Как искусственные ледники увлажняют Гималаи

Oct 26 2019
Ледяные ступы - это искусственные ледники, в которых накапливается замерзшая вода, которую можно использовать для увлажнения сельскохозяйственных культур в самые засушливые периоды года в высокой пустыне Гималаев.
Ледяные ступы, подобные этой, созданной инженером Сонамом Вангчуком в Ладакхе, Индия, обеспечивают водой посевы, поскольку они тают весной. Rolex / Сонам ​​Вангчук

Обсуждения изменения климата, как правило, сосредоточены на низинных районах, таких как прибрежные города. Однако люди, живущие на возвышенностях, также ощущают его негативные последствия, в том числе нехватку пресной воды. Чтобы помочь этим людям выжить, изобретатель Ладакхи по имени Сонам ​​Вангчук создал линию искусственных ледников. Называемые «ледяными ступами», они хранят замороженную воду, чтобы ее можно было использовать для увлажнения сельскохозяйственных культур в самый засушливый период года.

Водные заботы

Талая ледниковая вода - необходимость для большинства деревень в Ладакхе . Ладакх - регион на севере Индии, расположенный на Тибетском плато между Каракорумом и Гималайскими горными хребтами.

Эта возвышенность всемирно известна своими запасами льда. Действительно, Тибетское плато и окружающие его горы содержат больше льда, чем любая другая неполярная область на Земле. Большая часть этого накапливается в ледниках, которые помогают питать жизненно важные азиатские водные пути, такие как реки Янцзы, Меконг и Инд.

К сожалению, эти ледники отступают из-за изменения климата. В период с 2003 по 2014 год те, что расположены недалеко от истока реки Брахмапутра, потеряли 6,9 миллиарда кубических миль (28,8 миллиарда кубических километров) льда.

Что касается ледников, ожидается сезонное таяние. Но обычно зимний снегопад позволяет ледникам заменить растаявший лед, который они теряют весной. Однако по всему плато ледники больше не получают достаточного количества ежегодного снегопада, чтобы компенсировать потерю воды. И поэтому многие из них стали меньше в размерах.

Увлажнение в пустыне

Как « холодная пустыня », в районе Ладакха выпадает очень мало осадков, выпадающих в среднем от 2 до 3 дюймов (от 50 до 70 миллиметров) в год. Однако в летние месяцы с июня по август выпадает небольшое количество осадков. Это также когда большое количество талой воды из соседних горных ледников попадает в ручьи, от которых зависит Ладакх.

Устойчивый поток воды наполняет ручьи и зимой . Однако из-за мерзлого грунта и низких температур воздуха фермеры не могут выращивать урожай в самые холодные месяцы года. По словам Вангчука, в результате этого недостаточно используется зимняя вода.

Лауреат Сонам ​​Вангчук использует природные материалы, такие как кусты, для образования льда.

Спрос на талую воду растет экспоненциально в апреле и мае, когда необходимо засеять и увлажнить жизненно важные культуры пшеницы, гречихи и ячменя. Но весной, до того, как ледниковая вода придет в силу, ручьи часто пересыхают .

Изменение климата усугубило проблему. 2017 исследование показало , что за последние шесть десятилетий, около 20 процентов постоянных запасов льда в индийском родном штате Ладакх в исчезли. Это означает, что для местных жителей меньше талой воды.

Башни льда

Надеясь решить проблемы с водой в Надахе, инженер-строитель Чеванг Норфел в 1980-х годах разработал инновационную систему водохранилища. Используя плотины и каналы, Норфел отводил большие объемы ледниковой воды в искусственные озера на тенистых склонах гор, где она замерзала в блоки. Весной лед растает и по каналу отправится вниз по фермам и деревням. Но этот лед таял слишком быстро , поэтому вода, как правило, заканчивалась до прихода летних дождей.

В 2013 году Вангчук пришел к выводу, что лед в плотинах Норфеля таял так быстро, потому что слишком большая его часть подвергалась воздействию прямых солнечных лучей. Если бы Вангчук мог каким-то образом заморозить лед в коническую башню - с узким концом, направленным в небо, - обнажилась бы гораздо меньшая площадь поверхности.

Чтобы сделать свои замороженные сталагмиты, Вангчук разработал блестящую своей простотой ирригационную систему. Главный компонент - это длинный трубопровод. Большая часть этого зарыта глубоко под землей, с одной стороны, впадающей в ледниковый поток или естественный водоем высоко в горах. По трубе вода устремляется в сторону населенных пунктов на меньших высотах.

Никаких движущихся частей или электрических устройств не требуется, чтобы поддерживать течение жидкой H2O; гравитация делает свое дело. Он также подталкивает воду к финальной стадии своего путешествия. Снизу трубопровод под острым углом соединяется с другой, более узкой трубой, которая поднимается из земли и стоит вертикально, как телефонный столб.

Как говорится, вода ищет свой уровень . Под действием силы тяжести жидкость движется вверх, пока она не вылетит из спринклера на приподнятом конце трубы. Высоко в воздухе брызги сталкиваются с атмосферными температурами около -4 градусов по Фаренгейту (-20 градусов по Цельсию) или ниже. Перед приземлением он замерзает, образуя большой ледяной конус вокруг вертикальной трубы.

Отличительная форма конуса напоминает ступу , традиционные буддийские молитвенные памятники, которые украшали Ладакх на протяжении тысячелетий. Поэтому Вангчук и его соратники стали называть новые ледниковые структуры «ледяными ступами».

Традиционная каменная ступа в долине Пьянг в Ладакхе, Индия.

Выход на глобальный уровень

Ледяные ступы Ладакха тают в конце весны - именно тогда, когда потребность в жидкой H2O наиболее высока. Прототип ступы, возведенной зимой 2013 года, содержал 39 625 галлонов США (150 000 литров) замороженной воды и просуществовал до 18 мая 2014 года.

С тех пор было построено множество других. Одна ступа, построенная недалеко от деревни Пьянг, залила водой 5 000 недавно посаженных деревьев . При высоте 60 футов (18 метров) в нем находилось 528 344 галлона (2 миллиона литров) замороженной воды. Другие могут когда-нибудь превысить 100 футов (около 30 метров ) в высоту и вмещать 2 641 720 галлонов США (10 миллионов литров) воды.

За пределами Индии ступы распространились в такие страны, как Швейцария. В 2016 году ледяное детище Вангчука принесло ему желанную награду Rolex за корпоративное право .

Имейте в виду, что ледяные ступы не без критики. Законное право Вангчука и компании на отвод талой ледниковой воды было оспорено группой жителей деревни Ладакхи. Кроме того, хотя ступы предназначены для поддержания жизни людей, они не повернут вспять тревожные климатические тенденции Тибетского плато.

Но если Homo sapiens хочет выжить на меняющейся планете, нам необходимо пересмотреть способы использования и хранения воды. Подобные проекты могут дать толчок этим разговорам.

Вот это интересно

Тибетское плато считается самым высоким и самым большим в мире. Его средняя высота составляет более 14 763 футов (4500 метров) над уровнем моря, а его площадь составляет 604 000 квадратных миль (1 565 000 квадратных километров). Неудивительно, что это плато прозвали «крышей мира».