چرا یخچال‌های طبیعی اهمیت دارند؟
به مناسبت روز جهانی آب با شعار حفاظت از یخچال‌های طبیعی
یخچال‌های طبیعی به عنوان منابع آب شیرین، اکوسیستم‌های طبیعی و نشانه‌ای از تغییرات اقلیمی شناخته می‌شوند. این ساختارهای عظیم یخ، نقش مهمی در حفظ تعادل آب و هوا دارند و ذوب شدن آن‌ها علاوه بر تأثیر بر سطح دریاها، به تغییراتی در اکوسیستم‌های محلی و جهانی می‌انجامد.
این یخچال‌ها که به‌عنوان رودهای یخ‌آلود و کم‌سرعت شناخته می‌شوند، در طول تاریخ زمین، کوه‌ها را شکل داده و دره‌ها را کنده‌اند. آن‌ها امروز نیز در بسیاری از نقاط به جریان خود ادامه می‌دهند و چشم‌اندازها را شکل می‌دهند. اما یخچال‌ها تأثیرات بیشتری فراتر از تغییرات چشم‌انداز دارند.
ذوب یخچال‌های طبیعی مواد مغذی را به دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها منتقل می‌کند. این مواد مغذی می‌توانند باعث شکوفایی فیتوپلانکتون‌ها شوند که پایۀ زنجیره‌های غذایی آبی و دریایی هستند. در این میان، ذوب تدریجی یخچال‌ها زیستگاه‌های جویی را برای گیاهان و حیوانات حفظ می‌کند. بنابراین، یخچال‌ها اغلب تأثیر غیرمستقیم بر حیات‌وحش و شیلات دارند.
در برخی مناطق، یخچال‌ها آب حیاتی را برای افراد و همچنین حیات‌وحش فراهم می‌کنند. به‌عنوان مثال، آمودریا، یک رودخانۀ بزرگ در آسیای مرکزی، بخشی از تأمین آب خود را از ذوب یخچال‌ها دریافت می‌کند. به‌طور متوسط در طول سال، این ذوب تنها ۸ درصد از جریان سالانه رودخانه را تأمین می‌کند، اما در اواخر تابستان، که آب ناشی از ذوب برف نسبتاً کم است، این عدد به ۲۷ درصد افزایش می‌یابد.
یخچال‌های طبیعی به عنوان مخازن آب شیرین عمل می‌کنند. بسیاری از رودخانه‌ها و منابع آبی که برای تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعتی ضروری هستند، از ذوب یخچال‌ها تأمین می‌شوند. برای مثال، در مناطقی مانند هیمالیا و آند، میلیون‌ها نفر به آب‌های ناشی از ذوب یخچال‌ها وابسته‌اند.
این منابع طبیعی به شدت تحت تأثیر تغییرات اقلیمی هستند. افزایش دما باعث ذوب شدن یخچال‌ها و کاهش حجم آن‌ها می‌شود. این روند نه تنها تهدیدی برای منابع آب است، بلکه می‌تواند منجر به افزایش سطح دریاها و بروز سیلاب‌ها شود که زندگی میلیون‌ها نفر را به خطر می‌اندازد.
یخچال‌های طبیعی از نشانه‌های بارز تغییرات اقلیمی هستند. رابطه بین دما و نوسانات یخی، مبنای فعالیت‌های علمی از قرن هجده و نوزدهم بوده و به تشکیل کمیسیون بین‌المللی برف و یخ در سال ۱۸۹۴ انجامیده است. مطالعۀ نوسانات یخچال‌ها برای درک تغییرات اقلیمی در بازه‌های زمانی از دهه‌ها تا هزاران سال و در مقیاس‌های منطقه‌ای تا جهانی مرتبط است.
یکی از چشمگیرترین نشانه‌های تغییرات اقلیمی در حال حاضر این است که، با اندکی استثنا، اکثریت قریب به اتفاق یخچال‌ها در سراسر جهان در حال کوچک شدن‌اند. کشف مرد یخی ۵۰۰۰ سالهای که در سال ۱۹۹۱ در یخچالی در آلپ‌های اروپا حفظ شده بود، توجه جهانیان را جلب کرد. با این حال، این کشف به معنای آن بود که این یخچال در نازک‌ترین حالت خود در ۵۰۰۰ سال گذشته قرار داشته است. یخچال‌ها در سراسر جهان در طول قرن گذشته با نرخ‌های غیرمعمولی در حال عقب‌نشینی بوده‌اند و برخی از آن‌ها کاملاً ناپدید شده‌اند. تعداد زیادی دیگر به طور سریع در حال عقب‌نشینی هستند و ممکن است طی دهه‌ها ناپدید شوند.
از زمان انقلاب صنعتی که حدود ۱۷۶۰ آغاز شد، فعالیت‌های انسانی، مانند سوزاندن سوخت‌های فسیلی، فرآیندهای صنعتی، کشاورزی و تغییرات کاربری زمین، میزان دی‌اکسید کربن و متان (گاز طبیعی) را در جو افزایش داده‌اند. در واقع، این گازها به بالاترین غلظت‌هایی در جو در طی یک میلیون سال گذشته رسیده‌اند. چگونه دانشمندان این را می‌دانند؟ به دلیل اینکه حباب‌ها در یخچال‌های یخی نمونه‌هایی از جو زمین را در خود محبوس می‌کنند و ترکیب جو را در زمان تشکیل یخ ثبت می‌کنند.
گازهای گرم‌کننده، که گاهی به آن‌ها گازهای گلخانه‌ای هم می‌گویند، دلیل اصلی گرمایش اقلیم و عقب‌نشینی یخچال‌ها از اوایل قرن بیستم بوده‌اند. گازهای گلخانه‌ای شامل دی‌اکسید کربن (CO2) و متان (CH4) هستند. در زمان عصر یخ‌ها، سطح CO2 حدود ۲۰۰ قسمت در میلیون (ppm) بود و در دوره‌های گرم‌تر بین عصر یخ‌ها این میزان به حدود ۲۸۰ ppm می‌رسید. در سال ۲۰۱۳، سطح CO2 برای اولین بار در تاریخ ثبت شده، از ۴۰۰ ppm فراتر رفت و این سطح همچنان در حال افزایش است. در مارس ۲۰۲۳، آزمایشگاه پایش جهانی NOAA سطح CO2 را ۴۲۱ ppm گزارش کرد.
گازهای گلخانه‌ای گرما را که از سطح زمین تابیده می‌شود، جذب می‌کنند و با جذب این گرما، جو و اقیانوس‌ها به آرامی گرم می‌شوند. افزایش دماهای اقیانوسی و هوایی باعث افزایش ذوب یخچال‌ها می‌شود. بنابراین، دانشمندان تأیید کرده‌اند که عقب‌نشینی یخچال‌ها اثر ناخواسته‌ای از انقلاب صنعتی و استفاده مدرن از انرژی است.
اما افزایش دما تنها دلیل نیست. افزایش گرد و غبار و دوده ناشی از چرا، کشاورزی و سوزاندن سوخت‌های فسیلی و جنگل‌ها نیز به عقب‌نشینی یخچال‌ها افزوده است. گرد و غبار و دوده بر روی یخچال‌ها نشسته و لایه‌ای تاریک تشکیل می‌دهند که انرژی خورشیدی بیشتری را جذب کرده و ذوب آن‌ها را افزایش می‌دهد.
یخچال‌ها از طریق تغییر شکل داخلی یخ (کِرِیپ) و لغزش پایه‌ای تحت وزن خود حرکت می‌کنند. این حرکت یخ، برف را از مکان‌های با تجمع خالص به مکان‌های با از دست دادن خالص منتقل می‌کند. برای یخچال‌های دره‌ای و کوهستانی، این حرکت از سر یخچال به سمت انتهای آن است. اگر یک یخچال به طور کل دارای تعادل جرم مثبت باشد، انتهای یخچال‌های طبیعی پیشروی کرده و یخچال در مساحت گسترش می‌یابد. اگر یک یخچال دارای تعادل جرم منفی باشد، مقدار یخ منتقل شده به انتها به اندازه کافی برای جبران ذوب یخ نیست و موقعیت انتهای یخچال به عقب می‌رود و یخچال در مساحت کوچک می‌شود. با اینکه موقعیت انتها در حال عقب‌نشینی است، یخ یخچال هنوز به سمت انتها در حال حرکت است. با چند استثنا، یخچال‌ها در تمامی مناطق زمین دارای تعادل جرم منفی هستند. انتهای آن‌ها در حال عقب‌نشینی است و مساحت آن‌ها در حال کاهش است.
رشد یخچال‌های طبیعی زمانی اتفاق می‌افتد که مقدار برفی که بر روی یخچال جمع می‌شود بیشتر از مقدار یخ و برفی باشد که از یخچال از دست می‌رود. کاهش یخچال زمانی رخ می‌دهد که مقدار برف و یخی که از دست می‌رود بیشتر از مقدار برف باشد که بر روی یخچال جمع می‌شود. تفاوت بین این تجمع و از دست دادن، تعادل جرم نامیده می‌شود. رشد زمانی رخ می‌دهد که تعادل جرم مثبت باشد. کاهش زمانی رخ می‌دهد که تعادل جرم منفی باشد. تجمع می‌تواند از بارش برف مستقیم بر روی سطح یخچال، از بهمن‌هایی که برف را از دامنه‌های مجاور یخچال می‌اندازند، و از برف‌هایی که از مناطق اطراف به یخچال وزیده می‌شوند، اتفاق بیفتد. در برخی مناطق زمین، چگالش بخار آب بر روی سطح یخچال به تجمع افزوده می‌شود. یخ و برف می‌توانند از یخچال از طریق ذوب و جاری‌شدن، تبخیر آب ذوب، سُبلیمیشن (تغییر مستقیم از یخ جامد به بخار آب)، و از طریق ریزش یخ از دست بروند.
عکاسی از یخچال‌ها از اواسط قرن نوزدهم آغاز شده است. مقایسۀ عکس‌های هوایی و زمینی از یخچال‌ها نشان داده که تغییرات چشمگیری است که در حال رخ دادن است. در چند دهۀ گذشته، تصاویر ماهواره‌ای ابزاری برای نظارت بر تغییرات وسعت یخچال‌ها در سطح جهانی فراهم کرده است و به طرز شگفت‌انگیزی نواحی بیشتری از یخ را که دانشمندان می‌توانند بررسی کنند، گسترش داده است. پروژه اندازه‌گیری یخ‌های سطحی زمین از فضا (GLIMS) با مشارکت بیش از ۶۰ نهاد از ۲۸ کشور، پایگاه داده‌ای از خطوط و داده‌های دیگر برای کمیت‌سنجی وسعت قبلی و فعلی یخچال‌های موجود را گردآوری کرده است.
یخچال‌های طبیعی همچنین حیات‌وحش و اکوسیستم‌های مختلف را پشتیبانی می‌کنند. ذوب یخچال‌ها می‌تواند تغییراتی جدی در زیستگاه‌ها ایجاد کند که تأثیرات منفی بر روی گونه‌ها و تنوع زیستی خواهد داشت.
کاهش این یخچال‌ها می‌تواند اثرات اقتصادی عمیقی داشته باشد. صنایع مختلف از جمله کشاورزی، گردشگری و تأمین آب در مناطق وابسته به یخچال‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرند. با کاهش منابع آب شیرین، تولید محصولات کشاورزی متأثر شده و این موضوع می‌تواند به بحران‌های غذایی منجر شود.
یکی از جدی‌ترین عواقب گرمایش جهانی، افزایش سطح دریا است. با تمرکز زیاد فعالیت‌های انسانی در سواحل و مناطقی که تنها چند متر بالاتر از سطح دریا قرار دارند، حتی سیلاب‌های مختصر نیز باعث ایجاد اختلالات اجتماعی و اقتصادی شده است. بر اساس گزارش هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی (IPCC)، سطح دریا جهانی از اوایل دهۀ ۱۹۷۰ به دلیل ترکیبی از انبساط حرارتی اقیانوس‌ها و کاهش جرم یخچال‌ها، از جمله کاهش جرم ناشی از سپید یخ گرینلند، افزایش یافته است.
در حال حاضر سطح جهانی دریا به‌دلیل انبساط حرارتی اقیانوس‌ها و ذوب یخچال‌ها در حال افزایش است، که هر یک حدود نیمی از افزایش مشاهده شده در سطح دریا را تشکیل می‌دهند و هر دو ناشی از افزایش‌های اخیر در دمای میانگین جهانی هستند. طبق گزارش تغییرات اقلیمی IPCC در سال ۲۰۲۱ میانگین سطح دریا جهانی بین سالهای ۱۹۰۱ و ۲۰۱۸ تقریباً ۰.۲۰ متر (۰.۶۶ فوت) افزایش یافته است. نرخ متوسط افزایش سطح دریا بین سالهای ۱۹۰۱ و ۱۹۷۱ تقریباً ۱.۳ میلی‌متر (۰.۰۵ اینچ) در سال بود که به حدود ۱.۹ میلی‌متر (۰.۰۷ اینچ) بین سالهای ۱۹۷۱ و ۲۰۰۶ و به‌طور بیشتر به حدود ۳.۷ میلی‌متر (۰.۱۵ اینچ) بین سالهای ۲۰۰۶ و ۲۰۱۸ افزایش پیدا کرد. هیئت IPCC این ارزیابی را با اطمینان بالا انجام داد و بیان کرد که تأثیر انسان احتمالاً دلیل اصلی افزایش سطح دریا از حداقل سال ۱۹۷۱ بوده است.
قطب‌های جنوب و گرینلند، دو سپید یخ بزرگ جهان، بخش عمده‌ای از یخ‌های زمین را تشکیل می‌دهند. اگر این سپید یخ‌ها به طور کامل ذوب شوند، سطح دریا بیش از ۷۰ متر (۲۳۰ فوت) افزایش خواهد یافت. برای مدت طولانی تصور می‌شد که این سپید یخ‌ها در تعادل هستند، اما مطالعات اخیر نشان‌دهندۀ عدم تعادل فزایندۀ سپید یخ‌ها است که در آن، جرم بیشتری از سپید یخ خارج می‌شود نسبت به آنچه با بارش برف جایگزین می‌شود، به ویژه در جنوب غربی قطب و گرینلند.
در مقایسه با مناطق قطبی، یخچال‌های کوچک و کلاهک‌های یخی در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر، با اینکه تنها حدود چهار درصد از کل مساحت یخ‌های زمینی یا حدود ۷۶۰,۰۰۰ کیلومتر مربع (۲۹۳,۰۰۰ مایل مربع) را تشکیل می‌دهند، ممکن است تا ۶۰ درصد از کل کمک یخچال‌های طبیعی به تغییر سطح دریا را در بین دهه‌های ۱۹۹۰ و ۲۰۱۰ ارائه داده باشند.
یک استثنا بر روند جهانی عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی در منطقه کاراکورام واقع در هیمالیا غربی مشاهده می‌شود. یخچال‌های این منطقه در طی ۱۵۰ سال گذشته پایدار مانده یا حتی گسترش یافته‌اند. توضیح این رفتار غیرمعمول ممکن است با عوامل هواشناسی مرتبط باشد. دیگر یخچال‌های هیمالیا بیشتر بارش خود را در طول فصل‌های مونسون تابستانی دریافت می‌کنند و با کاهش بارش برف مواجه بوده‌اند. همان‌طور که در مطالعه ۲۰۱۴ نشان داده شده است، کاراکورام دارای یک چرخه فصلی منحصر به فرد است. این منطقه بیشتر بارش خود را از طوفان‌های زمستانی غیرمونسونی دریافت می‌کند و در طول تابستان عمدتاً خنک و خشک می‌ماند. یک مطالعه‌ی دیگر در سال ۲۰۱۹ همچنین دریافت که بخش غربی آسیا جنوبی تنها منطقه‌ای در جهان است که یخچال‌های طبیعی به طور جزئی در حال افزایش جرم هستند. اینکه آیا این پایداری و/یا رشد غیرمعمول یخچالی در دهه‌های آینده ادامه خواهد داشت یا خیر، مشخص نیست. اما، بر اساس یک مطالعه در سال ۲۰۲۰ که مکانیزم‌های پاسخ منطقه‌ای را بررسی کرده است، «پایداری بلندمدت با توجه به گرمایش قابل‌توجهی که بر اساس پیش‌بینی‌های فعلی اقلیم در آینده انتظار می‌رود، بعید به نظر می‌رسد.»
برای حفظ یخچال‌های طبیعی و تأثیرات مثبت آن‌ها بر محیط‌زیست، نیاز به اقدامات فوری و مؤثر داریم. کاهش گازهای گلخانه‌ای، مدیریت منابع آب و ایجاد آگاهی عمومی از اهمیت یخچال‌ها از جمله اقداماتی است که می‌تواند به تثبیت وضعیت یخچال‌ها کمک کند.
حفاظت از یخچال‌های طبیعی برای آیندۀ زمین و نسل‌های آینده ضروری است. توجه به این موضوع و شناخت اثرات تغییرات اقلیمی بر روی این منابع می‌تواند به ما کمک کند تا بهتر از آن‌ها محافظت کنیم و از پیامدهای منفی جلوگیری کنیم.
برگرفته و ترجمه شده از: مرکز ملی برف و یخ کانادا