• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Hur konstgjorda glaciärer hydrerar Himalaya
    Isstupor, som den här skapad av ingenjören Sonam Wangchuk i Ladakh, Indien, ge vatten till grödor när de smälter på våren. Rolex/Sonam Wangchuk

    Diskussioner om klimatförändringar tenderar att fokusera på låglänta områden, som kuststäder. Men människor som bor på högre höjder känner också dess negativa effekter - inklusive sötvattenbrist. För att hjälpa dessa människor att klara sig, en Ladakhi -uppfinnare vid namn Sonam Wangchuk har skapat en rad konstgjorda glaciärer. Kallas "isstupor, "De lagrar fruset vatten så att det kan användas för att hydrera grödor under årets torraste del.

    Vatten bekymmer

    Glacialt smältvatten är en nödvändighet för de flesta byar i Ladakh. En region i norra Indien, Ladakh ligger på den tibetanska platån mellan bergskedjorna Karakoram och Himalaya.

    Denna förhöjda terräng är världsberömd för sin isförsörjning. Verkligen, den tibetanska platån och dess omgivande berg innehåller mer is än något annat icke-polärt område på jorden. Mycket av detta lagras på glaciärer, som hjälper till att mata viktiga asiatiska vattenvägar som Yangtze, Mekong och Indus floder.

    Tyvärr, dessa glaciärer avtar på grund av klimatförändringarna. Mellan 2003 och 2014, de som ligger nära Brahmaputra -flodens källa förlorade 6,9 ​​miljarder kubikmil (28,8 miljarder kubikkilometer) is.

    Med glaciärer, viss säsongsmältning förväntas. Men normalt sett, vintersnöfall tillåter glaciärer att ersätta den smälta isen de tappar under våren. Dock, över platån, glaciärer får inte längre tillräckligt med årligt snöfall för att kompensera förlorat vatten. Och så har många av dem minskat i storlek.

    Desert Hydration

    Som en "kall öken, "Ladakh -området ser mycket lite nederbörd, får i genomsnitt bara 2 till 3 tum (50 till 70 millimeter) per år. Sommarmånaderna juni till augusti får en måttlig nederbörd, dock. Det är också när en stor mängd smält vatten från närliggande bergglaciärer kommer in i de bäckar som Ladakh är beroende av.

    Ett stadigt vattenflöde fyller också vattendragen under vintern. Men på grund av frusen mark och låga lufttemperaturer, bönderna kan inte odla grödor under årets kallaste månader. Enligt Wangchuk, vintervatten blir underutnyttjat som ett resultat.

    Pristagaren Sonam Wangchuk använder naturliga material som buskar för att starta formationer. Rolex/Stefan Walter

    Efterfrågan på smältvatten växer exponentiellt i april och maj, när de livsuppehållande grödorna av vete, bovete och korn måste sås och hydratiseras. Men på våren, innan isvattnet träder i kraft, vattendragen rinner ofta torra.

    Klimatförändringarna har förvärrat problemet. En studie från 2017 visade att under de senaste sex decennierna, cirka 20 procent av de permanenta isreserverna i Ladakhs indiska hemstat har försvunnit. Det innebär mindre smältvatten för lokalbefolkningen.

    Towers of Ice

    I hopp om att lösa Nadakhs vattenproblem, civilingenjören Chewang Norphel utarbetade ett innovativt reservoarsystem på 1980 -talet. Med hjälp av dammar och kanaler, Norphel ledde stora mängder isvatten till konstgjorda sjöar på de skuggiga sidorna av bergen, där det frös till block. Kom våren, isen skulle smälta och skickas nedför till gårdar och byar via kanalen. Men denna is smälte för snabbt, så vattnet tenderade att ta slut innan sommarregnet kom.

    Under 2013, Wangchuk drog slutsatsen att isen i Norphels dammar smälte så snabbt eftersom för mycket av den utsattes för direkt solljus. Om Wangchuk på något sätt kunde frysa isen till ett koniskt torn - med den smala änden riktad mot himlen - skulle mycket mindre yta exponeras.

    För att göra hans frysta stalagmiter, Wangchuk utarbetade ett bevattningssystem som är lysande i sin enkelhet. Huvudkomponenten är en lång pipeline. Det mesta ligger begravd djupt under jorden, med ena änden som tappar in i en isström eller naturligt förekommande reservoar högt i bergen. Genom röret, vattnet rusar i riktning mot befolkade områden på lägre höjder.

    Inga rörliga delar eller elektriska dimser behövs för att hålla vätskan H2O flytande; gravitationen gör susen. Det skjuter också vattnet in i den sista etappen av sin resa. Utför, rörledningen ansluts i skarp vinkel till en annan, smalare rör som stiger upp ur jorden, står vertikalt som en telefonstolpe.

    Som man brukar säga, vatten söker sin egen nivå. Tyngdkraften driver naturligtvis vätskan rakt upp tills den flyger ut ur en sprinkler på rörets upphöjda spets. Högt i luften, sprayen stöter på atmosfäriska temperaturer i bollparken på -4 grader Fahrenheit (-20 grader Celsius) eller lägre. Innan landning, det fryser fast, bildar en stor iskon runt det vertikala röret.

    Konens särpräglade form liknar en stupas, traditionella buddhistiska bönemonument som präglat Ladakh i tusentals år. Därav, Wangchuk och hans medarbetare har börjat kalla de nya glaciärliknande strukturerna "isstupor".

    En traditionell stentupa i Phyang -dalen i Ladakh, Indien. Rolex/Stefan Walter

    Går globalt

    Ladakhs isstupor smälter ner sent på våren - precis när behovet av flytande H2O är störst. Den prototypiska stupan som uppfördes vintern 2013 innehöll 39, 625 US gallon (150, 000 liter) fryst vatten och varade till 18 maj, 2014.

    Sedan dess, många andra har konstruerats. En stupa byggd nära byn Phyang vattnade 5, 000 nyplanterade träd. Stående 60 fot (18 meter) hög, den höll hisnande 528, 344 US gallon (2 miljoner liter) fryst vatten. Andra kan någon gång överstiga 100 fot (cirka 30 meter) i höjd och hålla 2, 641, 720 US gallon (10 miljoner liter) vatten.

    Utanför Indien, stuporna har spridit sig till länder som Schweiz. 2016, Wangchuks isiga hjärnskap gav honom ett eftertraktat Rolex -pris för företag.

    Märk väl, isstupor är inte utan sina kritiker. Wangchuk och företagets lagliga rätt att avleda glacialt smältvatten har utmanats av en grupp Ladakhi -bybor. Vidare, även om stuporna är avsedda att hjälpa till att upprätthålla människoliv, de kommer inte att vända den tibetanska platåens oroande klimattrender.

    Men om Homo sapiens är att överleva på en föränderlig planet, vi måste omvärdera hur vi använder och lagrar vatten. Projekt som detta kan starta dessa konversationer.

    Nu är det intressant

    Den tibetanska platån skiljer sig från att vara världens högsta och största. Den har en genomsnittlig höjd över 14, 763 fot (4, 500 meter) över havet och täcker 604, 000 kvadratkilometer (1, 565, 000 kvadratkilometer). Inte undra på att denna platå har fått smeknamnet "världens tak".

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com