Геология и Геофизика Юга России

2221-3198

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук"

1300

10.46698/e6858-2115-8370-e

Геофизика

Анализ многолетней динамики границ ледника Гарабаши

Аджиев

А.Х.

zknyaz-kbsu@mail.ruКондратьева

Н.В.

Разумов

В.В.

Керефова

З.М.

Высокогорный геофизический институт, Россия, 360001, г. Нальчик, пр. Ленина, 2

30122025

41727

2025

Геология и геофизика Юга России

Актуальность работы. Данная работа является результатом исследования модели поведения ледяных массивов ледника «Гарабаши» для использования в рекреационных целях. Изыскания проводились в 2025 году сотрудниками ФГБУ «Высокогорный геофизический институт», в том числе авторами. Одним из участков использования для всесезонного катания на лыжах является ледник Гарабаши. С начала 1980-х гг. данный ледник является репрезентативным объектом ежегодных масс-балансовых измерений для мониторинга динамики массы ледникового покрова Эльбруса. За последние 19 лет наблюдений ледник постоянно находится в области отрицательных значений баланса массы, а это значит, что ледник ежегодно сокращается как по площади, так и в объёме. Цель исследования: Анализ многолетней динамики (1957–2025 гг.) границ ледника Гарабаши. Методы исследования: Динамика площадей ледника Гарабаши за разные годы определялась в результате мониторинга космоснимков с сайта Sentinel-2. Так же проводились облеты БПЛА (Геоскан 401) территории обследования, в результате привязки аэрофотоснимка к космоснимку в программе ArcMap были построены границы ледника 2025 г. Для анализа привлекались также данные из научной литературы. Результаты: Уменьшение площади ледника, с 1957 г. по настоящее время, составило 1013497 м2 , периметр сократился на 11963 м. Помимо антропогенного воздействия и эндогенных процессов, одной из причин деградации ледника Гарабаши являются значительные положительные аномалии летних температур.

glaciersatellite imagedronetourist and recreational complexglobal warming

ледниккосмоснимокбеспилотниктуристско-рекреационный комплекспотепление климата

Введение В соответствии с Федеральной целевой программой по развитию курортов Северного Кавказа Правительство РФ заявило о намерении в течение ближай- ших лет построить и развить до уровня современного европейского класса на территории региона пять горнолыжных курортов. Строительство и развитие горнолыжных комплексов ведется в Матласе (Дагестан), Мамисоне (Северная Осетия), Архызе (Карачаево-Черкесия), Лаго-Наки (Адыгея) и на Эльбрусе (Ка- бардино-Балкария). В Кабардино-Балкарии развивается всесезонный туристско-рекреационный комплекс (ВТРК) «Эльбрус», на территории которого находится ледник Гарабаши [Аджиев и др., 2020; Беккиев и др., 2021]. Поверхность ледника активно использу- ется для катания на лыжах (рис. 1). <img width="422" height="263" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_039.gif" /> Рис. 1. Ледник Гарабаши. Архивное фото ФГБУ «ВГИ», 2023 год / Fig. 1. Garabashi Glacier. Archive photo by the All-Russian State Geological Institute, 2023 Ледник Гарабаши – часть южного склона ледникового массива Эльбруса. На конусе Эльбруса он граничит с ледниками Терскол и Малый Азау. Материалы и методы С начала 1980-х гг. ледник Гарабаши является репрезентативным объектом еже- годных масс-балансовых измерений для мониторинга динамики площади и мас- сы ледникового покрова Эльбруса [Долгова и др., 2013; Коновалов, 2014; Чотча- ев и др., 2021; Бурдзиева и др., 2024]. За последние 19 лет прямых наблюдений ледник постоянно находится в области отрицательных значений баланса массы, а это значит, что ледник ежегодно сокращается в объёме. Значения баланса массы составляют от -500 до -1500 мм в.э./год (рис. 2), что в среднем эквивалентно ежегодному понижению поверхности льда на 1‒1,2 м [Kutuzov et al., 2019]. <img width="537" height="240" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_040.jpg" /> Рис. 2. График значений баланса массы ледника Гарабаши в мм водного эквивалента (мм в.э.) с 1984 года (начало инструментальных наблюдений) по 2022 год. Красным цветом показана линия отрицательного тренда / Fig. 2. Graph of the mass balance values of the Garabashi glacier in mm water equivalent (mm w.e.) from 1984 (the beginning of instrumental observations) to 2022. The negative trend line is shown in red Отрицательный балансовый тренд отражается также в отступании фронта ледника, увеличении количества нунатаков (скальных выходов коренного ложа) и общем сокращении площади. Кроме того, из-за постоянного движения льда, и в том числе благодаря рельефу подстилающего ложа образуются новые трещины. Темпы сокращения площади ледника Гарабаши и в общем ледников Эльбруса постоянно возрастают, что в будущем может привести к существенным изменениям ледникового ландшафта, и необходимости проведения дополнительных работ по обеспечению безопасности. Также отрицательный баланс массы означает объёмное сокращение ледника Га- рабаши. Особенности морфологического строения его ложа (подлёдного рельефа) таковы, что изменения в плане (площадные) выглядят менее значительными, чем вертикальные [Рототаева и др., 2019]. При дешифрировании космических сним- ков можно фиксировать не только изменение положения фронта (языка) ледника и его боковых границ, но также, при достаточном разрешении изображений (более 1 м/пикс) положения трещин, а главное их размеров на поверхности. В исследовании [Kutuzov et al., 2019] установлено, что, за период 1997‒2017 гг. при сокращении площади оледенения всего на 10,8 %, Эльбрус потерял 22,8 % мас- сы всего льда, то есть практически четверть. При этом абсолютная убыль объёма ледника Гарабаши за этот период составила ~0,05 км3 или 25,7 %, что соответству- ет среднему понижению поверхности на 14,21±0,15 м (рис. 3), при отрицательном балансе массы, равном 0,60±0,04 м в эквиваленте/год. К 2022 году ледник потерял ещё примерно 0,05 км3 льда из-за ускоряющегося таяния, заметно сократившись по площади, главным образом из-за отступания языка и увеличения площади нуната- ков (см. рис. 4). <img width="559" height="279" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_041.jpg" /> Рис. 3. Изменение высоты поверхности ледников южного макросклона Эльбруса, в т.ч. ледника Гарабаши, за период 1997‒2017 гг. по данным [Kutuzov et al., 2019] / Fig. 3. Change in the surface height of glaciers on the southern macroslope of Elbrus, including t he Garabashi glacier, for the period 1997‒2017 according to data [Kutuzov et al., 2019] Площадь ледникового покрова Эльбруса сокращается в течение всего перио- да наблюдений, что подтверждается работами [Лаврентьев и др., 2023; Татаренко, 2022; Tielidze et al., 2022]. Также анализируя данные космоснимков за период c 1957 по 1997 гг. с сайта Sentinel-2 (https://sentinels.copernicus.eu/copernicus/sentinel-2) уменьшение площади оледенения Эльбруса составило 7,7 км2 (-6 %) и примерно 15,5 км2 с 1997 г. по настоящее время (-12 % площади за 25 лет). По контуру оледе- нения Эльбруса 2017 года его площадь составляет около 110 км2. Эпизоды наступа- ния за этот период наблюдались только у ледника Кюкюртлю на западном склоне вулкана [Дроздов и др., 2024; Керимов, Курашева, 2023; Abakumov et al., 2022]. Со- временные климатические прогнозы и ежегодные данные балансового мониторин- га позволяют сделать вывод о том, что темпы деградации ледников на Эльбрусе с каждым десятилетием возрастают. Изменение площади ледника Гарабаши и положения его фронта соответствует общему тренду дегляциации Эльбруса. Совместный анализ полученных данных с сайта Sentinel-2 (https://sentinels.copernicus.eu/copernicus/sentinel-2) и данных съём- ки с БПЛА (Геоскан 401), показал динамику фронта ледника за последние почти 30 лет (рис. 4). При этом темпы сокращения площади увеличиваются, что характер- но как для соседних ледников, так и для всего ледового комплекса Эльбруса [Клюев и др., 2025; Kushnov et al., 2024]. <img width="406" height="528" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_042.jpg" /> Рис. 4. Сокращение площади ледника Гарабаши в 1997‒2025 гг. Подложка: АФС с БПЛА, 25.08.2025 г. / Fig. 4. Shrinkage of the Garabashi Glacier in 1997–2025. Image: aerial survey from a UAV, 25.08.2025 Уменьшение площади ледника Гарабаши за 1957‒2025 гг. авторами настоящей работы определено в результате привязки аэрофотоснимка к космоснимку в про- грамме ArcMap и построения ГИС-слоя границ ледника. Оно составило 1013497 м2 (рис. 5), периметр ледника сократился на 11963 м. <img width="555" height="274" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_043.jpg" /> Рис. 5. Уменьшение площади ледника Гарабаши на Эльбрусе за 1957‒2025 гг. / Fig. 5. Decrease in area of the Garabashi glacier on Elbrus for 1957‒2025 При пространственном разрешении изображения Sentinel-2 10 м, точность из- мерения площади составит 5 м×11963 м=59815 м2, что составляет около 6 %. Среднее сокращение площади за 68 лет составляет 14904 м2/год. В XX веке за период 1957‒1999 гг. сокращение площади составило 252790 м2, в среднем за 42 года – 6019 м2/год [Керимов, Курашева, 2023; Gladkov et al., 2024]. Обсуждение результатов Термический режим играет важную роль в процессе отступания ледников Цен- трального Кавказа [Носенко и др., 2013; Frolov et al., 2023]. В работе [Беккиев и др., 2020] проведен анализ изменения температурного ре- жима и режима осадков на высокогорной станции Терскол (склон горы Чегет и Тер- скольского ущелья) за последние 60 лет. Среднегодовая температура в Терсколе за период 1957‒2019 гг. составила 2,6°С при норме 2,54°С, что является наименьшей из среднегодовых температур всех других м/станций и соответствует зональному распределению температур. Как было сказано выше, за весь период исследования годовые (0,08°С/10 лет), зимние (-0,06°С/10 лет) весенние (0,02°С/10 лет) и осенние (-0,01°С/10 лет) тем- пературы оставались практически постоянными, скорость роста средних летних температур составила 0,32°С/10лет (D=35 %). Всемирной метеорологической ор- ганизацией 1976 г. определен как год начала глобального потепления. C 1976 года по 2019 год скорость роста средних летних температур на высокогорной станции Терскол значительно увеличилась до 0,44°С/10 лет с высоким вкладом тренда в суммарную дисперсию D=42 % (максимальный из всех сезонных трендов), что видно на рисунке 6. <img width="368" height="193" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_044.jpg" /> Рис. 6. Ход средней летней температуры воздуха с трендом за 1976‒2019 гг. на м/станции Терскол а – угловой коэффициент линейного тренда, °С/10 лет; D – вклад тренда в суммарную дисперсию, %. / Fig. 6. Average summer air temperature with trend for 1976‒2019 at Terskol meteostation a – slope of the linear trend, °C/10 years; D – contribution of the trend to the total variance, %. Таким образом, с середины 70-х годов прошлого столетия изменение термиче- ского режима исследуемого района по данным м/станции Терскол происходило за счет значительного роста средних летних температур при относительной стабиль- ности других сезонных (годовой) средних температур [Solomina et al., 2023]. Из анализа динамики абсолютных максимумов температур за 2006‒2024 гг. сле- дует, что в этот период происходит значительное увеличение максимальных зимних на 0,96°С/год (D=71 %) и максимальных летних на 0,65°С/год (D=37 %). Десятилетие 2006‒2015 гг. характеризуется также ростом средних зимних и весенних температур, с наиболее значимым вкладом за счет увеличения абсо- лютных максимумов температур. Темпы роста летних температур увеличились с 0,32°С/10 лет до 0,44°С/10 лет в период 1976‒2019 гг., что привело к росту темпов отступания исследуемого ледника в XXI веке. По нашему мнению, деградация (от- ступление) ледника Гарабаши связана с такой динамикой летних температур [Бек- киев и др., 2020]. Анализ режима осадков в Терсколе показал, что величина среднегодовой суммы осадков достаточно высока и составляет 970 мм при климатической норме 935,9 мм (1961‒1990 гг.). Максимум суммы осадков приходится на летний сезон – 300,6 мм, затем по убыванию идут осенний, весенний и зимний сезоны. Несмотря на то, что с 1961 года на станции Терскол наблюдался рост суммы годовых осадков со скоростью 22,8 мм/10 лет, а с 1976 года скорость роста годовых сумм выросла до 28,1 мм/10 лет, количество зимних осадков в Терсколе имело устойчивую тенден- цию к их уменьшению. На м/станции Терскол с 1976 года происходило уменьшение зимних сумм осадков со скоростью 4,9 мм/10 лет. При этом суточные максимумы осадков имели отрицательную тенденцию для всех сезонов (с наибольшей зимой и осенью). Следовательно, аккумуляция также не вносила положительную составля- ющую в баланс деградации ледников [Беккиев и др., 2020]. Таким образом, термический режим играет важную роль в процессе отступа- ния ледника Гарабаши. Причинами его деградации являются значительные по- ложительные аномалии летних температур. Показано, что в XXI веке произошло увеличение темпов деградации ледников под действием роста среднесуточных летних температур. Это вызвано усилением скорости роста летних температур до 0,4°С/10 лет в период глобального потепления с 1976 года по настоящее время. Скорости отступания ледников значительно увеличились в последние 5‒6 лет и достигали максимальных значений – 25‒27 тыс. м2 в год (ледники Малый Азау и Терскол) и 23 тыс. м2 в год (ледник Гарабаши). При сохранении таких темпов деградации в будущем (как это происходило за последние 5‒15 лет), за последующие 5 лет ледник Гарабаши уменьшится на 50‒75 тыс.м2 и отступит примерно на 70‒100 м. За 10 лет ледник Гарабаши умень- шится на 100‒150 тыс. м2 по площади и на 140‒200 м по длине. Вследствие слабой заморененности (площадь участков ледников, покрытых по- верхностной мореной, составляет для ледника Гарабаши – 6‒7 тыс. м2) для про- цесса деградации ледников южного склона Эльбруса не характерно формирование длительно существующих массивов мёртвых льдов [Dokukin et al., 2022]. Встреча- ются только редкие отдельные длительно существующие участки мёртвых льдов, как, например, гряда срединной морены перед ледником Малый Азау, которая су- ществует более 20 лет. Остальные участки заморененных льдов сокращаются с та- кой же скоростью, как и сами ледники. Заключение В данной работе рассматривалась одна из причин деградации ледника Гараба- ши – температурный режим. Хотя антропогенные и эндогенные процессы, конечно, влияют также на трансформацию ледника Гарабаши. Но эти факторы авторы рас- смотрят в следующих исследованиях. Авторами выполнен анализ многолетней динамики границ ледника Гарабаши – части южного склона ледникового массива Эльбруса. Отмечено уменьшение площади ледника Гарабаши на 1013497 м2 за период с 1957 по 2025 гг., периметр сократился на 11963 м. Одной из причин деградации ледника Гарабаши являются значительные поло- жительные аномалии летних температур. Показано, что в XXI веке произошло уве- личение темпов деградации ледников под действием роста среднесуточных летних температур. Это вызвано усилением скорости роста летних температур до 0,4°С/10 лет в период глобального потепления с 1976 года по настоящее время. Скорости отступания ледников значительно увеличились в последние 5‒6 лет и достигали максимальных значений – 25‒27 тыс. м2 в год (ледники Малый Азау и Терскол) и 23 тыс. м2 в год (ледник Гарабаши). При сохранении таких темпов деградации в будущем, за последующие 5 лет ледник Гарабаши уменьшится на 50‒75 тыс. м2 и отступит примерно на 70‒100 м. За 10 лет ледник Гарабаши уменьшится на 100‒150 тыс. м2 по площади и на 140‒200 м по длине.

Аджиев А.Х., Беккиев М.Ю., Докукин М.Д., Кондратьева Н.В., Юрченко Н.В. Современное состояние ледников Большого Кавказа. Нальчик: ВГИ, изд-во ООО «Фрегат», 2020. – 132 с.

Беккиев М.Ю., Аджиев А.Х., Докукин М.Д., Залиханов М.Ч., Ташилова А.А., Юрченко Н.В. Мониторинг деградации горных ледников Приэльбрусья в условиях изменения климата. // Материалы IV Всероссийской научной конференции «Экология и космос» им. акад. К.Я. Кондратьева. СПб., 2020. – С. 6–24.

Беккиев М.Ю., Докукин М.Д., Калов Р.Х., Ташилова А.А. Современная деградация долинных ледников Центрального Кавказа. // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2021. – Т. 7. No 3. – С. 113–141. DOI: 10.21513/2410-8758-2021-3-113-141.

Бурдзиева О.Г., Ревазов М.О., Кортиев А.Л., Гогичев Р.Р. Влияние воздействия геодинамических процессов на геоэкологическую нагрузку горного региона. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 4. – С. 166–179. DOI: 10.46698/VNC.2024.50.44.014.

Долгова Е.А., Мацковский В.В., Соломина О.Н., Рототаева О.В., Носенко Г.А., Хмелевской И.Ф. Реконструкция баланса массы ледника Гарабаши (1800–2005 гг.) по дендрохронологическим данным. // Лёд и снег. – 2013. – Т. 53. No 1. – С. 34–42.

Дроздов Е.Д., Торопов П.А., Авилов В.К., Артамонов А.Ю., Полюхов А.А., Железнова И.В., Ярынич Ю.И. Метеорологический режим высокогорной зоны Эльбруса в период аккумуляции. // Лёд и снег. – 2024. – Т. 64. No 1. – С. 25–40. DOI: 10.31857/S2076673424010022.

Керимов А.М., Корчагина Е.А. Температурный режим, осадки и снежность ледника Гарабаши (южный сектор Эльбруса) за последние 60 лет. // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. – 2015. – No 1(63). – С. 97–104.

Керимов А.М., Курашева О.А. особенности формирования химического состава рек ледникового питания Кавказа при интенсивной деградации оледенения. // Метеорология и гидрология. – 2023. – No 2. – С. 80–89. DOI: 10.52002/0130-2906-2023-1-2-80-89.

Клюев Р.В., Бригида В.С. Совершенствование мониторинга оползневых процессов горных склонов при наличии транспортной инфраструктуры. // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. No 3. – С. 66–78. DOI: 10.46698/VNC.2025.39.32.001.

10.

Коновалов В.Г. Моделирование и реконструкция параметров речного стока и баланса массы ледников на Северном Кавказе. // Лёд и снег. – 2014. – Т. 54. No 3. – С. 16–30.

11.

Лаврентьев И.И., Смирнов А.М., Торопов П.А., Елагина Н.Э., Киселёва Т.Д., Дроздов Е.Д., Дегтярёв А.И. Гляциологические исследования института географии РАН на Эльбрусе в 2023 г. // Лёд и снег. – 2023. – Т. 63. No 4. – С. 553–557. DOI: 10.31857/S2076673423040099.

12.

Носенко Г.А., Хромова Т.Е., Рототаева О.В., Шахгеданова М.В. Реакция ледников центрального Кавказа в 2001–2010 гг. на изменения температуры и количества осадков. // Лёд и снег. – 2013. – Т. 53. No 1. – С. 26–33.

13.

Рототаева О.В., Носенко Г.А., Керимов А.М., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Никитин С.А., Керимов А.А., Тарасова Л.Н. Изменения баланса массы ледника Гарабаши (Эльбрус) на рубеже XX-XXI вв. // Лёд и снег. – 2019. – Т. 59. No 1. – С. 5–22. DOI: 10.15356/2076-6734-2019-1-5-22.

14.

Татаренко Н.В. Концентрации тяжелых металлов в сезонных слоях ледника Гара-баши на южном склоне Эльбруса. // Успехи современного естествознания. – 2022. – No 1. – С. 49–55. DOI: 10.17513/use.37769.

15.

Чотчаев Х.О., Бурдзиева О.Г., Заалишвили В.Б. Зонирование высокогорных территорий по геоэкологическим нагрузкам, обусловленным геодинамическими и климатическими воздействиями. // Геология и геофизика Юга России. – 2021. – Т. 11. No 1. – С. 81–94. DOI: 10.46698/VNC.2021.15.66.007.

16.

Abakumov E., Kushnov I., Polyakov V., Tembotov R. Micromorphology of cryoconite on Garabashi and Skhelda glaciers and soils of Baksan gorge, mt. Elbrus, Central Caucasus. // Polish Polar Research. – 2022. – Vol. 43. No. 1. –pp. 1–20. DOI:10.24425/ppr.2021.138590.

17.

Dokukin M.D., Savernyuk E.A., Bekkiev M.Yu., Kalov R.Kh., Khatkutov A.V. Evolution of lakes at Dzhikiugankez glacier (Northern Elbrus region) in 1957–2020, taking into account subsurface flow channels. // Water Resources. – 2022. – Vol. 49. No. S1. –pp. S23–S36.

18.

Frolov D.M., Rzhanitsyn G.A., Koshurnikov A.V., Gagarin V.E. Thermal geophysical investigation of the snow cover, ice and frozen ground in the lite of climate variation. // In: Processes in GeoMedia. Singapore, 2023. – pp. 247–252.

19.

Gladkov G.V., Kimeklis A.K., Tembotov R.Kh., Ivanov M.N., Andronov E.E., Abakumov E.V. Linking the composition of cryoconite prokaryotic communities in the arctic, Antarctic, and

20.

Central Caucasus with their chemical characteristics. // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14. No. 1. –pp. 15838. DOI:10.1038/s41598-024-64452-3.

21.

Kushnov I., Tembotov R., Nizamutdinov T., Abakumov E. Role of cryoconite transloca-tion on the biogeochemical features of alpine soils at the Central Caucasus region, mount Elbrus. // Environmental Processes. – 2024. – Vol. 11. No. 2. –pp. 23. DOI:10.1007/s40710-024-00706-6.

22.

Kutuzov S., Lavrentiev I., Smirnov A., Nosenko G., Petrakov D. Volume changes of Elbrus glaciers from 1997 to 2017. // Frontiers in Earth Science. – 2019. – No. 7(153). – pp. 1–16. DOI: 10.3389/feart.2019.00153.

23.

Solomina O.N., Jomelli V., Bushueva I.S. First10be dates of late holocene moraines of the Kashkatash and Irik glaciers, Northern Caucasus. // Ice and Snow. – 2023. – Vol. 63. No. 3. – pp. 410–425. DOI: 10.31857/S2076673423030110.

24.

Tielidze L.G., Nosenko G.A., Khromova T.E., Paul F. Strong acceleration of glacier area loss in the greater Caucasus between 2000 and 2020. // The Cryosphere. – 2022. – Vol. 16. No. 2. – pp. 489–504. DOI: 10.5194/tc-16-489-2022.