Емил Гачев

ЮЗУ „Неофит Рилски“, Национален институт по Геофизика, геодезия и география, БАН.

Резюме: Едни от най-изразителните индикатори за промените във високопланинския климат на Балканите са малките тела от многогодишен сняг и фирн, които още се срещат в някои планини като Проклетия (Албания), Дурмитор (Черна гора) и в българската Пирин планина. Най-представителни и най-изследвани от тях са така наречените „микроледници“ – много малки форми (0,5-5 ха), но с вековна възраст, в които фирново-леденият материал бавно се движи надолу под действието на гравитацията. В Пирин, в района на вр. Вихрен, се намират два микроледника, определени като най-южните глациални маси в Европа понастоящем. Наблюденията, които се извършват вече няколко десетилетия, показват че микроледниците отчетливо реагират на краткосрочните климатични колебания, като своевременно увеличават и намаляват размерите си. Последните резултати показват, че въпреки силното влияние на местните фактори, поведението на тези интересни природни форми в дългосрочен план кореспондира с тенденциите на глобалното затопляне, нещо повече, установява се известна зависимост между промяната в големината им и глобалните климатични режими. Всичко това поражда загриженост относно оцеляването на тези уникални феномени в близкото бъдеще.   

Ключови думи: микроледници, климатични промени, вариации, Балкански полуостров, Пирин

В последните години темата за промените в климата, и въобще в природната среда на Земята, заема едно от централните места в общественото внимание. Все още се дискутира доколко измененията са резултат от прекомерно силното човешко въздействие върху планетата, и доколко са следствие от естествената склонност на климатичната система към вариации (Николов, 2011). Някои скептици дори напълно отричат наличието на климатични промени, и считат че всичко, свъзрано с тази тема, е измислица на недоброжелатели.

По първия аспект на проблема: хипотезата за сериозния принос на човека в съвременното затопляне на климата се подкрепя от данните за съдържанието в атмосферата на парникови газове (особено въглероден диоксид и метан) в миналото и сега, на базата на проучвания на затворения въздух в полярните ледове и на съвременните инструментални измервания. Данните сочат, че, макар и да имат незначително процентно участие в атмосферния въздух, съдържанието на споменатите два газа понастоящем е на безпрецедентно високи нива, поне от времената след началото на ледниковия период, и нараства плавно но постоянно, с всяка изминала година. В последните няколко десетилетия кривата на покачване става по-стръмна, което показва връзка с увеличаването в ежегодните количества на изхвърляните от човека въглеродни емисии.

Що се касае до втория аспект, отговор на важните въпроси могат да дадат така наречените „природни индикатори“ – обекти и явления, които силно се влияят от вариациите в климата. Такива са растителността, нивата на езерата и реките, ледниците. Докато при растителността реакциите са по-бавни, поради нуждата от време за порастване и развитие (особено на дървесните растения, които играят ролята на средообразуватели в природата), а количеството на водата в реките и езерата е повлияно от черпенето на вода за различни нужди, ледниците се посочват от редица учени като може би най-добрите индикатори за климата. 

Най-бързо и най-точно на климатичните вариации реагират най-малките ледници, тъй като при по-големите отговорът на промените идва с известно забавяне, във връзка с необходимостта от време (от години до десетилетия) за придвижване на ледената маса от зоната на подхранване до края на ледника.

Както се знае,  в Югоизточна Европа няма класически ледници, но за сметка на това на българската общественост е почти неизвестно, че в няколко от високите планини на Балканския полуостров са открити и съществуват така наречените „микроледници“ – тела от многогодишен сняг, фирн и лед с незначителни размери (площи от 0,5 до 5 ха), които обаче по същество имат ледников характер, тъй като отговарят на две важни условия: 1) те са постоянни във времето (не са достигали пълно стопяване в последните няколко века) и 2) леденият материал в тях се движи надолу под действие на тежестта си. Понастоящем форми, доказани като микроледници, се срещат в три от високите планини на Балканския полуостров – Дурмитор /в Черна гора/, Проклетия /в Албания/ и Пирин /в България/.

Фигура 1. Планини на Балканския полуостров, в които са открити микроледници

В Пирин има два микроледника, които се намират в най-високата мраморна част на планината – „Снежника“  в циркуса Големия Казан под вр. Вихрен и „Бански суходол“, разположен под северната стена на карстовия ръб Кончето (фиг. 2). Това са най-южно разположените глациални маси в Европа в момента (единствените на юг от паралел 42° северна ширина) (Grunewald, Scheithauer, 2010).

Фигура 2. Микроледници в Пирин: Снежника и Бански суходол

Първите изследвания на фирново-ледената маса под североизточната стена на вр. Вихрен датират от края на 50те години на миналия век, когато ст. н. с. д-р Владимир Попов от Географския институт при БАН я определя като „постоянен снежник“ (Попов, 1964). По-късно в циркус Големия Казан работят немски учени под ръководството на доц. Карстен Груневалд. Те наблюдават ежегодно Снежника в периода 1994-2007 г., като измерват големината му. През 2006 г. правят и единадесетметров сондаж, в който на дълбочина под 10 м откриват лед на възраст около 100 г. (Груневалд и др., 2008) С това те доказват вековния характер на тази форма и първи я определят като „микроледник“. От 2008 г. насам българските микроледници се наблюдават от екип под ръководството на доц. д-р Емил Гачев от ЮЗУ „Неофит Рилски“ (от катедра „География, екология и опазване на природната среда“, ръководена понастоящем от доц. д-р Иван Дреновски), който извършва ежегодни измервания на площта на Снежника. През 2009 г. екипът описва и картира за първи път втория, по-голям пирински микроледник – Бански суходол (Гачев и Гиков, 2010). През 2012 г. в подножието му са открити скали със следи от прясна ледникова шлифовка – доказателство за наличието на движение на леда от  глациален тип, а през 2017 г. съвместно с географи от Тимишоара, Румъния, е направено и геофизично сонндиране, на базата на което се предполага максимална дебелина на микроледника от 

Фигура 3. Свежи следи от ледникова шлифовка на мраморна скала – Бански суходол, 2012 г.

17 м. От 2011 г. екипът, представляван от доц. д-р Емил Гачев, доц. д-р Красимир Стоянов и други учени от ЮЗУ, осъществява регулярни наблюдения и изследвания на микроледници в планините Проклетия и Дурмитор. В Проклетия има общо поне 13 микроледника (Gachev et al., 2016), от които 10 са открити и описани за пръв път от българските географи (фиг. 4), а обект на ежегодно наблюдение са 5 от тях (фиг. 5). В Дурмитор се наблюдава Дебели намет, определен като малък ледник от сръбски и британски изследователи (Djurović, 2012).

Фигура 4. Малък ледник Мертур в планинския дял Лугу и Силикут – Проклетия – описан за първи път от българските географи.

„Жизненият цикъл“ на едим микроледник включва сезон на натрупване на сняг, който при нашите климатични условия обичайно продължава от ноември до април, и сезон на топене в периода от май до октомври. Големината се измерва през есента, след приключване на по-голяма част от топенето, за да се види каква част от снежно-ледената маса е останла нестопена. Системните наблюдения на площите на общо 8 микроледника в три планини показват значителни колебания в техните размери от година на година, чиято амплитуда може да надхвърли 200% (Gachev, Mitkov, 2019; Gachev, 2020а).

В поведението на изследваните малки ледници ясно се разграничават краткосрочни колебания и дългосрочни тенденции за промяна. Кратковременните вариации (в рамките на 1-3 години) на микроледниците в Пирин се определят основно от температурите по време на сезона на топене („летни“ или положителни температури), като корелацията между лятна температура и площ при Снежника достига –0,75. В планините на Западните Балкани (Проклетия и Дурмитор) водещ фактор за краткосрочните промени е количеството на валежите през студеното полугодие („зимни“ валежи), които определят снежното подхранване (Gachev, 2020а). Причина за това е силното морско влияние върху климата, което идва от бариерното положение на Динарската планинска верига по отношение на влажните въздушни маси, идващи от Адриатическо море.

Фигура 5. Проклетия, микроледник Езерце III – най-големият на Балканите, обект на ежегоден мониторинг от 2011 г. насам 

В светлината на климатичните промени особен интерес представлява дългосрочното поведение на микроледниците, което може да се наблюдава и установи само след много години упорита и системна работа (именно в това е смисълът на трудните за изпълнение многогодишни мониторингови програми). За разлика от краткосрочните колебания, които в някои случаи показват разминавания в трите разглеждани планини, дълговременните тенденции са еднозначни в целия регион. От началото на съвременната епоха на затопляне на климата, тоест, от средата на ХIХ век насам, съществуващите микроледници в планините на Балканския полуостров са намалили площта си между 35 и 60% (Gachev, 2020b, Hughes, 2010), а няколко ледничета са изчезнали напълно (в това число „малкото ледниче“ в циркуса Баюви дупки в Пирин, споменато в средата на миналия век от известния метеоролог Христо Пеев) (Пеев, 1960, 1961). В последните 3 десетилетия, които, съгласно данните от измерените температури на въздуха, са белязани от силно затопляне, при микроледниците се очертават най-общо три периода: 1) период с преобладаващи малки размери от края на 80те години на ХХ век до 2002-2003 г.; 2) период с предимно големи размери между 2004 и 2011 г. 3) педиод с по-често малки размери от 2012 г. насам (фиг. 6). „Рецесията“ в първия период се обяснява с поднормални суми на зимните валежи в течение на няколко поредни години, докато „експанзията“ във втория – с по-големи от обичайните количества снеговалежи. В резултат на това в период от над 20 години, от началото на 90те години до средата на второто десетилетие на XXI век, практически при микроледниците на Балканите не се отбелязваше никаква тенденция на промяна, въпреки повишаващите се температури на въздуха, демонстрирани от метеорологичните данни (фиг. 7).

Фигура 6. Площи на малки ледници на Балканския полуостров (Gachev, Mitkov, 2019; Gachev, 2020) 

Фигура 7. Средна годишна температура на въздуха на вр. Мусала (°С), 1994-2020 г.(по данни от www.stringmeteo.com)

Ситуацията започна да се изменя в течение на последния от трите изброени периода. В него се отбелязват силно променливи размери на малките ледничета, но с подчертано преобладаване на неголемите величини. Абсолютният минимум на микроледниците в планините на Западните Балкани за целия период на наблюдение беше отбелязан през есента на 2017 г. (фиг. 8), когато снежно-фирновата маса на повечето от тях беше напълно стопена и на повърхността се разкриваше смесица от скални блокове и лед, който при нормални условия е погребан под метри сняг. Размерите на „Снежника“ и „Бански суходол“ в Пирин достигнаха своя минимум през 2020 г., когато Снежника изравни най-малката големина от 1994 г. 

Свиването на микроледниците в годините след 2011 се обяснява с намаляване на зимните валежи до поднормални нива на фона на все по-високи температури. Преобладаването на безснежни зими отчасти се дължи и на промени в атмосферната циркулация и все по-голямото развитие на север на Азорския (Сахарски) антициклон (Симеон Матев, 2021, устно съобщение). Вследствие на наблюдаваните промени в последните 5 години вече се очертава устойчива дългосрочна тенденция на намаление на размерите на микроледниците.

Фигура 8. Промени в площта на ледник Дебели намет (Дурмитор, Черна гора)

До неотдавна се смяташе, че дългосрочното поведение на най-малките ледници слабо следва глобалните тенденции на климатична промяна, тъй като при тях влиянието на местните условия (засенчване от скални стени, силно изразен микроклимат, голям приход на сняг от лавини заради стръмните склонове и т. н. ) е толкова силно, че в голяма степен ги „изолира“ от събитията във външния свят. Установи се обаче, че е налице връзка – зависимост, между явление от глобална величина като Северноатлантическото колебание, и дългосрочните промени на микроледниците.

Североатлантическото колебание – това е разликата в средните стойности на атмосферното налягане между Азорския максимум (област на високо налягане над Северния Тропик) и Исландския минимум (област на ниско налягане) (Рачев, 2018). Колкото по-голяма е тази разлика, толкова по-значителен е градиентът на налягането и толкова по-силно е топлото течение Гълфстрийм. Съответно, във връзка с по-силната въздушна и водна циркулация, образуваните над Исландия циклони са по-мощни, но и антициклонът над Сахара става по-силен и прониква по-на север. Тоест, при големи величини на Северноатлантическото колебание, Исландските циклони се движат на запад, носейки влага на Западна, Централна и Северна Европа, докато Южна Европа попада във властта на Сахарския антициклон и времето там е по-сухо от нормално. В случай, че разликата в наляганията е по-малка от средната, мощността на Гълфстрийм е отслабена, образуващите се над Исландия циклони нямат достатъчна сила да избутат студения въздух, установяващ се над Руската равнина и над Сибир, и се придвижват вместо на запад, на юг към Средиземно море. Там те презареждат с влага и поемат на изток над Южна Европа и Средиземноморието, допуснати от отслабения Азорски (Сахарски) антициклон. При такива условия времето на Балканите е по-влажно от обикновено.

Информацията от измерванията на атмосферното налягане в Лисабон (Португалия) и Рейкявик (Исландия) (по данни на NOAA) показва, че в последните десетилетия зачестяват зимите с положителна аномалия на Северноатлантическото колебание, по време на които активността както на Азорския максимум, така и на Исландския минимум, е повишена. Това може да се обясни с глобалното затопляне, тъй като в по-топлата атмосфера има повече енергия, заради по-голямото количество изпарена влага. Графиката на фиг. 9 показва съвпадение на периодите с положителни отклонения на Северноатлантическото колебание с тези на малки размери на микроледниците на Балканите. Същото се установява при анализа на връзката между осреднените 10 годишни величини на Северноатлантическото колебание (изразени чрез т. нар. NAO индекс) и 10 годишните средни от площите на Снежника – коефициент на корелация –0,91.

Фигура 9. Графика на зимните величини на Северноатлантическото колебание. Показани са отклонения на разликите в атмосферното налягане между Лисабон и Рейкявик спрямо средната разлика за периода декември-март в годините 1865-2019. Източник: https://ncar.ucar.edu/ (В периода след 1970 г. се наблюдава съвпадение (обратна зависимост) между размерите на микроледниците на Балканите и величината на NAO индекса) 

Фигура 10. Очаквани тенденции на промяна на общата атмосферна циркулация на Земята в условия на глобално затопляне. Повишаването на температурите води до засилване на екваториалната зона на ниско налягане и до по-голям размах на вихровите движения в малките и умерените географски ширини (оттам и до засилване на динамично обусловените тропичен антициклон и умерени циклони). Това става за сметка на полярната зона на високо налягане, чиято активност намалява с нарастване на температурата.

Направените анализи показват, че климатичните промени, изразени преди всичко в затопляне на климата, са обективна реалност, а не манипулация на общественото мнение. Това добре се демонстрира от поведението на малките ледници, които вече показват ясна дългосрочна тенденция на намаление на размерите си. Въпреки силното изолиращо влияние на местните условия, изглежда че даже и микроледниците се влияят от глобалните промени в климата, което навежда на нерадостни прогнози за тяхното съществуване. В светлината на предвижданията за продължаващо затопляне, за все по-голямата активност на баричните центрове и за изместването им в северна посока (фиг. 10), е и предпоставката за допълнително засушаване на климата на Балканите и за още по-голямо свиване на микроледниците в близките десетилетия. Въпреки това е трудно да се направят научни прогнози за времето на тяхното евентуално изчезване, тъй като с намаляване на раземрите им влиянието на топографията нараства още повече. Но предвид на нерадостните перспективи е добре съществуването на тези малки, но постоянни форми, по същество все още ледници, да бъде популяризирано сред научната и по-широката общественост, тъй като те са част от уникалното ни природно наследство (фиг. 11). Нека знаем за тях докато още ги има!

Фигура 11. Микроледник Снежника през ноември 2015 г.

ЛИТЕРАТУРА:

Гачев, Е., А. Гиков, 2010. Описание и първо измерване на снежника в циркуса Бански суходол. Пробл. на геогр. 3-4. 90-98.

Груневалд, К., Й. Шайтхауер, А. Гиков, 2008. Микроледници в Пирин планина. Проблеми на географията, 1-2. 104-111.

Николов, Т., 2011. Глобални изменения на климатите в историята на Земята. АИ „Проф. М. Дринов“, София.392 стр. 

Пеев, Х., 1960. За някои съвременни ледникови форми в Пирин планина. Природа, бр. 1.

Пеев, Х., 1961. Принос към въпроса за образуването на съвременни ледникови форми в Пирин. Хидрология и метеорология, 3. 22-26.

Попов, В., 1964. Наблюдения върху снежника в циркуса Големия Казан – Пирин планина. Изв. на ГИ на БАН, VІІІ. 198-207.

Рачев, Г., 2018. Климатология – въпроси и отговори.

Djurović, P., 2012. The Debeli Namet glacier from the second half of the 20th century to the present . Acta geographica slovenica.

Gachev, E., 2020a. Small glaciers in the Dinaric Mountains after eight years observation: on the verge of extinction? Acta geographica slovenica 60/2. 191-211

Gachev, E., 2020b. Holocene glaciation in the mountains of Bulgaria. Mediterranean Geoscience Reviews, vol. 2, issue 1. 103-117

Gachev, E., I. Mitkov, 2019. Small glaciers in Pirin (Bulgaria) and Durmitor (Montenegro) as glacio-karstic features. Similarities and differences in their recent behaviour. Quaternary International, 504. 153-170.

Gachev, E., K. Stoyanov, A. Gikov, 2016. Small glaciers on the Balkan Peninsula: state and changes in the last several years. Quaternary International, 415, 33-54.

Grunewald, K., J. Scheithauer, 2010. Europe’s southernmost glaciers: response and adaptation to climate change. Glaciology, 56.. 

Hughes, P. D., 2010. Little Ice Age glaciers in the Balkans: low altitude glaciation enabled by cooler temperatures and local topoclimatic controls. Earth Surface Processes and Landforms, 35/2. 229-241.

www.stringmeteo.com. Bulgarian site for discussing weather.

https://ncar.ucar.edu/ Climate Analysis Section, NCAR Boulder, USA  

Направи дарение на училище!