Ledājs ir ilggadīgs ledus masu sakopojums, kas radies sauszemē galvenokārt sniega transformācijas jeb pārveidošanās procesos, un kuram pagātnē vai mūsdienās raksturīga plūšana (plūsma).
Ledājiem ir liela nozīme, jo 69% no planētas saldūdens resursiem ir tieši Antarktīdas, Grenlandes, Kanādas arktiskā arhipelāga un citu polāro apgabalu salu, kā arī augstkalnu apgabalu daudzgadīgos sniegājos un ledājos. Daudzas kalnu upes sākas no sniega un ledāju kušanas ūdeņiem. Savdabīgs pazemes ledāja paveids ir arī mūžīgais sasalums ar ledus dzīslām arktiskajās un subarktiskajās klimata joslās. Lai gan ledus rodas ūdenim sasalstot, tomēr biežāk tas veidojas sniegiem sablīvējoties, atkūstot un no jauna sasalstot un sacietējot. Arī smagā uzsnigusī sniega masa veicina šo procesu. Sākumā sniegs pārvēršas firnā jeb sniea-gledū, tad daudzgadīgajā ledū.
Firns ir blīvi sagulējies, graudains un daļēji pārkristalizējies, daudzgadīgs sniegs.
Gravitācijas, temperatūru svārstību un smaguma spēku iedarbībā ledus uzvedas kā amorfa viela - tas spēj lēni plūst un pārvietoties, ar lielu spēku iedarbojoties uz apkārtējās virsmas reljefu. Atstarojot saules enerģiju un atdzesējot gaisa masas virs sevis, ledāji ietekmē arī planetāro klimatu, sevišķi polārajos apgabalos.
Sniega pārvēršanās ledū
Aisbergi
Aisbergi ir milzīgi saldūdens ledus kalni, kas atlūst no kontinentālajiem vai šelfa ledājiem un uzsāk savu ceļu atklātā okeānā. Tā kā tie sastāv no blīva ledāja ledus, tie ir tīrs saldūdens resurss, nevis sasalis sāļais jūras ūdens. Šo ledus milžu galvenā īpatnība ir tā, ka aptuveni deviņas desmitdaļas no to kopējās masas atrodas zem ūdens, padarot tos bīstamus kuģniecībai. Antarktīdas krastos biežāk veidojas galdveida aisbergi, kas ir plakani un var sasniegt pat vairāku simtu kilometru garumu. Grenlandes apkārtnē savukārt raksturīgi neregulāras formas aisbergi ar augstām smailēm un torņiem. Okeāna straumes un vēji tos lēnām dzen uz siltākiem platuma grādiem, kur tie pakāpeniski sairst un izkūst. Šis kušanas process dzesē apkārtējos ūdeņus un ietekmē okeāna straumju kustību, kā arī vietējo klimatu. Galu galā aisbergi kļūst par daļu no pasaules okeāna, atgriežot tajā tūkstošiem gadu krāto saldūdeni.
Kalnu ledāji un šļūdoņi
Šļūdoņi ir ledāji, kuriem raksturīga lēna ledāja plūsma, ieslēdzot sevī atrautos pamatnes vai sānu iežu gabalus, tos lēni drupinot.
Ne visi kalnu ledāji ir šļūdoņi. Šļūdoņa ledus mēles beigās, ledum izkūstot, veidojas savdabīgi šo kādreiz iekusušo iežu vaļņi jeb morēnas. Kalnu ledājiem izdala vēl šādus apakštipus – cirka jeb karu, virsotņu, nišu un krāteru ledājus. Tiem nav raksturīgas pārvietošanās plūsmas un tie aizpilda dažādus pazeminājumus, bļodveida ieplakas kalnu un starpkalnu nogāzēs, kas nav ielejas. Zemāk skatāma šļūdoņa ledus mēles uzbūve no izveides līdz izkušanai:
Ledāja, šļūdoņa gala "mēles" uzbūve
Kontinentālie segledāji jeb ledus kupoli un šelfa ledāji
Kontinentālie segledāji aizņem vislielākās platības pasaulē, sevišķi Antarktīdā. Antarktīdas ledus sega ir lielākā uz Zemes un pārsniedz Grenlandes ledus segas lielumu apmēram \(10\) reizes. Tajā atrodas apmēram \(30\) miljoni kubikkilometru ledus, t.i. 90 % visu sauszemes ledāju tilpuma. Ledus segai ir kupola forma. Tās vidējais biezums ir \(2500\) –\(2800\) \(m\), maksimālais biezums ir Austrumantarktīdā — ap \(4800\) \(m\). Rietumantarktīdu klāj līdz \(4\) \(km\) bieza ledus sega, kas veido plašo ledus plato, kura augstākā daļa Arga kupolā sasniedz \(4093\) \(m\) virs jūras līmeņa (vidējais augstums \(2040\) \(m\)). Starp kalnu masīviem rodas vairāki novadšļūdoņi. Katru gadu no Antarktīdas krastiem aisbergu veidā aizpeld \(2500\) kubikkilometru ledus. Gar krastu vairākās vietās ir lieli peldoši šelfa ledāji. To biezums sasniedz \(700\) \(m\); malām atlūztot, rodas pat \(60\) – \(150\) \(km\) gari aisbergi. Faktiski šelfa ledāji ir kontinentālā segledāja turpinājums okeāna kontinentālajā šelfa daļā.
Šelfa ledājs ir bieza, peldoša ledus platforma, kas veidojas, ledājam noplūstot okeānā.
Grenlandē ir otrs lielākais segledājs pasaulē. Ledus sega ir gandrīz \(2900\) \(km\) gara ziemeļu-dienvidu virzienā un tās lielākais platums ir \(1100\) \(km\). Vidējais ledus segas biezums ir \(2135\) metri , bet biezākajā vietā - virs \(3\) \(km\).
No segledājiem, sevišķi no Antarktīdas, jūrā ievirzās šelfa ledāji, kuriem, atlūztot malām, veidojas aisbergi. Pēc šelfa ledājiem, tālāk jūrā veidojas saldūdens okeāniskā ledus sega, kas sezonāli ir ļoti mainīga, un kuras biezums var sasniegt pat \(4-5\) \(m\). Ziemā tā savienojas ar šelfa ledājiem.
Šelfa ledāja malas ledus siena:
Pie Antarktīdas krastiem, okeāna sāļajam ūdenim sasalstot pie \(-2\) grādiem, notiek ūdens atsāļošanās, saldūdens ledāju veidošanās un liekā sāls, pārsātinātā, smagā, blīvā šķīduma nogulsnēšanās (angliski "brinicle" - efekts) okeāna dibenā. Reizēm pārsāļais sāls šķīdums ir tik auksts un koncentrēts, ka veidojas savdabīgas t.s. sālījuma lāstekas, kas nāvējoši ietekmē tuvumā esošos jūras organismus. Ziemas sezonā, sasalstot piekrastes ledājiem, miljoniem tonnu okeāna sāļu pārsātināta šķīduma veidā nogrimst okeāna dibenā un lēnām pa okeāna gultni pārvietojas līdzi zemūdens dziļūdens straumēm, kas tās izkliedē pārējos okeāna ūdeņos.
Antarktīdas lielākie šelfa ledāji:
1. Rosa šelfa ledājs (\(472\ 960\) \(km^2\)), 2. Ronnes-Filhnera šelfa ledājs (\(422\ 420\) \(km^2\)), 3. Eimerija šelfa ledājs (\(62\ 620\) \(km^2\)), 4. Larsena šelfa ledājs (\(48\ 600\) \(km^2\)), 5. Rīsera-Larsena šelfa ledājs (\(48\ 180\) \(km^2\)), 6. Fimbula šelfa ledājs (\(41\ 060\) \(km^2\)), 7. Šekltona šelfa ledājs (\(33\ 820\) \(km^2\)), 8. Džordža VI šaurums (\(23\ 880\) \(km^2\)), 9. Rietumu šelfa ledājs (\(16\ 370\) \(km^2\)), 10. Vilkinsa šelfa ledājs (\(13\ 680\) \(km^2\))
Ledāji un klimata pārmaiņas
Mūsdienās ledāji visā pasaulē kūst straujāk, nekā tie spēj atjaunoties, un tas ir viens no redzamākajiem globālās sasilšanas rādītājiem. Paaugstinoties gaisa un okeāna temperatūrai, ledāji zaudē savu masu, kļūst plānāki un to malas atkāpjas arvien dziļāk sauszemē. Šis process rada ķēdes reakciju: ledus baltā virsma atstaro saules starus, bet tumšais okeāna ūdens vai atkailinātie ieži tos absorbē, tādējādi vēl vairāk sildot planētu. Kalnu ledāju izzušana apdraud saldūdens krājumus miljoniem cilvēku, kuri ir atkarīgi no kušanas ūdeņiem lauksaimniecībā un enerģētikā. Savukārt milzīgo Antarktīdas un Grenlandes segledāju kušana izraisa pasaules okeāna līmeņa celšanos, kas rada applūšanas draudus piekrastes pilsētām.
Latvijas polārpētnieku ekspedīcijas
Latvijas zinātnieki aktīvi piedalās polāro apgabalu pētīšanā, dodoties ekspedīcijās uz Islandi, Grenlandi un Antarktīdu. Galvenokārt pētījumus veic Latvijas Universitātes Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes pētnieki, kuri analizē ledāju struktūru, to pārvietošanās ātrumu un ietekmi uz vidi. Pētnieki izmanto modernas tehnoloģijas, piemēram, ģeoradarus, lai "ieskatītos" ledāja iekšienē un saprastu, kā tas reaģē uz siltāku klimatu. Šīs ekspedīcijas ir svarīgas ne tikai zinātnei, bet arī Latvijas vārda nēšanai pasaulē, sadarbojoties ar citu valstu polārajām stacijām.
Latvijas polārpētnieku darbs un skarbā ikdiena ir iemūžināta Latvijas Televīzijas dokumentālajā filmā "Antarktīdas vilinājums". Filma dokumentē vēsturisku brīdi — pirmo neatkarīgās Latvijas zinātnieku zinātnisko ekspedīciju uz Antarktīdu, kas norisinājās 2018. gadā. Filmas centrā ir trīs Latvijas Universitātes pētnieki: Jānis Karušs, Kristaps Lamsters un Māris Krievāns, kuri devās uz Ukrainas polāro staciju "Akadēmiķis Vernadskis" Antarktīdas pussalā.
Filma sniedz unikālu ieskatu tajā, kā praktiski notiek darbs uz ledāja. Skatītāji var vērot, kā zinātnieki ar kamanām velk ģeoradaru — ierīci, kas sūta elektromagnētiskos viļņus cauri ledum, lai noteiktu tā biezumu un iekšējo struktūru. Galvenais pētījuma mērķis bija saprast, cik ātri ledāji reaģē uz globālo sasilšanu un kā zem tiem veidojas kušanas ūdeņu tuneļi. Šādi dati ir kritiski svarīgi, lai pasaule spētu precīzāk prognozēt globālā okeāna līmeņa celšanos.
Filma atklāj, ka polārpētniecība nav tikai teorētiska zinātne, bet gan fiziski smags pārbaudījums. Pētniekiem nākas strādāt spēcīgā vējā, sniegputenī un zemo temperatūru apstākļos, bieži mērojot desmitiem kilometru pa bīstamu, plaisām bagātu ledus virsmu. "Antarktīdas vilinājums" parāda arī cilvēcisko pusi — sadzīvi izolētā stacijā, kur zinātnieki mēnešiem ilgi ir nošķirti no savām ģimenēm un civilizācijas, veidojot ciešu kopienu ar citu valstu kolēģiem.
Daudz plašāk par ledājiem var uzzināt šeit!