Trochę teorii
Około 10% powierzchni Ziemi zajmuje woda w stałym stanie skupienia w postaci lodowców i lądolodów oraz lodu znajdującego się pod powierzchnią Ziemi jako wieloletniej zmarzlina.
Lodowce i lądolody
Lodowce i stała pokrywa śnieżna stanowią podstawę zasobów lodowych hydrosferyhydrosfery. Są też głównym źródłem wody słodkiej w hydrosferze. Szacuje się, że lodowce i lądolody gromadzą 24 mln km³ wody, co stanowi prawie 2% ogółu wód hydrosfery. W regionach wysokogórskich prawie wszystkich kontynentów (z wyjątkiem Australii) rozwinęły się znacznie mniejsze lodowce górskie – łącznie zajmując zaledwie 1,3% powierzchni zlodowaconej.
Lodowce dzielą się na:
lądolody (lodowce kontynentalne) – ogromne pokrywy lodowe przemieszczające się we wszystkich kierunkach (np. na Antarktydzie, Grenlandii),
lodowce górskie – występujące w górach masy lodu, których ruch jest uwarunkowany przebiegiem dolin.
Lądolody pokrywają prawie całą Antarktydę i Grenlandię i znaczne obszary na wyspach Arktyki. Oba te lądolody mają podobny „bochenkowaty” kształt. Największa ilość śniegu zbiera się w centralnej części lądolodu, boki natomiast „płyną”, dzięki czemu tarcza lodowa uzyskuje specyficzny kształt. Grubość lądolodów jest tak duża, że pokrywają one nawet wysokie obszary gór. W wielu miejscach ostre i skaliste szczyty – tzw. nunataki – wystają ponad powierzchnię lodu.
Granica wiecznego śniegu
Aby powstał śnieg, w chmurze para wodna musi zmienić swój stan skupienia, tworząc kryształy lodu. Następnie dochodzi do opadu tych kryształów na Ziemię. Są miejsca na kuli ziemskiej, gdzie pokrywa śnieżna zalega kilka lat bez względu na warunki atmosferyczne. Występują też miejsca, gdzie śnieg utrzymuje się tylko na konkretnych wysokościach. Wpływ ma na to klimat danego obszaru. Miejsca, gdzie przy danej wysokości śnieg utrzymuje się nawet kilka lat, warunkuje granica wieloletniego śniegu, zwana również granicą wiecznego śniegu lub linią wiecznego śniegu. Granica ta informuje nas o wysokości nad poziomem morza, na jakiej w danym miejscu przybywa więcej śniegu, niż topnieje w bilansie rocznym. Przebieg tej granicy w różnych szerokościach geograficznych zależny jest od różnych czynników.
Zależności położenia granicy wiecznego śniegu:
średnia temperatura lata,
ilość opadów atmosferycznych,
warunki pogodowe,
rzeźba terenu,
nachylenie stoku,
ekspozycja stoku.
Wysokość przebiegu granicy wiecznego śniegu najniższa jest na biegunach, gdzie warunki atmosferyczne sprzyjają gromadzeniu się śniegu. Na Grenlandii i Antarktydzie przebiega ona na poziomie morza. Z kolei na przykład na Islandii granica wieloletniego śniegu przebiega na wysokości około 1200 m n.p.m., natomiast w Alpach już około 3000 m n.p.m., a Himalajach – od 4500 m n.p.m. Wysokość przebiegu granicy wiecznego śniegu zwiększa się ku zwrotnikom, gdzie jest największa i wynosi około 5000 do 6000 m n.p.m. Na równiku wysokość wieloletniej granicy śniegu zmniejsza się ze względu na intensywność opadów do około 5000 m n.p.m.

Przeczytaj, aby lepiej zrozumieć.
Opady śniegu występują na około 40% obszarów lądowych, ale tylko w wysokich szerokościach geograficznych i na obszarach wysokogórskich występuje dodatni bilans śniegu. Granicę obszaru o dodatnim bilansie śniegu określa się jako granicę wieloletniego śniegu. Granica wieloletniego śniegu zmienia się wraz z szerokością geograficzną. Najwyżej położona jest na obszarach zwrotnikowych. Tam lodowce mogą powstawać na wysokości od 5000 do 6000 m n.p.m. Wiąże się to także z małymi opadami. W strefie równikowej granica występuje na wysokości ok. 4500–5000 m n.p.m. W wyższych szerokościach geograficznych granica ta leży coraz niżej. W strefie umiarkowanej waha się w przedziale 1500–3500 m n.p.m., w środkowej Europie przebiega na wysokości około 2300 m n.p.m., a w pobliżu biegunów schodzi do poziomu morza. Jednak nawet w strefach polarnych powstawanie lądolodów możliwe jest tylko w warunkach klimatu morskiego. Dodatkowych mas śniegu mogą dostarczać wiatry, a w górach także lawiny.
Powstawanie lodu lodowcowego
Powstawanie lodu lodowcowego przebiega w kilku etapach.
Śnieg spada w postaci puchu. 90% jego objętości stanowi powietrze.
Kryształki śniegu pod wpływem działania promieni słonecznych, wiatru, deszczu, nadtapiają się i zamarzają na przemian. Mniejsze kryształki szybciej topnieją, dlatego przy ponownym zamarzaniu woda krystalizuje się wokół niestopionych kryształków, tworząc ziarna o grubości około 1 mm, nazywane firnemfirnem.
Nowe warstwy świeżego śniegu wywierają coraz większe ciśnienie na warstwy stare, wyciskając z nich powietrze. Poszczególne ziarna firnu, nadtapiając się i zamarzając, powiększają swoją objętość i tworzą białą masę, zwaną lodem firnowymlodem firnowym. Większe ziarna spojone są w tym lodzie drobnoziarnistym cementem lodowym.
Lód lodowcowy powstaje na głębokości kilkudziesięciu metrów z przeobrażenia lodu firnowego. Lód lodowcowy jest utworem gruboziarnistym, złożonym z ziaren o wymiarach 10–50 mm. Ich wielkość wynika z zupełnego stopienia się mniejszych kryształów i przymarzania wody do większych kryształów. Wskutek tego lód lodowcowy jest pozbawiony cementu lodowego.
Ocenia się, że z warstwy świeżego śniegu o miąższości 15 metrów powstaje warstwa lodu lodowcowego o grubości zaledwie 1 mm. Czas tego przeobrażenia jest bardzo zróżnicowany: od zaledwie 3–5 lat w niektórych lodowcach Alaski aż po ponad 100 lat na północy Grenlandii.

Lodowce górskie
Lodowce to wielkie nagromadzenie lodu lodowcowego istniejącego przez dłuższy czas, które powstało w wyniku przeobrażenia się śniegu zalegającego powyżej granicy wieloletniego śniegu i poruszające się powoli pod wpływem własnego ciężaru.
Lodowce górskie mogą powstać, gdy:
przez długi czas panuje temperatura poniżej 0°C;
występują znaczne opady śniegu, gradu, krupy lub marznącej mżawki, których dostawa przewyższa tempo topnienia;
istnieje pole firnowe, czyli miejsce akumulacji śniegu i jego przeobrażania w lód lodowcowy;
Budowa lodowca górskiego
Typowy lodowiec górski składa się z dwóch części: pola firnowego i jęzora lodowcowego, rozdzielonych granicą wieloletniego śniegu.


Pole firnowe znajduje się powyżej granicy wieloletniego śniegu – jest obszarem, na którym następuje zasilanie w świeże masy śniegu, podlegające z czasem przekształceniu w lód lodowcowy. Jest to obszar akumulacji.
Nadmiar lodu wytwarzającego się na polu firnowym pod wpływem ciśnienia z nagromadzonego śniegu, prowadzi do jego przedostawania się poza próg skalny w postaci jęzorów lodowcowych. Spływając dolinami, jęzory rzeźbią podłoże, a po przekroczeniu linii wieloletniego śniegu ulegają ablacjiablacji (topnieniu), dając początek rzekom (zob. np. Ren, Rodan, Ganges, Brahmaputra, Jangcy).
Porównanie wielkości obu procesów (akumulacji i ablacji) pozwala określić bilans lodowca, który może być dodatni (akumulacja większa od ablacji) lub ujemny (przeważa ablacja). Może on być także zerowy przy tym samym natężeniu obu procesów. W przypadku takiej równowagi położenie czoła lodowca się nie zmieni – lodowiec będzie w fazie stagnacji. Przy bilansie dodatnim czoło lodowca będzie wędrować do przodu – można powiedzieć, że lodowiec będzie w stanie transgresji. Przy bilansie ujemnym – czoło lodowca będzie się cofać i będzie to stan recesji lodowca (regresja).

Rozmieszczenie lodowców górskich na Ziemi
Największe lodowce górskie na Ziemi znajdują się w Alasce. Powierzchnia Lodowca Beringa wynosi ok. 5 175 km² (długość ponad 190 km), a Lodowca Malaspina 2 200 km² (długość 113 km). Największym europejskim lodowcem górskim jest norweski lodowiec Jostedalsbreen, który pokrywa 487 km² powierzchni. Istotny jest również Aletsch w Alpach Berneńskich, o powierzchni 87 km² i długości ok. 25 km. Do lodowców górskich posiadających najdłuższe jęzory należą ponadto: Lodowiec Fedczenki w Pamirze (ponad 70 km długości) oraz Siachen w Karakorum (ok. 75 km).

Ponadto w Azji największą powierzchnię zajmują lodowce górskie położone w Himalajach (33 tys. km²). Ich rozprzestrzenieniu sprzyja duża wysokość bezwzględna tych gór oraz intensywne opady atmosferyczne w monsunowym klimacie. Znaczną powierzchnię zajmują w Karakorum, Kunlun, Pamirze, na Wyżynie Tybetańskiej oraz w Hindukuszu i Kaukazie.
Położenie Afryki w gorących okołorównikowych i zwrotnikowych szerokościach geograficznych spowodowało, że praktycznie brak tu lodowców górskich. Jedyne, niewielkie powierzchnie znajdują się na trzech szczytach o wysokościach przekraczających 5000 m n.p.m. w pobliżu równika: Ruwenzori, Kenia i Kilimandżaro.

Współczesne obszary zlodowacone w Ameryce Południowej znajdują się wyłącznie w Andach, zwłaszcza w ich południowej części. Znajduje się tu m.in. Lądolód Patagoński Południowy o powierzchni 24 tys. km². W północnej części gór lodowce występują na szczytach o wysokościach przekraczających 4500–5000 m n.p.m., np.: Cotopaxi, Chimborazo. W środkowej części Andów brak jest zlodowaceń mimo dużych wysokości bezwzględnych, ale granica wieloletniego śniegu osiąga tu najwyższe położenie na kuli ziemskiej (6750 m n.p.m.).

Lądolody
Lądolody (lodowce kontynentalne) pokrywają współcześnie Antarktydę i Grenlandię Lądolód grenlandzki posiada powierzchnię 1,7 mln kmIndeks górny 22 i pokrywa ok. 80% powierzchni Grenlandii, będąc drugą pod względem powierzchni pokrywą lodową na świecie. Czapa lodowa posiada długość ok. 2400 km oraz szerokość 1100 km. Wysokość pokrywy lodowej to 20135 m, miąższość wynosi zaś średnio 2 km, natomiast w najgrubszym miejscu osiąga ponad 3 km. Lądolód grenlandzki po stopieniu przyczyniłby się do podniesienia poziomu wód o 7,2 m. Najniższe średnie temperatury w ciągu roku sięgają -31˚C.

Lądolód antarktyczny posiada powierzchnię 14 mln kmIndeks górny 22, co czyni go największą pokrywą lodową na świecie. Antarktyda, będąca piątym pod względem powierzchni kontynentem na świecie, w 98% pokryta jest lodem o średniej grubości 1,9 km. Antarktyda jest uznawana za obszar pustynny, z opadami do 200 mm w skali roku. Kontynent ten nie jest zamieszkiwany przez człowieka (z wyjątkiem osób przebywających na stacjach badawczych, których liczebność wynosi 1000 do ponad 4000 osób), gdyż na jego terenie temperatura powietrza dochodzi do -90˚C.

Granica wiecznego śniegu na Antarktydzie przebiega na poziomie morza. Granica wiecznego śniegu na Grenlandii przebiega na wysokości ok. 200 m n.p.m. i dochodzi do ok. 1000 m n.p.m. w części południowej, dlatego też nawet w chłodniejszej północnej części znaczne obszary wyżynne i górskie pozbawione są lodu.
Oba lądolody łączy zbliżony bochenkowaty kształt. Największa ilość śniegu zbiera się w centralnej części lądolodu, boki natomiast „płyną”, dzięki czemu tarcza lodowa uzyskuje specyficzny kształt. Grubość lądolodów jest tak duża, że pokrywają one nawet wysokie obszary gór. W wielu miejscach nunatakinunataki wystają ponad powierzchnię lodu.
Na granicy lądu i morza ruch lądolodów sprzyja powstawaniu lodowców szelfowych. Są to płyty lodowe spływające ku morzom i oceanom, które następnie dryfują po wodzie. Lodowce szelfowe zakończone są często barierą lodową (stromą ścianą lodową). Największymi na świecie są Lodowiec Szelfowy Rossa oraz Lodowiec Szelfowy Ronne-Filchnera znajdujące się na Antarktydzie. Oderwane fragmenty lodowców szelfowych pływające po morzach i oceanach nazywane są górami lodowymi. Powstają w procesie cielenia się lodowców, czyli odrywania się fragmentów lodu. Zarówno tempo, jak i przebieg tego zjawiska zależne jest od wielu czynników. W większości przypadków proces ten zachodzi w wyniku kontaktu z wodą w wyniku utraty masy lądolodu. Na otwartym morzu w odpowiednio zimnym klimacie powstaje pak lodowy. Są to kry lodowe różnej wielkości oderwane od lodu przybrzeżnego lub krystalizujące na otwartym morzu.


Przyczyny i skutki topnienia lodowców i lądolodów
Jako główną przyczynę topnienia lodowców podaje się globalne ocieplenie. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) w swoich raportach podaje, że temperatura na Antarktyce w ostatnim stuleciu była dwukrotnie wyższa niż średnia wzrostu dla świata. Oprócz zmian temperatury wyróżnia się kilka czynników wpływających na topnienie lodowców.
Pozostałe przyczyny topnienia lodowców:
wahania promieniowania słonecznego (aktywność Słońca, np. określana przez wskaźnik liczby plam słonecznych);
zmiany parametrów orbity ruchu Ziemi wokół Słońca (w skali czasowej dziesiątek tysięcy lat, a więc bez znaczenia dla obecnego ocieplenia);
oscylacje oceaniczne, tzn. proces quasi-okresowych wahań procesów wymiany ciepła między atmosferą a oceanem (np. ENSO – El Niño Southern Oscillation, NAO – North Atlantic Oscillation, AMO – Atlantic Multidecadal Oscillation i in.);
zmiany składu ziemskiej atmosfery głównie spowodowane przez działalność człowieka (gazy cieplarniane – para wodna, dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu; pyły; aerozole);
zmiany właściwości powierzchni Ziemi związane z działalnością człowieka (współczynnik odbicia, retencja wodna, przepuszczalność powierzchni, użytkowanie terenu, roślinność).
Z badań IPCC wynika, że w porównaniu do czynników naturalnych, czyli erupcji wulkanów oraz zmian zachodzących w atmosferze Słońca, to działalność człowieka najbardziej wpływa na zmiany klimatu. Dowodem na to jest zwiększająca się ilość gazów cieplarnianych w atmosferze, co wiąże się z okresem industrialnym. Uwzględniając średnią temperaturę powietrza w latach 1860‑1900, oszacowano, że aktualna średnia temperatura wzrosła od tamtego czasu o 0,75 °C.

Topnienie lodowców górskich od połowy XIX wieku wpływa na:
dostępność świeżej wody do nawadniania i użytku domowego
W lodowcach uwięzione są zasoby słodkiej wody umożliwiającej przeżycie człowiekowi. Topnienie lodowców uwalnia zasoby słodkiej wody np. do otaczających góry lodowe słonych oceanów, pomniejszając w ten sposób zapasy ludzkości.
rekreację w górach
Topniejące lodowce górskie zmniejszają bioróżnorodność w górach. Topnienie kriosfery zamyka wiele szlaków i nieodwracalnie zmienia krajobraz gór. Przykładem takich obszarów mogą być górski lodowiec Muir, który stał się flagowym przykładem zmian klimatycznych, a także lodowiec Columbia.
Zdjęcia satelitarne lodowców - galeria zdjęć
zwierzęta i rośliny
Oprócz wpływu na zmieniający się wygląd gór, topnienie wpływa również na obszary podgórskie. Topniejące lodowce w konsekwencji pozostawiają po sobie niestabilne zbocza i osuwiska, mokry topniejący śnieg zwiększa swoją masę i częściej osuwa się w postaci lawin. Ponadto spływająca z gór woda jest przyczyną podtopień i powodzi, które niszczą pogórskie miejscowości.
poziom oceanów
Topniejący lód podnosi poziom oceanów. Jest to ogromne zagrożenie dla człowieka. Obszarami zalewowymi są głównie tereny nadmorskie. Mapa poniżej ukazuje zmiany zachodzące w Europie, gdyby poziom wody podniósł się o 50 m.
osadnictwo w Arktyce
Topnienie lodowców może drastycznie wpłynąć na życie rdzennych ludów zamieszkujących tereny arktyczne, takich jak Inuici. Zmiany te mogą prowadzić do utraty tradycyjnych terenów łowieckich i rybackich, destabilizacji ekosystemów oraz trudności w dostosowaniu się do nowego środowiska. Zanik lodu wpływa również na kulturę, sposób życia i bezpieczeństwo, zmuszając wiele społeczności do zmiany swojej wielowiekowej działalności i stylu życia.

Arktyka, choć na pozór surowa i niegościnna, jest domem dla wielu rdzennych ludów, które przystosowały się do życia w tym wymagającym środowisku.
Inuici– grupa rdzennych ludów obszarów arktycznych i subarktycznych licząca ok. 120 000 osób. Zamieszkuje północne wybrzeża Ameryki Północnej od Zatoki Św. Wawrzyńca po Alaskę, północno‑wschodni skraj Syberii oraz południowe wybrzeża Grenlandii.

Aleuci – rdzenni mieszkańcy Wysp Komandorskich i Aleutów oraz zachodniej części półwyspu Alaska.
Atapaskowie – jedna z grup Indian Ameryki Północnej, zamieszkująca zachodnią Kanadę i środkową Alaskę (plemiona Dogrib , Koyukon , Chipewyan ).
Saamowie (Lapończycy) – lud zamieszkujący głównie Laponię, krainę historyczno‑geograficzną w Europie Północnej obejmującą północne krańce Norwegii, Finlandii, Rosji oraz Szwecji. Uważa się, że Saamowie są potomkami pierwotnych mieszkańców Skandynawii.

Nieńcy (Samojedzi) – jeden z ludów samodyjskich zamieszkujący tundrową część Rosji od obwodu archangielskiego do półwyspu Tajmyr.
Czukcze – rdzenny lud syberyjski zamieszkujący Czukotkę, częściowo Jakucję i Kraj Kamczacki.
dostępność szlaków morskich
Rozmarzanie pokrywy lodowej może otworzyć nowe szlaki morskie, szczególnie w regionach arktycznych, takich jak Przejście Północno‑Zachodnie i Północna Droga Morska. Mniej lodu oznacza, że te obszary stają się łatwiejsze do żeglugi, co skraca czas transportu między kontynentami. Jednak te zmiany mogą wiązać się z ryzykiem dla środowiska i wymagać nowych strategii żeglugowych.
dostępność surowców naturalnych
Topnienie lodowców może odsłonić wcześniej niedostępne obszary bogate w surowce naturalne, takie jak ropa naftowa, gaz ziemny, minerały czy metale. Łatwiejszy dostęp do tych zasobów może prowadzić do ich intensywniejszego wydobycia, zwłaszcza w regionach arktycznych. Jednak może to również wywoływać konflikty o ich eksploatację oraz mieć poważne skutki dla środowiska.

Status prawny Arktyki nie jest uregulowany umowami międzynarodowymi. Istnieją różne sposoby traktowania tego obszaru.
Koncepcja morza pełnego, na którym, poza wodami terytorialnymi panuje wolność żeglugi.
Koncepcja sektorów dzieląca Arktykę na sektory przynależne do państw sąsiadujących z jej obszarem. Wierzchołkiem sektora jest biegun północny, granicami bocznymi – linie przeprowadzone wzdłuż południków do bieguna północnego od krańcowego punktu wschodniego i zachodniego terytorium lądowego danego państwa. Koncepcja zakłada, że państwo, którego terytorium przylega do obszarów arktycznych, ma prawo do wszystkich zasobów, zarówno odkrytych, jak i tych, które zostaną odkryte w przyszłości w sektorze.
Koncepcja Wspólnego Dziedzictwa Ludzkości zakładająca zakaz zawłaszczania przez jakiekolwiek państwo dna mórz i oceanów, które znajdują się poza wodami terytorialnymi, wykorzystywanie tych stref jedynie dla celów pokojowych, wspólne zarządzanie obszarami i równy podziałów zysków z ich eksploatacji.
Wieloletnia zmarzlina
Wieloletnia zmarzlina, zwana też czasem wieczną marzłocią lub marzłocią trwałą, to zjawisko trwałego (minimum dwa kolejne lata) utrzymywania się części skorupy ziemskiej w temperaturze poniżej punktu zamarzania wody niezależnie od pory roku. Wieloletnia zmarzlina zajmuje ok. 14% ogólnej powierzchni lądów (czyli ok. 21 mln km²). Obejmuje obszary w wysokich i średnich szerokościach geograficznych, głównie na półkuli północnej, o bardzo mroźnym klimacie (w tym kontynentalnym). Występuje w północnej Azji, na północnych krańcach Europy, w północnej części Ameryki Północnej. Ponad połowa jej powierzchni przypada na Rosję, duże tereny obejmuje w Kanadzie, na Alasce i na Grenlandii. Na półkuli południowej poza Antarktydą występuje m.in. na Ziemi Ognistej. Jej występowanie potwierdzono również w Chinach, Europie Wschodniej, Alpach, Andach w Ameryce Południowej, w południowej części Nowej Zelandii oraz na dnie Oceanu Arktycznego – mowa jest tutaj o podmorskiej wieloletniej zmarzlinie. Zmarzlina podmorska utrzymuje temperaturę zbliżoną do 0°C, obejmuje znaczne obszary arktycznego szelfu kontynentalnego (na obszarze szerszym niż aktualny zasięg kontynentów, są to tereny, które były częścią kontynentu w okresach lodowcowych).

Wieloletnia zmarzlina powstaje wtedy, gdy temperatury powietrza w ciągu całego roku są bardzo niskie (przez większość roku ujemne), a opady śniegu są za małe, aby tworzyły się lodowce. Na większych głębokościach jest rezultatem utrzymywania się ujemnych temperatur nawet od tysięcy lat. Jej grubość wynosi przeciętnie 400–600 metrów, np. ok. 600 metrów na Syberii i 400 metrów na Alasce. Największa zmierzona na świecie grubość wieloletniej zmarzliny to 1450–1500 metrów w dorzeczu rzeki Wiluj (Jakucja).

Wieloletnią zmarzlinę odkryto również w północno‑wschodniej Polsce, w okolicy Suwałk na głębokości 357 metrów poniżej poziomu gruntu. Jest to pozostałość po zmarzlinie z okresu ostatniego zlodowacenia, która przetrwała dzięki specyficznym warunkom geologicznym, tak zwanej suwalskiej anomalii geotermiczno‑hydrogeochemicznej.

