मराठी

हिमनदीच्या हालचालीची यंत्रणा, बर्फाच्या प्रवाहाचे प्रकार आणि जागतिक हवामान बदलाशी असलेला संबंध जाणून घ्या. समुद्राची पातळी, परिसंस्था आणि मानवी लोकसंख्येवरील परिणाम समजून घ्या.

हिमनदीची हालचाल: बर्फाचा प्रवाह आणि हवामान बदलाच्या परिणामांचे आकलन

हिमनद्या, बर्फाच्या विशाल नद्या, आपल्या ग्रहाची गतिशील वैशिष्ट्ये आहेत. त्यांची हालचाल, ज्याला बर्फाचा प्रवाह म्हटले जाते, ही गुरुत्वाकर्षणाने चालणारी एक गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे आणि ती तापमान, बर्फाची जाडी आणि खालील भूप्रदेश यासह अनेक घटकांनी प्रभावित होते. हिमनदीच्या हालचाली समजून घेणे केवळ पृथ्वीचा भूतकाळ उलगडण्यासाठीच नव्हे, तर हवामान बदलामुळे वाढत्या प्रमाणात प्रभावित होणाऱ्या जगात भविष्यातील बदलांचा अंदाज घेण्यासाठीही महत्त्वाचे आहे. हिमालयातील उंच हिमनद्यांपासून ते अंटार्क्टिका आणि ग्रीनलँडच्या विशाल बर्फाच्या थरांपर्यंत, हे बर्फाचे महाकाय राक्षस जागतिक समुद्राची पातळी नियंत्रित करण्यात, भूदृश्ये घडवण्यात आणि परिसंस्थांवर प्रभाव टाकण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. हा लेख हिमनदीच्या हालचाली, तिच्या विविध यंत्रणा आणि हवामान बदलाशी असलेल्या अतूट संबंधाचा एक व्यापक आढावा देतो.

हिमनद्या काय आहेत आणि त्या का महत्त्वाच्या आहेत?

हिमनद्या म्हणजे बर्फाचे मोठे, स्थायी स्वरूप जे जमिनीवर तयार होतात आणि स्वतःच्या वजनामुळे सरकतात. त्या प्रामुख्याने उंच पर्वतीय प्रदेशात (अल्पाइन हिमनद्या) आणि ध्रुवीय प्रदेशात (बर्फाचे थर आणि बर्फाचे आवरण) आढळतात. बर्फ जमा होऊन आणि दाबला जाऊन दीर्घ कालावधीत हिमनद्या तयार होतात. जसजसा बर्फ साचतो, तसतसे त्याचे रूपांतर घनदाट 'फिर्न'मध्ये आणि अखेरीस हिमनदीच्या बर्फात होते.

हिमनद्या अनेक कारणांसाठी महत्त्वाच्या आहेत:

हिमनदीच्या हालचालीची यंत्रणा

हिमनदीची हालचाल, ज्याला बर्फाचा प्रवाह असेही म्हणतात, ही एक गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये अनेक यंत्रणा एकत्रितपणे कार्य करतात. हिमनदीच्या हालचालीमागील मुख्य प्रेरक शक्ती गुरुत्वाकर्षण आहे. तथापि, हिमनदी कोणत्या विशिष्ट प्रकारे सरकते हे बर्फाचे तापमान, जाडी आणि खालील भूभाग यांसारख्या घटकांवर अवलंबून असते.

१. अंतर्गत विरूपण (क्रीप)

अंतर्गत विरूपण, ज्याला 'क्रीप' असेही म्हणतात, ही थंड हिमनद्यांमधील हालचालीची प्राथमिक यंत्रणा आहे. हिमनदीचा बर्फ घन दिसत असला तरी, तो प्रत्यक्षात एक चिकट द्रव आहे. स्वतःच्या वजनाच्या प्रचंड दाबाखाली, हिमनदीतील बर्फाचे स्फटिक विकृत होतात आणि एकमेकांवरून घसरतात. ही प्रक्रिया सिली पुट्टी (Silly Putty) तणावाखाली जशी विकृत होते तशीच आहे.

अंतर्गत विरूपणाची गती तापमानावर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते. गरम बर्फ थंड बर्फापेक्षा जास्त विरूपणक्षम असतो. त्यामुळे, ध्रुवीय हिमनद्यांपेक्षा समशीतोष्ण हिमनद्यांमध्ये अंतर्गत विरूपण अधिक महत्त्वाचे असते.

२. तळ घसरण (Basal Sliding)

जेव्हा हिमनदीचा तळ खालील खडकावरून घसरतो तेव्हा तळ घसरण होते. ही प्रक्रिया बर्फ-खडक यांच्या इंटरफेसवर द्रवरूप पाण्याच्या उपस्थितीमुळे सुलभ होते. हे पाणी याद्वारे निर्माण होऊ शकते:

हिमनदीच्या तळाशी पाण्याच्या उपस्थितीमुळे बर्फ आणि खडक यांच्यातील घर्षण कमी होते, ज्यामुळे हिमनदी अधिक सहजपणे घसरू शकते. तळ घसरण ही समशीतोष्ण हिमनद्यांमधील हालचालीची एक प्रमुख यंत्रणा आहे.

३. पुनर्हिमायन (Regelation)

पुनर्हिमायन ही एक प्रक्रिया आहे जी दाबामुळे बर्फ वितळल्यावर आणि दाब कमी झाल्यावर पुन्हा गोठल्यावर घडते. जेव्हा हिमनदी असमान खडकावरून सरकते, तेव्हा अडथळ्याच्या वरच्या बाजूला दाब वाढतो, ज्यामुळे बर्फ वितळतो. त्यानंतर वितळलेले पाणी अडथळ्याभोवती वाहते आणि खालच्या बाजूला जिथे दाब कमी असतो तिथे पुन्हा गोठते. या प्रक्रियेमुळे हिमनदी खडकातील अडथळ्यांभोवती वाहू शकते.

४. तळाचे विरूपण

काही प्रकरणांमध्ये, खालील खडक टिल (till) (अवर्गीकृत हिमनदी गाळ) सारख्या विरूपणक्षम गाळाने बनलेला असतो. हिमनदीच्या वजनामुळे हे गाळ विरूपित होऊ शकते, ज्यामुळे हिमनदी अधिक सहजपणे घसरू शकते. या प्रक्रियेला तळाचे विरूपण म्हणतात आणि विशेषतः मऊ, असंपिंडित गाळावर असलेल्या हिमनद्यांमध्ये हे महत्त्वाचे आहे.

५. अचानक वाढ (Surges)

काही हिमनद्यांमध्ये अचानक वेगवान वाढीचा काळ दिसतो, ज्याला 'सर्ज' (surges) म्हणतात. सर्ज दरम्यान, हिमनदी तिच्या सामान्य गतीपेक्षा शेकडो किंवा हजारो पटीने वेगाने सरकू शकते. सर्ज अनेकदा हिमनदीच्या तळाशी पाणी साचल्यामुळे होतात, ज्यामुळे घर्षण कमी होते आणि हिमनदी खडकावर वेगाने घसरू शकते. सर्जचा खालच्या भागांवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होऊ शकतो, ज्यामुळे भूदृश्यात जलद बदल होतात आणि संभाव्यतः पूर येऊ शकतो.

हिमनद्यांचे प्रकार आणि त्यांच्या हालचालीची वैशिष्ट्ये

हिमनद्यांचे त्यांच्या आकार, स्थान आणि औष्णिक पद्धतीनुसार विविध प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते. प्रत्येक प्रकारच्या हिमनदीची हालचाल वैशिष्ट्ये अद्वितीय असतात.

१. अल्पाइन हिमनद्या

अल्पाइन हिमनद्या जगभरातील पर्वतीय प्रदेशात आढळतात. त्या सामान्यतः बर्फाच्या थरांपेक्षा आणि बर्फाच्या आवरणांपेक्षा लहान असतात आणि त्यांच्या हालचालीवर सभोवतालच्या भूभागाच्या रचनेचा जोरदार प्रभाव असतो. अल्पाइन हिमनद्या अनेकदा दऱ्यांमध्ये मर्यादित असतात आणि कमीत कमी प्रतिकाराच्या मार्गाचे अनुसरण करतात. त्यांची हालचाल सामान्यतः अंतर्गत विरूपण आणि तळ घसरण यांचे मिश्रण असते. उदाहरणांमध्ये हिमालय, अँडीज, आल्प्स आणि रॉकी पर्वतरांगांमधील हिमनद्यांचा समावेश आहे.

२. बर्फाचे थर

बर्फाचे थर हे विशाल, खंडीय-प्रमाणातील हिमनद्या आहेत जे जमिनीचा मोठा भाग व्यापतात. पृथ्वीवरील दोन सर्वात मोठे बर्फाचे थर म्हणजे अंटार्क्टिक बर्फाचा थर आणि ग्रीनलँड बर्फाचा थर. बर्फाचे थर अंतर्गत विरूपण आणि तळ घसरण यांच्या मिश्रणातून सरकतात. तथापि, बर्फाच्या थरांची गतिशीलता अल्पाइन हिमनद्यांपेक्षा अधिक गुंतागुंतीची असते कारण त्यांचा आकार आणि मोठ्या उप-हिमनदी तलाव आणि निचरा प्रणालींची उपस्थिती. बर्फाच्या थरांमधील बर्फ प्रवाहाचा दर बर्फाची जाडी, तापमान आणि खालील भूगर्भशास्त्र यासारख्या घटकांवर अवलंबून लक्षणीयरीत्या बदलू शकतो.

३. बर्फाचे आवरण

बर्फाचे आवरण हे बर्फाच्या थरांपेक्षा लहान असतात परंतु तरीही जमिनीचा एक महत्त्वपूर्ण भाग व्यापतात. ते सामान्यतः घुमटाच्या आकाराचे असतात आणि सर्व दिशांना बाहेरच्या बाजूला वाहतात. बर्फाचे आवरण जगभरातील अनेक प्रदेशांमध्ये आढळतात, ज्यात आइसलँड, कॅनेडियन आर्क्टिक आणि पॅटागोनिया यांचा समावेश आहे. त्यांची हालचाल बर्फाच्या थरांसारखीच असते, ज्यात अंतर्गत विरूपण आणि तळ घसरण यांचे मिश्रण असते.

४. भरती-ओहोटीच्या हिमनद्या

भरती-ओहोटीच्या हिमनद्या म्हणजे महासागरात समाप्त होणाऱ्या हिमनद्या. त्या त्यांच्या जलद प्रवाहाच्या दरामुळे आणि हिमनग (icebergs) तोडण्याच्या प्रवृत्तीमुळे ओळखल्या जातात. भरती-ओहोटीच्या हिमनद्या समुद्राच्या तापमानातील बदलांसाठी विशेषतः संवेदनशील असतात आणि जगाच्या अनेक भागांमध्ये वेगाने माघार घेत आहेत. उदाहरणांमध्ये ग्रीनलँडमधील जेकबशावन इसब्रे (Jakobshavn Isbræ) आणि अलास्कामधील कोलंबिया ग्लेशियर यांचा समावेश आहे.

५. निर्गम हिमनद्या

निर्गम हिमनद्या म्हणजे बर्फाच्या थरांमधून किंवा बर्फाच्या आवरणांमधून बर्फाचा निचरा करणाऱ्या हिमनद्या. त्या सामान्यतः वेगाने वाहणाऱ्या असतात आणि बर्फाला समुद्राकडे वाहून नेतात. निर्गम हिमनद्या बर्फाच्या थरांच्या आणि बर्फाच्या आवरणांच्या एकूण वस्तुमान संतुलनात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. निर्गम हिमनद्यांच्या प्रवाहाच्या दरातील बदलांचा समुद्राच्या पातळीच्या वाढीवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होऊ शकतो.

हिमनदीच्या हालचालीचे मोजमाप

वैज्ञानिक हिमनदीच्या हालचाली मोजण्यासाठी विविध तंत्रांचा वापर करतात. या तंत्रांमध्ये यांचा समावेश आहे:

हिमनदीची हालचाल आणि हवामान बदल यांच्यातील संबंध

हिमनदीची हालचाल हवामान बदलाशी अतूटपणे जोडलेली आहे. जागतिक तापमान वाढत असताना, हिमनद्या वेगाने वितळत आहेत. या वितळण्यामुळे हिमनदीच्या तळाशी असलेल्या पाण्याची मात्रा वाढते, ज्यामुळे तळ घसरण वाढू शकते आणि हिमनदीची हालचाल वेगवान होऊ शकते. याव्यतिरिक्त, वाढत्या तापमानामुळे बर्फ स्वतःच कमकुवत होऊ शकतो, ज्यामुळे तो अंतर्गत विरूपणासाठी अधिक संवेदनशील होतो. हिमनद्यांचे वितळणे हे समुद्राची पातळी वाढण्यास एक प्रमुख कारण आहे आणि त्याचा जलस्रोत, परिसंस्था आणि मानवी लोकसंख्येवरही महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो.

हिमनदीची माघार

हिमनदीची माघार म्हणजे बर्फ जमा होण्यापेक्षा वितळण्याचे प्रमाण जास्त असल्यामुळे हिमनद्यांचे लहान होणे. ही जगभरातील हिमनद्यांमध्ये दिसून येणारी एक व्यापक घटना आहे. हवामान बदलामुळे गेल्या काही दशकांमध्ये हिमनदीच्या माघारीचा दर वाढला आहे. हिमनदीच्या माघारीचे महत्त्वपूर्ण परिणाम आहेत, ज्यात खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

हिमनदीचे वस्तुमान संतुलन

हिमनदीचे वस्तुमान संतुलन म्हणजे संचयन (हिमनदीमध्ये बर्फ आणि हिम जमा होणे) आणि अपक्षरण (हिमनदीमधून बर्फ आणि हिम कमी होणे) यांच्यातील फरक. सकारात्मक वस्तुमान संतुलन सूचित करते की हिमनदी वाढत आहे, तर नकारात्मक वस्तुमान संतुलन सूचित करते की हिमनदी लहान होत आहे. हवामान बदलामुळे जगभरातील हिमनद्यांमध्ये व्यापक नकारात्मक वस्तुमान संतुलन दिसून येत आहे. हिमनद्यांवरील हवामान बदलाचा परिणाम समजून घेण्यासाठी आणि समुद्राची पातळी आणि जलस्रोतांमधील भविष्यातील बदलांचा अंदाज लावण्यासाठी हिमनदीच्या वस्तुमान संतुलनावर लक्ष ठेवणे महत्त्वाचे आहे.

केस स्टडीज: जगभरातील हिमनदीची हालचाल आणि हवामान बदलाचे परिणाम

हिमनदीच्या हालचालीवर हवामान बदलाचा परिणाम जगभरातील अनेक ठिकाणी दिसून येतो:

१. हिमालयीन हिमनद्या

हिमालयीन हिमनद्या, ज्यांना अनेकदा "आशियाचे पाण्याचे टॉवर" म्हटले जाते, त्या या प्रदेशातील लाखो लोकांसाठी गोड्या पाण्याचा एक महत्त्वाचा स्रोत आहेत. तथापि, हवामान बदलामुळे या हिमनद्या वेगाने मागे हटत आहेत. हिमालयीन हिमनद्यांच्या वितळण्यामुळे जलस्रोतांना धोका निर्माण होत आहे आणि GLOFs चा धोका वाढत आहे. उदाहरणार्थ, नेपाळमधील इम्जा त्शो (Imja Tsho) हिमनदी तलाव अलिकडच्या वर्षांत वेगाने विस्तारत आहे, ज्यामुळे खालच्या भागातील समुदायांना मोठा धोका निर्माण झाला आहे.

२. ग्रीनलँडचा बर्फाचा थर

ग्रीनलँडचा बर्फाचा थर हा पृथ्वीवरील दुसरा सर्वात मोठा बर्फाचा थर आहे आणि त्यात जागतिक समुद्राची पातळी सुमारे ७ मीटरने वाढवण्यासाठी पुरेसे पाणी आहे. हवामान बदलामुळे ग्रीनलँडचा बर्फाचा थर वेगाने वितळत आहे. ग्रीनलँडच्या बर्फाच्या थराचे वितळणे हे समुद्राची पातळी वाढण्याचे एक प्रमुख कारण आहे आणि ते उत्तर अटलांटिकमधील सागरी प्रवाह आणि परिसंस्थांवरही परिणाम करत आहे. वाढलेल्या वितळलेल्या पाण्याच्या प्रवाहामुळे बर्फाच्या थराचा अल्बेडो देखील बदलत आहे, ज्यामुळे सौर विकिरणांचे शोषण वाढते आणि तापमानवाढ अधिक होते.

३. अंटार्क्टिकचा बर्फाचा थर

अंटार्क्टिकचा बर्फाचा थर हा पृथ्वीवरील सर्वात मोठा बर्फाचा थर आहे आणि त्यात जागतिक समुद्राची पातळी सुमारे ६० मीटरने वाढवण्यासाठी पुरेसे पाणी आहे. अंटार्क्टिकचा बर्फाचा थरही वितळत आहे, जरी वितळण्याचा दर वेगवेगळ्या प्रदेशांमध्ये लक्षणीयरीत्या भिन्न आहे. पश्चिम अंटार्क्टिक बर्फाचा थर त्याच्या सागरी-आधारित स्वरूपामुळे कोसळण्यास विशेषतः असुरक्षित आहे. पश्चिम अंटार्क्टिक बर्फाचा थर कोसळल्यास जागतिक समुद्राच्या पातळीवर विनाशकारी परिणाम होतील.

४. अँडीजमधील हिमनद्या

अँडीज पर्वतरांगांमधील हिमनद्या दक्षिण अमेरिकेतील अनेक समुदायांसाठी पाण्याचा एक महत्त्वाचा स्रोत आहेत. हवामान बदलामुळे या हिमनद्या वेगाने मागे हटत आहेत. अँडीजमधील हिमनद्यांच्या वितळण्यामुळे जलस्रोतांना धोका निर्माण होत आहे आणि GLOFs चा धोका वाढत आहे. उदाहरणार्थ, पेरूमधील क्वेलकाया आईस कॅप (Quelccaya Ice Cap) हा जगातील सर्वात मोठ्या उष्णकटिबंधीय बर्फाच्या आवरणांपैकी एक आहे आणि तो वेगाने वितळत आहे.

५. युरोपियन आल्प्स

युरोपियन आल्प्समधील हिमनद्या प्रतिष्ठित स्थळे आहेत आणि पर्यटन आणि जलस्रोतांसाठी देखील महत्त्वाच्या आहेत. हवामान बदलामुळे या हिमनद्या वेगाने मागे हटत आहेत. आल्प्समधील हिमनद्यांच्या वितळण्यामुळे जलस्रोतांना धोका निर्माण होत आहे आणि भूदृश्य बदलत आहे. उदाहरणार्थ, स्वित्झर्लंडमधील अॅलेट्श ग्लेशियर (Aletsch Glacier) हा आल्प्समधील सर्वात मोठा ग्लेशियर आहे आणि तो लक्षणीयरीत्या लहान होत आहे.

भविष्यातील अंदाज आणि शमन धोरणे

हवामान मॉडेल्स अंदाज लावतात की जागतिक तापमान वाढत राहिल्याने भविष्यात हिमनद्या लहान होत राहतील. भविष्यातील हिमनदी माघारीची व्याप्ती हरितगृह वायू उत्सर्जनाच्या दरावर आणि शमन धोरणांच्या प्रभावीतेवर अवलंबून असेल. हिमनद्यांवरील हवामान बदलाचे परिणाम कमी करण्यासाठी, हे आवश्यक आहे:

निष्कर्ष

हिमनदीची हालचाल ही एक गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे जी हवामान बदलाशी अतूटपणे जोडलेली आहे. हिमनद्यांचे वितळणे हे समुद्राची पातळी वाढण्याचे एक प्रमुख कारण आहे आणि त्याचा जलस्रोत, परिसंस्था आणि मानवी लोकसंख्येवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. हवामान बदलामुळे वाढत्या प्रमाणात प्रभावित होणाऱ्या जगात भविष्यातील बदलांचा अंदाज लावण्यासाठी हिमनदीच्या हालचाली समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करून आणि अनुकूलन धोरणे राबवून, आपण हिमनद्यांवरील हवामान बदलाचे परिणाम कमी करू शकतो आणि त्या ज्या महत्त्वाच्या संसाधनांना आणि परिसंस्थांना आधार देतात त्यांचे संरक्षण करू शकतो. या बर्फाळ राक्षसांचे आणि त्यांच्यावर अवलंबून असलेल्या समुदायांचे भविष्य हवामान संकटाचा सामना करण्यासाठी आपल्या सामूहिक कृतीवर अवलंबून आहे.

बदलत्या हवामानाच्या पार्श्वभूमीवर, माहितीपूर्ण धोरण-निर्धारण, शाश्वत संसाधन व्यवस्थापन आणि जगभरातील समुदायांची लवचिकता सुनिश्चित करण्यासाठी हे आकलन महत्त्वाचे आहे.