Lodowcem Baltoro na dach Karakorum

fb_button

Nazwa Karakorum znana jest w Polsce szeroko przede wszystkim dzięki wyprawom naszych himalaistów na K2, ale niewiele więcej o tym miejscu wiadomo, poza tym, że jest domem dla niebotycznych szczytów i wspaniałych lodowców. Poniżej przeczytasz o tym czym jest Karakorum, jak się ma do Himalajów i Mt. Everestu, ale przede wszystkim poznasz lodowce tego regionu. I to nie od strony wspinaczkowej, ale naukowej.

Karakorum to wyraźnie indywidualny łańcuch górski, którego masywy słyną z wybitnie stromych, często stożkowych, wież skalnych. Jest to także jedyne miejsce poza Himalajami, gdzie szczyty przekraczają 8 000 m n.p.m. Karakorum zasadniczo leży w północnym Pakistanie, czyli dobrze ponad 1000 km na północny-zachód od pozostałych ośmiotysięczników Indii, Nepalu i Tybetu (Ryc. 1).

Print

Ryc. 1. Mozaika zdjęć satelitarnych wysokogórskiej Azji z oznaczonymi na czerwono ośmiotysięcznikami (kliknij, aby powiększyć). Karakorum skupione jest wokół K2 w lewej górnej części zdjęcia. Himalaje ciągną się łukiem od prawej krawędzi zdjęcia poprzez Mt. Everest aż po okolice Nanga Parbat. Skala w lewym dolnym rogu. Fot. NASA Earth Observatory images by Robert Simmon, using data from the Blue Marble and GTOPO30.

O wyjątkowości Karakorum przesądza nie tylko geologia i ukształtowanie powierzchni, ale i lokalne lodowce. Na początek warto zaznaczyć, że Karakorum cechuje się wyjątkowo wysokim stopniem zlodowacenia, charakterystycznym raczej dla obszarów polarnych i subpolarnych, niż gór średnich szerokości geograficznych. Przykładowo, na tle pokrywy lodowej Karakorum (łącznie jakieś 18 000 km2), lodowce otaczające najwyższe szczyty Alp, Andów czy nawet samego Mt. Everestu wyglądają jak kiepski żart. Klimat Karakorum jest bowiem znacznie bardziej surowy niż w Himalajach, ponieważ ten pierwszy łańcuch leży ok. 900 km dalej od równika niż Mt. Everest i znajduje się pod wpływem chłodnych, często sztormowych wiatrów znad Azji Środkowej (Ryc. 1), dla wspinaczy szczególnie dokuczliwych zimą. Korzystne dla lodowców warunki topograficzne i klimatyczne sprawiły, że w Karakorum znajdziemy potężne lodowe ‚rzeki’, takie jak Siachen (70 km długości!), Biafo czy Baltoro, z których ten ostatni jest głównym bohaterem niniejszego tekstu.

Anomalia Karakorum

Lodowce Karakorum mają swoje widzi-mi-się. Leżąc pośrodku wielkich łańcuchów górskich Azji, w których lodowce szybko topnieją, Karakorum jest miejscem, w którym zmiany klimatyczne się „zatrzymały” i obserwuje się tu od dłuższego czasu pewne ochłodzenie, coraz bardziej śnieżne zimy i dominację chłodnych układów barycznych w ciągu lata. Związana z tymi procesami tzw. anomalia Karakorum oznacza, że w odróżnieniu od reszty świata lokalne lodowce nie tylko nie kurczą się (przynajmniej od lat 1970.), ale niektóre nawet powoli przybierają na wadze (Gardelle et al. 2012; Bolch et al. 2017; Kääb et al. 2015)! Dodatkowo, wiele z nich niesie w sobie tak wielki ładunek okruchów skalnych, że osadzając je na swoim czole doprowadzają do powstania grubej warstwy rumoszu, szczelnie okrywającej lód i dodatkowo izolującej go od ciepła atmosfery. Do niedawna sądzono, że taka solidna gruzowa pierzyna może w ciepłych okresach klimatu przez bardzo długi czas chronić lodowiec przed wytopieniem. Najnowsze prace wskazują jednak, że nadzieje te mogą być płonne, a tempo zmian masy lodowców czystych, jak i pokrytych rumoszem, może być z różnych względów podobne (Kääb et al. 2012; Buri et al. 2016). Na razie jednak lodowce Karakorum mają się dobrze.

Jakby tego było mało, w Karakorum występuje mnóstwo tajemniczych lodowców szarżujących, tj. dynamicznie niestabilnych, które co kilka-kilkanaście lat gwałtownie przyspieszają swój spływ i awansują (Ryc. 2)(Hewitt 2007Paul 2015). W najnowszej pracy naliczono ponad 200 większych lub mniejszych lodowców szarżujących, które łącznie stanowią 43% całkowitej powierzchni lodowców w regionie (Bhambri et al. 2017). W czasie takiej właśnie szarży, jeden z lokalnych lodowców przekroczył przez chwilę prędkość 5 km/rok, co należy do wartości najwyższych na świecie wśród lodowców górskich (Steiner et al. 2018). Mechanizm takiego dziwacznego zachowania nie jest jeszcze do końca poznany, więc Karakorum to naprawdę fascynujący poligon badawczy dla glacjologów!

panmah_lnd_1990-2015_compr

Ryc. 2. Szarże lodowcowe w Karakorum: Drenmang Glacier, Chiring Glacier i trzy mniejsze lodowce oznaczone trójkątami. Lewy dolny róg – data wykonania zdjęcia. Fot. NASA Earth Observatory imagez by Jesse Allen, using Landsat data from the U.S. Geological Survey.

Wyboisty początek autostrady

Wszystkie cztery ośmiotysięczniki w regionie Karakorum mają jeden wspólny mianownik: Baltoro, którego najlepiej przedstawi sir David Attenborough na poniższym filmie:

Baltoro to najbardziej znany lodowiec w Karakorum, bo wiedzie nim długa, wyboista droga do samego dachu tego łańcucha górskiego: K2 (8611 m), Gasherbrum I (8086 m), Broad Peak (8047 m) i Gasherbrum II (8035 m) okalają jego górną część.

Baltoro ma, w zależności od klasyfikacji, 524-660 km2 powierzchni i jest naprawdę ogromny (Mayer et al. 2006; Gibson et al. 2016), choć nie jest znana jego dokładna objętość. Szacunki mówią o 70-240 km3 lodu i grubości jęzora rzędu 400 lub więcej metrów (Frey et al. 2014; Immerzeel et al. 2013). Patrząc od strony wędrowca, lodowiec zaczyna się czołem na wysokości 3400 m i przez ok. 60 km prowadzi aż pod K2. Tak naprawdę Baltoro to nie jeden lodowiec, ale raczej kompleks kilkunastu mniejszych dopływów, które spływając ze swoich własnych dolin łączą się ze sobą i tworzą jeden potężny, szeroki na 2-3 km jęzor. Dwa największe dopływy, Godwin Austen (spływający z okolicy K2) i Baltoro South (okolice Gasherbrumów), łączą się ze sobą na wysokości ok. 4600 m. To miejsce to słynna Concordia (Ryc. 3).

Ryc. 3. Zdjęcie satelitarne lodowca Baltoro, 27/7/2017, 40×40 km. Kliknij tutaj, aby zobaczyć zdjęcie bez opisów. GII – Gasherbrum II. Zdjęcie w tle (background image): software – SnapPlanet; data – Sentinel-2; copyright – Copernicus Data; license – CC-BY NC 4.0.

Każdy z lodowców dopływowych Baltoro przemieszcza w dół mnóstwo rumoszu, co powszechne jest w młodych obszarach wysokogórskich w aktywnych strefach tektonicznych, z których sypie się mnóstwo kamieni. W związku z tym, 38% powierzchni lodowca (a w dolnej połowie jakieś 95%) pokryte jest gruzem (ang. debris-covered glacier)(Ryc. 3 i 4), a jego grubość jest największa na czole (1-3 m)(Gibson et al. 2017). Ukształtowanie powierzchni jest tu niezwykle dynamiczne i zmienne, bo wolno topniejący pod warstwą rumoszu lód powoduje powstawanie (a z czasem niszczenie) wielkich stromych pagórów, zagłębień i nieskończonej ilości jeziorek (Ryc. 4). Te małe stawki są często bardzo głębokie i otoczone białymi lodowymi klifami, na których koncentruje się silne topnienie poprzez ich kontakt z wodą i wyeksponowanie lodu na warunki pogodowe (Buri et al. 2016). Na bardziej płaskich powierzchniach sponad pokrywy osadowej przebijają się miejscami wielkie strome śnieżno-białe wychodnie – żagle lodowe (ang. ice-sails) – które mogą dochodzić do 25 m wysokości (Evatt et al. 2017).

1280px-Baltoro_from_Urdukas_campsite

Ryc. 4. Widok na lodowiec Baltoro z bazy Urdukas. Dolna część lodowca pokryta jest niemal całkowicie rumoszem skalnym. Fot. Shikari7, Wikimedia, CC BY-SA 3.0.

Pokrywa gruzowa na Baltoro bierze swój początek od imponujących moren środkowych, tj. rozciągniętych przez ruch lodu wstęg osadów oddzielających od siebie lód pochodzący z różnych dopływów (Ryc. 5). W dolnej części lodowca moreny te są tak szerokie i ciasno upakowane, że stykają się ze sobą, zagrzebując niemal cały lód (Ryc. 4). W związku z tym w najniższych 10 km lodowca lód pod gruzem niemal nie topnieje, a czoło pozostaje w stabilnej pozycji przez dziesięciolecia. Wędrując w górę Baltoro i nocując kolejno w bazach Urdukas (4200 m) i Gore (4300 m), moreny te stają się stopniowo coraz węższe, a budująca je warstwa osadu coraz cieńsza, więc topnienie lodu pod spodem powoli rośnie. W końcu, po ok. 30 km trudnego marszu, spomiędzy moren środkowych wyłaniają się pasy białego lodu, pociętego szczelinami i rwącymi potokami. Concordia.

baltoro_south_by_Thsulemani

Ryc. 5. Górna część lodowca Baltoro (Baltoro South), widok w dół lodowca. Wstęgi moren środkowych oddzielają od siebie pasy czystego lodu. Fot. Thsulemani, Wikimedia, CC-BY-SA 3.0.

Concordia – tu się dzieje!

Latem w okolicach Concordii (4600 m) i wszędzie tam, gdzie lód Baltoro wyeksponowany jest na czynniki atmosferyczne, topnienie może wynosić aż kilka metrów w ciągu pojedynczego sezonu. Jest to więc pewien paradoks lodowców pokrytych rumoszem skalnym – im wyżej, tym większe są straty masy, ale tylko do pewnej wysokości, na której zimowa dostawa śniegu równoważy letnie roztopy. Szacuje się, że linia równowagi na Baltoro wynosi średnio ok. 5300-5500 m n.p.m., a powyżej niej roczny bilans masy jest dodatni (Mayer et al. 2006). Jeśli jednak dokładnie przyjrzeć się mapie lodowca, to okaże się, że obszary przekraczające ~5400 m wysokości (tzw. strefa akumulacji) stanowią zaledwie 30-40% ogólnej powierzchni Baltoro, a mimo to ogólny wieloletni bilans masy całego systemu lodowca jest na plusie (średnio +10 cm ekwiwalentu wody/rok)(Gardelle et al. 2013). Umożliwiają to bardzo obfite opady śniegu, szybko rosnące z wysokością, oraz mocno hamowane przez gruz topnienie w dolnej części lodowca.

Ryc. 6. Lodowiec Baltoro z powietrza. W tle: Concordia (połączenie dwóch dużych lodowców dopływowych z lewej i prawej strony zdjęcia) i ośmiotysięczniki Gasherbrum. Fot. Guilhem Vellut, Wikimedia, CC-BY-SA-2.0

Concordia to wyjątkowe miejsce, bo nigdzie indziej na Ziemi aż tyle ośmiotysięczników nie jest na wyciągnięcie ręki. Ekipy wspinaczkowe idące na K2 i Broad Peak skręcają tu w lewo w lodowiec Godwin Austen, a te, których celem są Gasherbrumy – w prawo w lodowiec Baltoro South. Jest to też miejsce wyjątkowe dla samego Baltoro, bo to tutaj lód porusza się najszybciej, w tempie 140-214 m/rok (Mayer et al. 2006; Quincey et al. 2009; Sun et al. 2017). Pozostałe strefy lodowca płyną nieco spokojniej: w tempie ok. 100-130 m/rok powyżej Concordii, a poniżej stopniowo coraz wolniej, w części czołowej spadając do poniżej 15 m/rok. Prędkość ruchu lodu zmienia się zatem wyraźnie w profilu podłużnym lodowca, ale jest bardzo zbliżona wzdłuż profilów poprzecznych, z gwałtownym spadkiem tuż przy samych ścianach doliny. Dowodzi to, że cielsko Baltoro przesuwa się blokowo, a tym samym, że bardziej ślizga się po podłożu, niż powoli deformuje (Mayer et al. 2006; Quincey et al. 2009; Sun et al. 2017). Co ciekawe, lodowiec Baltoro wydaje się przyspieszać swój ruch w skali ostatnich kilkunastu lat. Nie jest to raczej zapowiedź nadchodzącej szarży (nie są znane żadne szarże głównego jęzora Baltoro z przeszłości), ale raczej w odpowiedzi na dodatni bilans masy (Quincey et al. 2009).

Pytania bez odpowiedzi

Spośród dużych lodowców Karakorum, Baltoro jest zdecydowanie najlepiej zbadanym, ale nasza wiedza o tym olbrzymie wciąż jest dość skromna. Ze względu na izolację Baltoro, logistykę i wymagające środowisko, mało prowadzono do tej pory badań bezpośrednich, stąd większość informacji pochodzi z analiz zdjęć satelitarnych. Brakuje nam bezpośrednich danych o topnieniu wzdłuż i w poprzek lodowca w dłuższych przedziałach czasowych, informacji o warunkach meteorologicznych i śnieżnych powyżej ~6000 m n.p.m., szczegółowej wiedzy o rozkładzie grubości lodu, jak i warstwy gruzu go pokrywającej. Wszystkie te informacje są niezbędne, abyśmy mogli symulować zmiany Baltoro w przyszłości, bo lodowce Karakorum i innych wysokich łańcuchów Azji (w tym przede wszystkim Himalaje i Tien-Szan), są kluczowe dla zaopatrywania w wodę setek milionów ludzi (Bolch et al. 2012Immerzeel et al. 2013; Lutz et al. 2014). Projekcje ewolucji lodowca Baltoro prowadzone przy założeniu scenariusza zmian stężenia CO2 RCP8.5 wskazują na znaczący spadek jego powierzchni (o 33%) i objętości (o 50%) do końca XXI wieku w odpowiedzi na ocieplenie klimatu (Immerzeel et al. 2013).

Galeria

 

Więcej

Źródła naukowe:

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Connecting to %s