Ледники по-индийски: спасаем поля от засухи

Искусственные ледники под названием «ледяные ступы» изобрел Сонам Вангчук. Впервые проект по их созданию был запущен в октябре 2013 года, а первая такая ступа появилась в январе 2014 года – она была создана самим изобретателем вместе с неправительственной организацией «Студенческое образовательное и культурное движение Ладакха». 15 ноября 2016 года за работу над ледяной ступой Сонама ​​Вангчука наградили премией Rolex Awards for Enterprise.

 

Зона рискованного земледелия

 

Регион Ладакх представляет собой холодную пустыню, где зимой не ведется земледелие из-за промерзшей почвы и низких температур воздуха. Весной же потребность в воде для посевов огромна, а ручьи к моменту сева уже пересыхают. Учитывая, что годовое количество осадков в Ладакхе менее 50 миллиметров, сельское хозяйство в этом регионе зависит исключительно от талого снега и таяния ледников. Климатические изменения вносят свои коррективы, и теперь здесь еще более жаркое лето, а снега весной тают еще раньше, чем прежде. Следовательно, в весенний сезон воды становится меньше и меньше, а это, в свою очередь, влияет на сельское хозяйство и запасы продовольствия. 

 

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Cryosphere, в 2010-х годах Земля потеряла более 1,2 триллиона тонн льда. Это значительное увеличение по сравнению с 760 миллиардами тонн, которые планета теряла за год в предыдущем десятилетии, и исследователи обнаружили, что в период с 1994 по 2017 год планета потеряла колоссальные 28 триллионов тонн льда. Естественные ледники имеют решающее значение для жизни в этих засушливых горных районах, поскольку они являются важным источником пресной воды. Поэтому инженеры придумали инновационное решение: замораживать и хранить зимнюю пресную воду в огромных возвышающихся сооружениях. Затем эта вода будет доступна весь год, и она сможет помочь поддерживать сообщества, живущие в этих регионах.

 

 

История создания ледяной ступы

 

Однажды в мае Сонам ​​Вангчук заметил под мостом ледяные отложения. Несмотря на то, что стояла теплая погода, и на то, что мост этот был отнюдь не в горах, лед под ним не растаял, поскольку солнце на него не светило. Тогда Вангчук понял, что лед в Ладакхе может сохраняться и дольше, до самого лета, если его защитить от прямых солнечных лучей. Поскольку создать тень над крупными водоемами невозможно, Вангчук подумал о замораживании и хранении воды в форме конуса, который обеспечивает минимальную площадь соприкосновения с солнечными лучами, сохраняя при этом максимальный объем воды.

 

Итак, в октябре 2013 года Сонам ​​Вангчук создал первый прототип шестиметровой ледяной ступы в городе Лех, заморозив 150 000 л воды в виде конуса, не укрытого от солнца. Вода подавалась по течению реки самотеком, а для откачки не использовалось электричество или машины. В результате ледяная ступа не растаяла до 18 мая 2014 года – даже когда температура превышала 20°C.

 

Напомним, что регион Ладакх весной испытывает острую нехватку воды для нужд сельского хозяйства, что еще больше ограничивает период выращивания в этом субарктическом климатическом районе. И если использовать малую часть огромного потенциала ветровой, гидро- и солнечной энергии региона Ладакх, можно делать ледяные ступы,  применяя снеговые пушек для орошения всех обрабатываемых земель. 

 

Искусственные ледники создаются с использованием простой ирригационной системы, предназначенной для хранения пресной воды. Ледяные ступы стали спасательным кругом для фермеров во время весеннего посевного сезона. Население Ладакха составляет почти 300 000 человек, и это население необходимо прокормить, а для этого необходимо обеспечить  поля водой.

 

Изобретение не пропало

 

Чтобы популяризировать искусственные ледники и экономить воду для орошения, с 2019 года ежегодно проводится «Конкурс ледяных ступ». Так, в 2019 году в Ладакхе построили 12 ледяных ступ, в 2020 году – около 25 ступ.

 

Это безусловно инновационное решение проблемы нехватки воды, вызванной летней засухой, которое может помочь в борьбе с последствиями изменения климата. Сельское хозяйство в этих холодных пустынных регионах имеет решающее значение для выживания, а урожай можно выращивать только в течение нескольких месяцев в году. Из-за изменения климата это и без того короткое окно быстро сокращается. 

 

Сегодня вместе с индийскими университетами, местными жителями из региона Ладакх и проектом «Ледяная ступа» работают исследователи из научной группы по криосфере и изменению климата Абердинского университета, чтобы помочь справиться с ситуацией. Они лучше понимают механизмы местного микроклимата, и в частности, ищут способы избежать замерзания воды в трубах.

 

Как делают искусственные ледники?

 

 

Этап 1

 

Искусственные ледники строятся в зимние месяцы путем подачи пресной воды с большей высоты вниз по склону с использованием полиэтиленовых труб.

 

Этап 2

 

Вода направляется по трубе от основания ледяной ступы в вертикальную трубу из оцинкованного железа.

 

Этап 3

 

Когда ночью температура падает, эта пресная вода перекачивается через фонтан-разбрызгиватель в верхней части вертикальной трубы. При зимних температурах в регионе Ладакх до -30°C вода замерзает на специально построенной конструкции из дерева и стали.

 

Этап 4

 

Когда вода замерзает, в результате получается огромная структура типа сталагмита. По мере накопления льда и роста ступы можно добавлять больше труб, чтобы увеличить высоту искусственного ледника и сохранить большие объемы воды.

 

Этап 5

 

Когда погода становится теплой, а воды не хватает, лед постепенно тает, высвобождая пресную воду, хранящуюся в леднике. Это обеспечивает местных жителей бесценным источником воды для орошения в этот критический период начала посевной кампании.