Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Jak i gdzie powstają lodowce

Lodowce powstają w miejscach, gdzie ukształtowanie terenu sprzyja gromadzeniu się dużej ilości śniegu, a jednocześnie gdzie roczna akumulacja śniegu przewyższa jego topnienie, co prowadzi do stopniowego nagromadzania się śniegu.  Pod wpływem własnego ciężaru śnieg ulega zagęszczeniu i przekształca się w firn, a następnie w lód lodowcowy. Po osiągnięciu odpowiedniej grubości, lód w dolnych warstwach staje się plastyczny i zaczyna przemieszczać, ślizgając po podłożu skalnym. Prędkość ruchu lodowca zależy od nachylenia terenu, grubości lodu oraz obecności wody u podstawy, która może działać jak smar. W górnych warstwach lodowiec porusza się w sposób kruchy, co prowadzi do powstawania szczelin i pęknięć w lodzie.

Lodowce dzielimy na kilka typów w zależności od ich położenia i mechanizmu powstawania. Najważniejsze z nich to lodowce górskie oraz kontynentalne. Te pierwsze znajdują się w wysokich partiach gór, takich jak Alpy, Himalaje czy Andy. Powstają w wyniku akumulacji śniegu i lodu na dużych wysokościach. Lodowce kontynentalne to olbrzymie pokrywy lodowe, które obejmują nawet cały kontynenty, jak w przypadku Antarktydy.

W zależności od wpływu rzeźby na ukształtowanie lodowca można wyróżnić m.in.: lodowce piedmontowe (inaczej przedgórskie, powstają, gdy lodowiec górski wypływa na równinę i rozlewa się po niej szeroko), szelfowe (to brzeżna część lądolodu, która unosi się swobodnie na powierzchni wody, podczas gdy jego podstawa jest zanurzona) czy fieldowe (inaczej norweskie, zajmujące spłaszczony szczyt góry lub wysoko położone płaskowyże z licznymi jęzorami lodowcowymi spływającymi w różnych kierunkach).  

Największe lodowce i lądolody na Ziemi

Najpotężniejsze pokrywy lodowe znajdują się na Antarktydzie i Grenlandii. Największym lodowcem na Ziemi pod względem powierzchni jest Lodowiec Szelfowy Rossa na Antarktydzie. Jego powierzchnia wynosi ok. 487 000 km², zaś grubość lodu liczy do 750 metrów. Stanowi około 13% całkowitej powierzchni wszystkich lodowców szelfowych na Ziemi. Najdłuższym lodowcem na świecie jest Lodowiec Lamberta na Antarktydzie. Liczy około 400 km długości, do 100 km szerokości. Ciekawym przypadkiem jest Lądolód Grenlandzki, który pokrywa 1 710 000 km², około 80% powierzchni Grenlandii. Jest to druga co do wielkości pokrywa lodowa na Ziemi, po lądolodzie Antarktydy. Czapa lodowa rozciąga się na długości ok. 2400 km i szerokości do 1100 km.

Na uwagę zasługuje również Lądolód Patagoński Południowy znajdujący się w Ameryce Południowej,  na terenie Chile i Argentyny. Lądolód jest reliktem okresu wielkich zlodowaceń plejstoceńskich. Spływa z niego 49 bocznych lodowców, w tym największe: Pío XI (1265 km²), Upsala (902 km²), Viedma (978 km²), Perito Moreno (258 km²).

Największym lodowcem w Europie jest Vatnajökull na Islandii – pokrywa 8% całego lądu wyspy. Na terenie Norwegii znajduje się największy lodowiec Europy kontynentalnej  Jostedalsbreen (487 km²). Niestety lodowiec kurczy się w zastraszającym tempie i istnieje niebezpieczeństwo oderwania się jego całego trzonu.

Lodowce pełnią kluczową rolę w klimacie Ziemi. Ich biała powierzchnia odbija promieniowanie słoneczne, co pomaga w regulacji temperatury planety. Stanowią także ogromne rezerwuary słodkiej wody – w sezonach letnich topnieją, dostarczając wodę rzekom, co ma kluczowe znaczenie dla rolnictwa i ludzi mieszkających w dolinach górskich.

Wraz z postępującym ociepleniem klimatu lodowce kurczą się w zastraszającym tempie. Wzrost poziomu mórz, spowodowany ich topnieniem, stanowi zagrożenie dla wielu nisko położonych regionów świata, w tym dla miast takich jak Nowy Jork, Londyn czy Dżakarta.

Znaczenie lodowców na Ziemi

Lodowce są ogromnymi rezerwuarami słodkiej wody – zawierają około 70% światowych zasobów. Już choćby z tego powodu zasługują na specjalną ochronę.  

Lodowce i pokrywy lodowe mają jasną powierzchnię, która odbija nawet 80–90% promieniowania słonecznego, co zapobiega nadmiernemu nagrzewaniu się Ziemi. W miarę topnienia lodowców odsłaniają się ciemniejsze powierzchnie, takie jak woda oceaniczna czy skały, które pochłaniają więcej ciepła, przyspieszając dalsze ocieplenie. To zjawisko nazywane jest sprzężeniem zwrotnym albedo i stanowi jeden z mechanizmów napędzających globalne zmiany klimatu. Ponadto stabilizują temperaturę powietrza i oceanów. Zimne masy powietrza nad lodowcami ochładzają atmosferę, a zmiany w ich objętości mogą zaburzać globalne wzorce pogodowe. Przykładem jest wpływ topniejących lodowców Arktyki na prądy strumieniowe, co może prowadzić do częstszych i bardziej ekstremalnych anomalii pogodowych, takich jak fale upałów czy silne burze.

Topnienie lodowców dostarcza ogromnych ilości słodkiej wody do oceanów, co może zaburzać proces cyrkulacji termohalinowej (prądy głębinowe są napędzane przez różnice w gęstości wody, która jest kontrolowana przez temperaturę i zasolenie). Jednym z najbardziej zagrożonych systemów jest Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna (AMOC), której osłabienie może wpłynąć na pogodę w Europie i Ameryce Północnej, prowadząc np. do surowszych zim w Europie lub zwiększenia liczby huraganów na Atlantyku. 

Topniejące lodowce przyczyniają się także do wzrostu poziomu mórz, co może prowadzić do zalewania obszarów przybrzeżnych, w tym wielkich miast. Do najbardziej zagrożonych należą:
- Dżakarta, stolica Indonezji, która tonie w tempie około 10 cm rocznie (co jest efektem zarówno podnoszenia się poziomu morza, jak i eksploatacji wód gruntowych), szacuje się, że do 2050 roku jedna trzecia miasta może znaleźć się pod wodą, dlatego rząd planuje przenieść stolicę na wyspę Borneo;
- Miami (USA), już teraz doświadcza wdzierania się wody morskiej do miasta podczas przypływów. Do 2100 roku poziom wody może wzrosnąć nawet o 2 metry, co zagrozi infrastrukturze i mieszkańcom;
- Nowy Jork (USA), prognozy mówią o wzroście poziomu oceanu o ok. 1,5 metra do końca stulecia, co grozi zalaniem Manhattanu i Brooklynu;
- Londyn (Wielka Brytania). Chociaż miasto jest chronione przez Thames Barrier, wzrost poziomu wody może sprawić, że do 2050 roku konieczne będzie jej unowocześnienie. Zagrożone są tereny wzdłuż Tamizy, w tym centralne części miasta;
- Bangkok (Tajlandia) położony na nizinnych terenach tonie ok. 2–3 cm rocznie. Do 2100 roku duże obszary miasta mogą znaleźć się pod wodą, jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie działania ochronne;
- Szanghaj (Chiny) – jedno z największych miast na świecie leży w delcie rzeki Jangcy. Nawet 23 miliony ludzi mogą zostać dotknięte powodziami w ciągu kilku dekad;
- Wenecja (Włochy) od dziesiątek lat walczy z regularnymi powodziami, a projekt MOSE (system zapór przeciwpowodziowych) to tylko tymczasowe rozwiązanie. Do końca XXI wieku Wenecja może być nie do uratowania, jeśli poziom mórz wzrośnie o ponad 50 cm;
- Ho Chi Minh (Wietnam), wzrost poziomu morza o 1 metr może zatopić do 50% delty Mekongu i poważnie zagrozić miastu;
- Kair (Egipt) leżący w delcie Nilu. Podnoszenie się poziomu Morza Śródziemnego może doprowadzić do migracji milionów ludzi;
- Tokio (Japonia), którego dzielnice leżą poniżej poziomu morza, co czyni je podatnym na powodzie i sztormy tropikalne.

Topnienie lodowców to jeden z najbardziej niepokojących skutków zmian klimatycznych. Modele klimatyczne wskazują, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nie zostanie ograniczona, wiele lodowców może zniknąć do końca XXI wieku. Już teraz obserwujemy dramatyczne kurczenie się lodowców na całym świecie. Konieczne są działania na rzecz ograniczenia emisji CO₂, ochrona naturalnych ekosystemów oraz rozwój technologii pochłaniania dwutlenku węgla, które mogą spowolnić ten proces.