В индийском регионе Ладакх уже несколько лет создают искусственные ледники в виде ледяных отвалов конической формы – «ступы» для хранения выпадающих зимой осадков, которые обычно пропадают впустую для сельского хозяйства. Летом, когда воды для полива не хватает, ледяная ступа тает и увеличивает водные запасы для ирригации полей сельскохозяйственных культур.
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.
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 пушки 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.
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.
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.
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.
Читайте также:
9 самых редких в мире пород крупного рогатого скота
Собака или свинья - как найти трюфель: пособие для начинающих
Искусственное мясо заменит натуральное. Или нет?
#сельское хозяйство #индия #вода #орошение #изобретения #интересные факты