Akadēmiskais centrs
Cilvēkiem raksturīgi apkārtējo pasauli vērtēt antropocentriski. No šā viedokļa raugoties, ledāji plašāku sabiedrību interesē šādā kontekstā – ja ledāji izkusīs, vai mūsu mājokļi nebūs zem ūdens? Es pieļauju, ka ledāju nozīme ir plašāka par šo nedaudz vulgarizēto aprakstu.
Tāds lietišķais aspekts ir, taisnība, un tas savienojas ar jautājumu “vai tad Latvijā trūkst izpētes objektu un ir jābrauc pētīt ledājus?”. Patiesībā jautājums ir ļoti komplicēts, jo ledāji ir vislielākajā mērā saistīti ar klimatu un dabas sistēmām. Minēšu vienkāršu piemēru. Iedomāsimies Antarktīdu vai Grenlandi – tās ir milzīgas ledus masas. Antarktīda ir 13,9 miljoni kvadrātkilometru platības, klāta ar ledu. Ledum ir ļoti augsta atstarošanas spēja, tā sauktais albedo. Respektīvi, lielākā daļa Saules radiācijas tiek atstarota atpakaļ atmosfērā. Mēs joprojām dzīvojam ledus laikmetā, kas sākās apmēram pirms 2,6 miljoniem gadiem, un pieminētie ledus kupoli vai segledāji nodrošina šā ledus laikmeta pastāvēšanu. Cits aspekts – ledājiem ir cieša saistība ar okeānu globālo cirkulāciju, kas savukārt ir pamats klimatam jebkur pasaulē, tostarp Latvijā. Es runāju par tā saukto termohalīno cirkulāciju. Tieši ledāju tuvumā – gan pie Grenlandes, gan pie Antarktīdas – veidojas visaukstākie un blīvākie ūdeņi pasaulē, kuri nogrimst līdz okeāna pašai gultnei un tālāk jau aizplūst visos okeānos. Tieši šie aukstie ūdeņi ir galvenais faktors, kas darbina minēto cirkulācijas “konveijeru”. Savukārt, ja runājam par lietišķiem aspektiem, minēšu to, kas Latvijā nav tik aktuāls, jo mums dzeramais ūdens ir viegli pieejams. Tomēr daudzviet pasaulē dzeramais ūdens ir resurss, kura ļoti pietrūkst, un ledāju kušanas rezultātā radies ūdens ir tas, kas šo resursu dod. Mēs runājam par miljardiem cilvēku, kuriem ūdeni gan dzeršanai, gan lauksaimniecības platību irigācijai nodrošina ledāju kušanas ūdeņi. Tad, kad augstkalnu ledāji nokusīs, radīsies milzīga ekonomiskā problēma, kas saasinās arī citas.
Vai var teikt, ka ledāji ir, tēlaini izsakoties, iesaldēta bibliotēka vai arhīvs? Proti, ka, pētot ledājus, var uzzināt par Zemes pagātni?
Šis no zinātnes viedokļa ir ļoti būtisks aspekts, jo ledāji tiešām ir klimata, klimata pārmaiņu liecību “arhīvs”. Turklāt ar tik augstu detalizācijas pakāpi, kādu nevar atrast citos “arhīvos”. Es vienkāršošu, bet var teikt, ka mēs varam izskaitīt ledājā vasarās un ziemās veidojušās kārtiņas vairāku kilometru dziļumā. Ir vairāki projekti, piemēram, Eiropas Savienībā projekts EPICA. Šā projekta laikā C jeb Čārlija ledus kupolā Antarktīdā tika veikts vairāk nekā trīs kilometrus dziļš urbums. Tika iegūts trīs kilometrus garš ledus serdenis, un šis serdenis satur informāciju par pēdējiem 800 000 gadu. Tā ir visdetalizētākā informācija, kāda mums ir pieejama! Tā ļauj mums noteikt, kāds ir bijis atmosfēras sastāvs konkrētajā laika periodā. Vai, piemēram, skatoties skābekļa izotopu attiecības, mēs varam noskaidrot to, kāds ir bijis gan ledāju tilpums, gan atmosfēras gāzu sastāvs, un izrēķināt, kāda ir bijusi temperatūra, cik liela ietekme uz to bijusi ogļskābajai gāzei. Nākamais lielais projekts ir Beyond EPICA. Agrākie dziļurbumi nesniedz mums informāciju par periodu, kas senāks par vienu miljonu gadu. Tā ir liela problēma, jo šajā laika periodā – apmēram pirms miljons gadiem – notika kaut kas tāds, kas izmainīja orbitālo ciklu ietekmi uz klimatu pasaulē. Kopā ir trīs orbitālie cikli, tā sauktie Milankoviča cikli. Es runāju par Zemes rotācijas ass sašķiebumu, Zemes orbītas ekscentritāti un precesiju (virziena maiņu). Pēdējo miljons gadu laikā dominē šis ekscentritātes cikls vai – var formulēt arī tā – 100 000 gadu cikls. Ledus laikmeti ilgst apmēram 100 000 gadu. Savukārt pirms šā pēdējā miljons gadu perioda ledus laikmeti ilga apmēram 40 000 gadu un atbilda Zemes ass sašķiebuma ciklam. Nav zināms, kas notika, kāpēc ledāji un klimats tā reaģēja, un zinātnieki mēģinās to noskaidrot, iegūstot šo vecāko ledu.
Domāju, ka daudzi cilvēki apzinās, ka ledāju izkušana nekas labs nav. Jūs runājāt par cikliem, un man radās bērnišķīgs jautājums: vai var, kā saka, lietas vērst par labu, vai ledāji var atjaunoties?
Ģeologi ir noskaidrojuši, ka kvartāra periodā – tas sākās apmēram pirms 2,6 miljoniem gadu – ir bijuši gan tie, ko mēs varētu saukt par starpleduslaikmetiem (interglaciāli periodi,) gan mazāki ledus laikmeti. Kopumā ir bijuši 50 starpleduslaikmeti un 50 mazie ledus laikmeti. Katra šā mazā ledus laikmeta ilgums ir vai nu 40, vai 100 tūkstoši gadu. Un katrā no tiem vēl var nošķirt stadiālus un interstadiālus posmus, kuros klimats var mainīties. Mazā ledus laikmeta laikā pat dažu desmitgažu laikā temperatūra var mainīties par 8–10 grādiem. Respektīvi, klimats ir ļoti mainīgs. Kā piemēru var minēt pēdējo ledus laikmetu, ko Latvijā sauc par Vislas ledus laikmetu. Šajā laikā Skandināvijā ledāji ir veidojušies vairākkārt. Latvijas teritoriju segledājs sasniedza apmēram pirms 60 000 gadu. Mēs īsti nezinām, cik lielu daļu pašreizējās Latvijas teritorijas tas pārklāja, tomēr mēs zinām, ka vēlāk šis segledājs atkāpās, Latvijas teritorija bija brīva no ledāja, bet tad apmēram pirms 25 000 gadu segledājs atkal pārklāja Latviju. Un pēc tam atkal nokusa. Mēs te runājam par segledājiem, kas ir lielas masas, savukārt, ja runājam par mazākiem ledājiem, kaut Islandes gadījumā, tad šajā pēdējā ledus laikmetā visa Islande bija pārklāta ar ledu, un tad – pirms 8–5 tūkstošiem gadu – šie ledāji nokusa. Tie ledāji, kādus mēs zinām mūsdienu Islandē, sāka veidoties apmēram pirms 4000 gadu, tie nav kādu senāku ledāju paliekas.
Ja pareizi saprotu, tie ir cikli, kurus mēs varētu apzīmēt kā dabiskus. Vai nav tā, ka cilvēka ietekme uz vidi ir bijusi tik būtiska, ka šie dabiskie cikli – tostarp ledāju atjaunošanās – ir izjaukti?
Šis ir ļoti būtisks jautājums, ko zinātnieki cenšas saprast. Tik daudz ogļskābās gāzes, kādu radījis cilvēks, nekad iepriekš nav bijis – vismaz runājot par kvartāra periodu. Tāpēc zinātniekiem vismaz pagaidām nav tādu modeļu, kas ļautu precīzi pateikt, cik liela ietekme būs šim faktoram. Tas, ko mēs varam pateikt – šis starpleduslaikmets būs ilgāks par tādu bez cilvēku ietekmes. Šis starpleduslaikmets ilgs vēl vismaz 50 000 gadu, varbūt vēl ilgāk. Varbūt cilvēka ietekme izrādīsies tik būtiska, ka orbitālie cikli vairs neizpaudīsies tā, kā tie izpaudās iepriekš. To mēs diemžēl nevaram pateikt.
Lasot grāmatu, pat no ģeoloģijas tālu esošs cilvēks redz, ka glacioloģija ir starpdisciplināra nozare. Kādi aspekti jums pašam liekas interesantākie?
Jums taisnība, turklāt ledāju pētniecība nav saistīta tikai ar glacioloģiju, tā aptver ļoti plašu disciplīnu kopumu. Antarktīdā ir polārās stacijas, kur neviens ledājus nepēta. Piemēram, tā Ukrainai piederošā, kurp mēs devāmies 2018. gadā. Tur zinātniekus interesē magnētisms zemes dzīlēs, kas notiek jonosfērā, jo šī vieta ir unikāla ar savu attālumu no dažādu veidu piesārņojumiem. Taču – var teikt, ka jebkurš dabaszinātnieks var atrast ledājos kaut ko sev interesantu. Ledāji tiek pētīti, lielākoties izmantojot satelītu sniegto informāciju. Šādi mēs varam rekonstruēt visu ledus vairogu. Tikpat labi zinātnieks var paņemt atsevišķu ledus kristālu un pētīt laboratorijā to, kā šis kristāls deformējas, pēc tam mēģinot to attiecināt uz visu ledus masu. Manas zinātniskās intereses – un ar to mēs ekspedīcijās arī nodarbojamies – ir saistītas, pirmkārt, ar fizisku klātbūtni ledājos (iesmejas), otrkārt, mūsu niša ir, izmantojot ģeofizikālas iekārtas, piemēram, ģeoradaru, iegūt ļoti detalizētu informāciju par, teiksim, ledāju biezumu. “Biezums” izklausās ļoti vienkārši, tomēr tas ir ļoti būtisks jautājums. Lielākoties ledāju biezumu pasaulē nezinām, un, ja nezinām, tad mēs faktiski nevaram precīzi aprēķināt arī citus parametrus. Ir arī cita unikāla informācija, ko var iegūt faktiski tikai ar ģeoradaru. Piemēram, ledāja termiskā uzbūve. Tas varbūt izklausīsies savādi, bet ledus var būt silts, un ledus var būt auksts. “Ledus ir silts” nozīmē, ka ap ledus kristāliem ūdens ir pavisam nedaudz. Jo ledus ir siltāks, jo tas var deformēties vieglāk, ledus var plūst ātrāk, un tam visam ir ļoti liela nozīme, cenšoties saprast, kas ar šādu ledāju notiks nākotnē. Respektīvi, mēs varam noteikt, kur ledājā ir silti un kur auksti apgabali. Mēs varam arī noteikt, vai kaut kur ledājā ir ūdens sakopojumi. Ekspedīcijā Svalbārā mēs mēģinājām noskaidrot, kāds ir zemledāja tuneļu tīkls, kurā plūst ūdens. Mēs varējām izveidot trīsdimensionālu shēmu, parādot, kā ūdens šajā ledājā plūst, savukārt tas palīdzēja noskaidrot, kā šie kušanas kanāli ir veidojušies.
Ja ļaudis Latvijā dodas apceļot dzimto zemi, kur Latvijas ainavā viņi redzēs ledāju, ja tā var teikt, pēdas?
Redzēt var faktiski visur. Mazliet vienkāršojot, varētu teikt tā, ka ledāju pēdas mēs neredzam tikai tur, kur reljefu veidojuši procesi jau pēc ledāju atkāpšanās. Piemēram, kāpas. Pārējā ainava ir saistīta ar ledājiem. Ir vērts nošķirt zemienes un augstienes. Piemēram, Vidzemes augstiene un Viduslatvijas zemiene. Ja mēs skatāmies šādā mērogā, tad zemienes ir vietas, kur koncentrējās ledāja plūsmas – tā sauktie ledus lobi. Savukārt augstienes ir vietas, kuras ledus lobi un plūsmu mazākas vienības, ledus mēles, aplieca no visām pusēm, kur notika ledus masu bremzēšanās un pastiprināta nogulumu uzkrāšanās. Piemēram, augstienēs ir vietas, kur vairāk nekā 300 metru biezumā ir nogulumi, kas saistīti ar ledājiem un to kušanas ūdeņiem. Zemienēs tie var būt tikai daži metri, un pēc šiem dažiem metriem jau būs nogulumieži, kas izveidojušies pirms 360–400 miljoniem gadu. Dabā mēs sastapsim reljefa formas, kas ir veidojušās vai nu zem ledāja, vai pie ledāja malas. Šādu formu saraksts būs ļoti garš, tāpēc minēšu tikai vienu no izplatītākajām – drumlini, klaipveida pauguri. Šādi “uz pusēm pāršķelti maizes klaipi” atrodas galvenokārt zemienēs, piemēram, Burtnieka līdzenumā. Ģeologi, skatoties uz šo pauguru formām, uz to formu morfoloģiju (garums, platums, augstums u. c.), var rekonstruēt arī ledus plūsmas ātrumu. Piemēram, jo šīs formas ir garākas, jo ledus plūda ātrāk. Daudzviet mēs varam sastapt arī tā sauktos kangarus – augstus vaļņus un grēdas. Daļa no šiem kangariem ir veidojušies zem ledājiem, daļa – ledāju iekšpusē, vēl citi – virs ledāja, varianti ir dažādi. Faktiski ar kangariem mēs apzīmējam osus vai ledāju tuneļu aizpildījumus. Respektīvi, kur ledājos bija tuneļi un tika sanests smilšainais, grantainais materiāls.
Jūs minējāt savu zinātnisko interešu nišu. Ja mēs skatītos uz ledāju pētniecību kopumā – cik daudz vēl ir palicis jautājumu, kurus, atvainojos par neveiklu vārdu spēli, ir vērts rakt?
Tikai pēdējo gadu laikā zinātnieki ir veikuši nopietnus dziļurbumus ledājos. Piemēram, pirms dažiem gadiem zinātniekiem Antarktīdā izdevās izurbties līdz zemledāja ezeram un iegūt nepiesārņotu paraugu. Antarktīdā zem ledāja ir vairāk nekā 400 ezeru. Šādi ezeri ir ļoti interesanti kaut vai tāpēc, ka tā ir vieta, kur dzīvība var attīstīties vai saglabāties, arī uz atsevišķiem kosmiskajiem ķermeņiem. Īsi sakot, uz jūsu jautājumu var atbildēt gandrīz burtiski: vietu, kur rakt – vai mūsu gadījumā urbt –, netrūkst.
