Klimat w tropikalnym pasie świata jest zupełnie inny niż u nas: nie ma ciepłej i chłodnej pory roku (bo temperatura jest w miarę stała przez dwanaście miesięcy), ale w zamian mogą występować pory suche i deszczowe. Jeżeli jednak zaburzymy taki wyidealizowany stan rzeczy bardzo wysokimi górami to okaże się, że kilka kilometrów nad poziomem morza otrzymujemy pory mniej i bardziej śnieżne, przy temperaturze oscylującej wokół zera stopni przez cały rok. W efekcie może miejscami dochodzić do swoistych paradoksów: gromadzenie śniegu na lodowcach może przypadać na okres lata na danej półkuli, a wzmożona utrata masy na okres zimy (szczególnie w miejscach położonych dalej od równika). Ale przecież uprzedzałem, że to bardzo egzotyczne lodowce.
Lodowce tropikalne funkcjonują więc odrobinę inaczej niż te w wyższych szerokościach geograficznych. Nie tylko mogą mieć pomieszane „lato” z „zimą” (ba, mogą nawet wcale nie mieć wyraźnego okresu gromadzenia masy, lecz topnieć i gromadzić ciut śniegu przez cały rok), ale także nieco inna jest hierarchia ważności poszczególnych procesów ablacji, tj. tych usuwających masę z lodowca. Większą rolę odgrywają tu m.in. sublimacja („parowanie” lodu w suchym powietrzu) i promieniowanie słoneczne (bo świeci blisko zenitu przez cały rok) i tym samym albedo („białość”) powierzchni, które decyduje o tym, jaka część energii słonecznej jest pochłaniana przez lód. Wszystko to sprawia, że lodowce tropikalne reagują na zmianę klimatu w sposób mniej jednoznaczny niż pozostałe, bo temperatura jest tylko jednym z czynników decydujących o zmianach masy. Równie istotne mogą tu być także zmiany wilgotności powietrza, zachmurzenia i charakteru samego lodu.
Znikające lodowce tropikalne
W czasach historycznych większość tropikalnych lodowców osiągnęła swoje największe rozmiary w XVII–XVIII wieku, w zależności od regionu (Rabatel i in., 2013). Od tego czasu generalnie się wycofują, ale trend ten przerywany był ponownymi okresami wzrostu. W wiekach XX i XXI nie można jednak mówić o jakichkolwiek większych awansach lodu, a od kilku dekad topnienie jest wyjątkowo szybkie, na co wpływa cały wachlarz zmian zachodzących w atmosferze – wzrost temperatury, spadek wilgotności i cieńsza pokrywa śnieżna. Skutkują one coraz szybszą utratą grubości tropikalnych lodowców. Według Hugonneta i in. (2021) w latach 2000–2004 traciły średnio 0,47 m warstwy lodu rocznie. W kolejnych pięcioleciach tempo topnienia nieco wzrosło, do 0,52 i 0,54 m/rok, a w latach 2015–2019 było to już średnio 0,62 m rocznie. Niektóre prace pokazują natomiast jeszcze wyższe tempo topnienia, przekraczające nawet 1 m/rok.
Bezpośrednią konsekwencją spadku grubości lodu jest z kolei spadek powierzchni lodowców. Parę przykładów:
- Lodowce Peru, lata 2000–2016 – 29% straty powierzchni (Seehaus et al., 2019)
- Lodowce Boliwii, lata 1986–2014 – 43% straty powierzchni (Cook et al., 2016)
- Lodowce Kolumbii, lata 1985–2016 – 52% straty powierzchni (Rabatel et al., 2017)
- Lodowce Kilimandżaro (Tanzania), lata 1984–2011 – 63% straty powierzchni (Cullen et al., 2013)
- Lodowce Nowej Gwinei (Indonezja), lata 2002–2018 – 78% straty powierzchni (Permana et al., 2019)
Każdego roku wiele małych tropikalnych lodowców bezpowrotnie znika. Najgłośniejszym przykładem jest lodowiec Chacaltaya w okolicy La Paz w Boliwii, na którym przez kilkadziesiąt lat pokolenia mieszkańców miasta i turystów zjeżdżały na nartach. Ten najwyższy na świecie wyciąg narciarski (do 5300 m n.p.m.!) zamknięto w 2005 roku, a cztery lata później lodowiec stopił się całkowicie.Podobny los spotkał lodowce Wenezueli. Na początku XX wieku spod najwyższych szczytów kraju, Pico Bolivar i Pico Humboldt (oba wysokie na blisko 5 000 m) spływało kilka małych lodowców o łącznej powierzchni ok. 10 km2. Wiek później, na początku 2022 roku, istnieje już tylko ostatni maleńki skrawek lodowca Humboldta o wymiarach ok. 250 x 150 m i powierzchni 0,03 km2 (pomiary własne na podstawie zdjęć satelitarnych Sentinel, Il. 4a,b). Wenezuela może zatem stać się pierwszym krajem, który w wyniku zmiany klimatu straci wszystkie swoje lodowce, wyprzedzając depczącą jej po piętach Indonezję.
Z ok. 25 km2 lodowców, które były na indonezyjskiej części Nowej Gwinei w połowie XIX wieku, ostało się do początku 2022 roku mniej niż 0,3 km2 (pomiary własne; Il. 4c,d). Na Kilimandżaro w Tanzanii trend jest podobny – w 1912 roku mieliśmy tam ok. 11 km2 lodu, w 2011 już tylko 1,8 km2 i to właśnie tam najlepiej widać w jaki sposób zmiany wilgotności, a niekoniecznie temperatury, mogą zabijać tropikalny lód (Il. 4e,f).
Lód dla ludu
W życiu często jest tak, że doceniamy coś dopiero wtedy, gdy tego czegoś zabraknie. Podobnie jest z lodowcami. O tym jak silnie związani są ludzie z lodem w strefach tropikalnych zaczęliśmy zdawać sobie sprawę dopiero niedawno, gdy lodowce bardzo szybko znikają. Ich dotychczas pełnione w środowisku role (a jest ich wiele) ulegają zaburzeniu, a nawet załamaniu.
Lodowce i zaopatrzenie w wodę
W wielu obszarach świata, lecz w tropikach szczególnie wyraźnie, śniegi i lodowce są jak wielkie wieże ciśnień amortyzujące negatywny wpływ suchszych pór roku na dostawę wody. Gdy przez miesiące nie pada, to właśnie śnieg i lód odpowiadają za większość wody dostępnej akurat w środowisku i jak kroplówka podtrzymują przy życiu ludzi (woda do celów spożywczych i sanitarnych), rolnictwo (irygacja), przemysł (chłodzenie, procesy produkcyjne) i energetykę (elektrownie wodne).
Spójrzmy na Andy, gdzie znajdziemy 99,7% tropikalnego lodu. Im dalej od równoleżnika 0° (równika), tym silniej zaznacza się jedna długa sucha pora roku, np. w Peru i Boliwii na szerokościach 10–20°S (Il. 2a). Przez cały czas trwania pory suchej zamierają strumienie, a poziom wody w rzekach spada. Skutek jest taki, że możliwości zasiedlenia, uprawy roślin i hodowli zwierząt w znacznej części Andów są ograniczone, co najwyżej na większą wieś lub skromne miasteczko, bo ile osób chciałoby osiąść tam, gdzie da się w miarę normalnie żyć wyłącznie przez kilka wilgotnych miesięcy?
Są jednak liczne miejsca, gdzie pomimo takiego sezonowo suchego klimatu rozwinęły się wielkie aglomeracje. W boliwijskim La Paz i przylegającym do niego El Alto mieszka tyle ludzi, co w Warszawie. Istnienie miasta od zawsze podtrzymywały przy życiu właśnie okoliczne śniegi i lodowce, które topniejąc umiarkowanie zaspokajały podstawowe potrzeby mieszkańców. Teraz jednak sytuacja się zmieniła, bo znikające lodowce dają coraz mniej wody (Soruco i in., 2015), a miasto boleśnie doświadcza przedłużających się okresów suchych kranów i z niepokojem patrzy w przyszłość.
Podobnie przedstawia się sytuacja wielu innych miejscowości. Oprócz La Paz silnie z wodą roztopową związane jest m.in. peruwiańskie miasto Huaraz (gdzie pokrywa do 91% zapotrzebowania!), a w czasie susz nawet Quito (do 15%), dwumilionowa stolica Ekwadoru (Buytaert i in., 2017). Oszacowano, że podczas przeciętnego roku około 400 tys. ludzi w tropikalnych Andach korzysta z wody roztopowej w stopniu większym niż 25%, ale podczas suchych okresów liczba ta wzrasta nawet dziesięciokrotnie (Buytaert i in., 2017). Jeżeli uwzględnić produkcję żywności na polach, plantacjach i w hodowlach oraz prądu w andyjskich elektrowniach wodnych, to okaże się, że w pośredni sposób z wodą lodowcową związana jest jeszcze większa liczba osób. Nie przesadzając można więc stwierdzić, że stabilna dostawa wody z lodowców to sprawa fundamentalna dla milionów ludzi w Ameryce Południowej.
Na ten temat przeczytasz także w tekście Kryzys klimatyczny to odległa przyszłość? Zapytaj Boliwijczyków.
Lodowce i ekosystemy
Tropikalne lodowce dają wodę nie tylko ludziom. Całe ekosystemy mogą być oparte są na tej dostawie, w tym tzw. páramo, czyli andyjska trawiasta formacja roślinna, która może wodę przechowywać i stopniowo uwalniać do niżej położonych obszarów, do innych ekosystemów i/lub przesyłać ją dalej do ludzi. Wpływ ewentualnego zaniku lodowców na páramo jest jeszcze nie do końca jasny, ale istnieje ryzyko przemiany wilgotnych typów tych formacji w suche ze względu na dalszą redukcję dostawy wody, co wiązałoby się z przemeblowaniem składów gatunkowych i bioróżnorodności (Buytaert i in., 2006). Zmianom zasięgu lodowców towarzyszy także kolonizacja terenów odsłoniętych spod lodu przez pionierskie rośliny oraz migracja porostów i roślin naczyniowych (Zimmer i in., 2018) i zwierząt (np. płazów i ptaków, Seimon i in., 2006; Hardy i in., 2006) w górę stoków i/lub wypieranie gatunków dotychczas tam występujących.
Same lodowce także są domem dla wielu organizmów – grzybów, bakterii, roślin i maleńkich zwierząt – w tym wielu jeszcze nieodkrytych. Ciekawe ekosystemy organizują się na samej powierzchni śniegu i lodu, w zagłębieniach w lodzie zwanych kriokonitami, w zbiornikach wodnych w obszarach świeżo odsłoniętych przez lód itd., lecz wraz z umierającymi lodowcami te unikalne światy także znikają. Zapewne nie da się już odwrócić losu lodowców w Wenezueli, w Indonezji i na Kilimandżaro (Il. 3), ale dopóki istnieją tam ostatnie strzępy lodu wciąż można jeszcze próbować opisać ich ekosystemy jako dokumentację ginących światów, które już nigdy nie powrócą (Zawierucha i Shain, 2019).
Lodowce i geozagrożenia
Lodowce to także strażnicy gór, którzy pilnują porządku i stabilności. Trzymają w ryzach całe doliny, bo podtrzymują ich strome, często niestabilne stoki. Gdy lód znika, znika też podparcie, co powoduje nasilanie osuwisk i obrywów skalnych. Żeby było jeszcze gorzej, materiał mineralny pozostawiony przez lód jest najczęściej dość luźny i mobilny, a przez to względnie łatwo zmywalny przez wodę. Doskonale pokazało to wydarzenie w Peru w 1998 roku, gdy kilka dni silnych opadów na Nevado Salcantay wywołało potężny spływ polodowcowych osadów, o objętości wielokrotnie większej niż spotykana chociażby w Alpach. Gdy spływ dotarł do pobliskiej rzeki, utworzył na niej tamę o wysokości ponad 20-piętrowego wieżowca powodując powodzie i zniszczenia elektrowni wodnej szacowane na co najmniej sto milionów dolarów (Huggel i in., 2012).
Jest jeszcze coś. Spływające z góry na dół lodowce transportują nie tylko lód, ale też bloki skalne, głazy i piach, które układają wzdłuż swoich krawędzi jako wały moren czołowych i bocznych. Gdy z nastaniem zmiany klimatu lód wycofuje się w górę doliny, odsuwa się od moren, często prowadząc do powstania jeziora na ich zapleczu (Il. 4). Jeziora niebezpiecznego, które jak tykająca bomba może w każdej chwili przerwać lub przewyższyć gruzową tamę i rozlać się jako GLOF (ang. glacial lake outburst flood) na niżej położone części doliny. Takich jezior jest w tropikalnych Andach coraz więcej, a wiele z nich już spowodowało niszczycielskie powodzie, w tym np. jezioro Palcacocha, które w 1941 roku zabiło tysiące ludzi w Huaraz. Do tej pory naliczono w tym regionie 160 GLOFów, przede wszystkim w peruwiańskiej Kordylierze Białej (Cordillera Blanca) – największym zlodowaconym regionie tropików (Emmer i in., 2022).
Bywa też tak, że GLOFy, niestabilność stoków i samych lodowców dają o sobie znać jednocześnie. Tak było w 2020 roku, ponownie pod Nevado Salcantay. Względnie niewielki kawałek stromego lodowca odczepił się od stoku wywołując osuwisko i spływ osadów do polodowcowego jeziora. Powstała fala tsunami, która przewyższyła morenowe wały i część wody wydostała się poza basen jeziora. Woda zmieszana z lodem, błotem i gruzem wywołała potężną powódź w niższych częściach doliny (Vilca i in., 2021).
Lodowce w tradycji i kulturze
Wysokogórskie śniegi i lody od zawsze odgrywały ważną rolę w tradycjach i wierzeniach mieszkańców Ameryki Południowej, począwszy od rdzennych ludów w czasach przedhiszpańskich aż do czasów współczesnych. W Peru do dziś obchodzone jest Qoyllur Riti, wielkie święto śniegu, łączące w sobie tradycje rdzenne i katolickie, przyciągające pod jeden z lodowców dziesiątki tysięcy pielgrzymów. Zmiana klimatu zmienia jednak jego przebieg, a być może i znaczenie kulturowe. Kulminacyjnym momentem święta były jeszcze niedawno wyprawy po lód, mający według wierzeń uzdrawiające właściwości, ale w związku z szybkim zanikiem lodowca tradycji tej zaprzestano, ku rozgoryczeniu starszej części społeczności.
Oprócz świąt ważną funkcję pełnią w andyjskich społecznościach legendy (np. Echevarria, 1983). Przykładowo w Ekwadorze mówią one o duchu śniegu Chambo, unoszącym się na kozie nad śniegami i lodowcami, a w Boliwii śnieżny Hualapichi zostawiał po sobie tylko tajemnicze lisie ślady. Inne legendy opowiadają o narodzinach zlodowaconych gór Wenezueli, wiążąc je z orłami zabitymi przez pewną łuczniczkę, które zamieniły się w pięć ośnieżonych szczytów. Czterem wybitnym zlodowaconym górom otaczającym La Paz w Boliwii przypisywane są władza nad powietrzem, wodą, skałami i światłem, a najwspanialszej z nich, Illimani, nawet współcześnie dedykowane są pieśni i piosenki. W Afryce śniegi na Kilimandżaro podkreślały niebiańskość tej góry, traktowanej jako siedziba bogów. Wraz z dalszym postępem recesji lodowców istnieje ryzyko, że te kulturowe pamiątki stracą na znaczeniu, a nawet, że odejdą w niepamięć.
Wartość naukowa lodowców
Zanik tropikalnych lodowców ma w końcu jeszcze jedną smutną konsekwencję. Lód może przechowywać w sobie pamięć o dawnym klimacie w postaci rocznych warstw gromadzonego lodu. Przewiercając lodowce i pobierając z nich cylindryczne próbki lodu od powierzchni aż do dna (tzw. rdzenie) można wnioskować o tym jak na przestrzeni setek i tysięcy lat zmieniały się warunki klimatyczne w regionie, a bywa tak, że pojedynczy lodowiec jest jedynym wiarygodnym archiwum zmian wysokogórskiego klimatu w promieniu tysięcy kilometrów. Z tego powodu niektórzy badacze robią co mogą, aby organizować fundusze i wyprawy na tropikalne lodowce zanim ich bezcenny zapis przepadnie, jak np. słynny profesor Lonnie G. Thompson z Ohio State University, który zagadnieniu poświęcił całą naukową karierę pobierając rdzenie m.in. z lodowców Peru (Thompson i in., 1985; 1995), Boliwii (Thompson i in., 1998), Kilimandżaro (Thompson i in., 2002) i Nowej Gwinei (Permana i in., 2019).
Co dalej z lodowcami?
Obecne trendy klimatyczne i glacjologiczne w strefie tropikalnej zdecydowanie nie należą do optymistycznych, ale jeszcze gorzej wyglądają perspektywy przyszłości. Według specjalnego raportu IPCC SROCC (2019; rozdział 2), a także IPCC AR6 (2021; rozdział 9 pierwszej grupy roboczej), tropikalne lodowce będą kurczyć się nadal według wszystkich scenariuszy emisji CO2 do atmosfery, tracąc do 2050 roku 60–70% masy (względem roku 2015), a do 2100 roku między ok. 75% i blisko 100%. Wszystko wskazuje na to, że szczytowy moment produkcji wody roztopowej lodowce tropikalne mają już za sobą (jako jedne z pierwszych na świecie) i spodziewać się możemy coraz mniejszej dostawy do rzek.
Przy braku zdecydowanych działań adaptacyjnych może to oznaczać mocne pogorszenie dostępności wody dla bardzo wielu ludzi. Strategie adaptacji muszą także uwzględniać kombinacje przyszłych zmian temperatury, czasowego rozkładu opadów oraz potencjalnego nasilania cykli oceanicznych El Niño/La Niña, w tym przedłużających się susz (jak miało to miejsce w latach 2016/17 w Boliwii) i częstszych epizodów nawałnic.
Do głębokich zmian hydrologicznych oraz nasilenia śmiertelnych geozagrożeń bardzo trudno się dostosować, szczególnie w warunkach ubóstwa, utrudnionego dostępu do edukacji i opieki zdrowotnej, kulejących instytucji państwowych, a także wewnętrznej polaryzacji ludności na tle politycznym i kulturowym, z którymi często borykają się kraje międzyzwrotnikowe. Czynniki te sprawiają, że wrażliwość ich mieszkańców na wyżej opisane zmiany jest bardzo wysoka, ale działania mające w zamyśle wspierać adaptację nie zawsze spotykają się ze zrozumieniem i akceptacją lokalnych społeczności. Przykładem tego jest zniszczenie przez ludność systemów wczesnego ostrzegania przed GLOF nad tzw. Jeziorem 513 w Peru w 2017 roku, ponieważ, jak wierzono, zainstalowane urządzenia miały być odpowiedzialne za suszę. Położone w Kordylierze Białej Jezioro 513 stanowi wysokie zagrożenie dla mieszkańców pobliskiego miasteczka Carhuaz, czego przykład dał GLOF z 2010 roku niszczący infrastrukturę i pola uprawne.
Stopień zagrożenia wielu innych jezior w Peru stara się ograniczać rządowa jednostka glacjologiczna, często z wielkim poświęceniem poszczególnych jej pracowników i niewystarczającą pomocą władz. Systemami rur drenowana jest woda z jezior, aby redukować jej zgromadzoną objętość i wysokość lustra, w tym z wiszącego nad miastem Huaraz jeziora Palcacocha. Świetny reportaż z tego miejsca Diego Olivasa Arany podkreślający powagę zagrożenia i rozmiary problemów adaptacji w Peru opublikował Przekrój w numerze 3561/2018.
Oczywiście, opróżnianie zagrażających życiu jezior to tylko przykłady działań adaptacyjnych. Równie istotne mogą być inwestycje w unowocześnienie sieci wodociągowych, tworzenie nowych możliwości retencji wody, irygacji pól i ograniczania wodochłonności gospodarki, szczególnie w warunkach rosnącej liczby ludności. Kluczowa jednak może okazać się edukacja społeczeństwa już od najmłodszych lat, co zdają się potwierdzać incydent z Jeziora 513, jak i opinia Diego Olivasa Arany, że zajęty wieloma innymi problemami „przeciętny Peruwiańczyk nie zastanawia się, jak zmieni się przyszłość kraju bez lodowców”. A ta zmieni się dla wielu z pewnością, choć w stopniu zależnym od wielu czynników. I to nie tylko w Peru, ale i innych krajach tropikalnych.
dr Jakub Małecki, autor bloga Glacjoblogia
Fajnie, że tu jesteś. Mamy nadzieję, że nasz artykuł pomógł Ci poszerzyć lub ugruntować wiedzę.
Nie wiem, czy wiesz, ale naukaoklimacie.pl to projekt non-profit. Tworzymy go my, czyli ludzie, którzy chcą dzielić się wiedzą i pomagać w zrozumieniu zmian klimatu. Taki projekt to dla nas duża radość i satysfakcja. Ale też regularne koszty. Jeśli chcesz pomóc w utrzymaniu i rozwoju strony, przekaż nam darowiznę w dowolnej wysokości