హిమానీనదాల శాస్త్రం

హిమానీనదం (Glaciology) అంటే మంచు కొండల గురించి చదివే శాస్త్రం. ప్రకృతిలో మంచు ఎలా ఏర్పడుతుంది, అది ఎలా పనిచేస్తుంది అనే విషయాలను ఇది వివరిస్తుంది. ఈ పేరు లాటిన్ భాషలోని 'గ్లేసీస్' (glacies) అనే పదం నుండి వచ్చింది, అంటే గడ్డకట్టిన మంచు అని అర్థం. అలాగే గ్రీకు పదం 'లోగోస్' (logos) అంటే చదువు లేదా అధ్యయనం అని అర్థం. సరళంగా చెప్పాలంటే, మంచు గడ్డల గురించి చేసే పరిశోధనే గ్లేషియాలజీ.

గ్లేషియాలజీ అనేది భూ విజ్ఞాన శాస్త్రం (Earth science) లో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. ఇందులో కేవలం ఒకే విషయం ఉండదు, ఇది చాలా రకాల శాస్త్రాలతో ముడిపడి ఉంది. భూగర్భ శాస్త్రం (geology), భూ భౌతిక శాస్త్రం (geophysics), భౌగోళిక శాస్త్రం (geography), మరియు వాతావరణ శాస్త్రం (climatology) వంటి చదువులలోని అంశాలను ఇది వాడుకుంటుంది. ఈ శాస్త్రాన్ని చదివే లేదా పరిశోధించే వారిని గ్లేషియాలజిస్టులు (glaciologists) అంటారు. వీరు మంచు ఎలా తయారవుతుంది, అది ఒక చోటు నుండి మరో చోటుకు ఎలా కదులుతుంది, ఆ కదలిక వల్ల భూమి ఆకారం ఎలా మారుతుంది అనే విషయాలను లోతుగా గమనిస్తారు.

గత కొన్ని ఏళ్లుగా ఈ శాస్త్రం చాలా అభివృద్ధి చెందింది. ఇప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు కేవలం భూమి మీద ఉన్న మంచునే కాకుండా, ఇతర గ్రహాలు మరియు చంద్రుల మీద ఉన్న మంచు గురించి కూడా పరిశోధిస్తున్నారు. దీనిని ఆస్ట్రో గ్లేషియాలజీ (astroglaciology) అంటారు. మన చంద్రుడు, అంగారకుడు (Mars), మరియు బృహస్పతి గ్రహం యొక్క చంద్రుడైన యూరోపా మీద కూడా నీటి మంచు ఉందని వీరు కనుగొన్నారు. Williams, Richard S. (1987). "Summary Remarks". Annals of Glaciology. 9: 254–255. doi:10.3189/S0260305500000987.

హిమానీనదం అంటే ఏమిటి?

హిమానీనదం (Glacier) అంటే చాలా పెద్దదిగా, మందంగా ఉండే మంచు రాశి. ఏదైనా ఒక చోట కురిసిన మంచు (snow) కరిగిపోకుండా చాలా ఏళ్ల పాటు అక్కడే ఉండిపోయినప్పుడు ఇది ఏర్పడుతుంది. వందల ఏళ్ల పాటు పడే మంచు ఒకదానిపై ఒకటి పేరుకుపోయి, కింద ఉన్న మంచు మీద ఒత్తిడి పెంచుతుంది. ఆ ఒత్తిడి వల్ల అది గట్టిపడి భారమైన ఐస్ (ice) గా మారుతుంది.

హిమానీనదాలకు ఒక ప్రత్యేకత ఉంది. ఇవి సాధారణ మంచు గడ్డల్లా ఒకే చోట ఉండవు, ఇవి నెమ్మదిగా కదులుతూ ఉంటాయి. ఇవి ఎంత బరువుగా ఉంటాయంటే, గురుత్వాకర్షణ శక్తి వల్ల ఒక చిక్కటి ద్రవం లాగా చాలా నెమ్మదిగా కిందకు ప్రవహిస్తాయి.

హిమానీనదంలోని మంచును నిజానికి ఒక రకమైన 'రాయి' (rock) గా పరిగణిస్తారు. ఎందుకంటే ఇది ఖనిజాలతో తయారవుతుంది, పొరలు పొరలుగా ఏర్పడుతుంది. "Is glacier ice a type of rock?". United States Geological Survey. 26 April 2019. ఈ హిమానీనదాలు ఎక్కువగా ఎత్తైన పర్వతాల మీద కనిపిస్తాయి. అలాగే భూమికి ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువాల (North Pole and South Pole) దగ్గర ఉండే చల్లని ప్రాంతాలలో ఇవి ఎక్కువగా ఉంటాయి.

హిమానీనదాల రకాలు

గ్లేషియాలజిస్టులు హిమానీనదాలను అవి ఎక్కడ ఉన్నాయి మరియు అవి ఎంత పెద్దవి అనే దానిని బట్టి రెండు ముఖ్యమైన రకాలుగా విభజించారు.

ఆల్పైన్ హిమానీనదాలు (Alpine glaciers)

వీటిని పర్వత హిమానీనదాలు అని కూడా పిలుస్తారు. ఇవి ఎత్తైన పర్వత లోయలలో ఏర్పడతాయి. ఇవి చూడటానికి "మంచు నదుల" లాగా కనిపిస్తాయి. ఇవి పర్వతం నుండి నెమ్మదిగా కిందికి కదులుతున్నప్పుడు, దారిలో ఉన్న రాళ్లను కోసేస్తాయి. దీనివల్ల పర్వతాలు చాలా పదునుగా, ఎగుడుదిగుడుగా తయారవుతాయి.

ఖండ హిమానీనదాలు (Continental glaciers)

ఇవి చాలా పెద్దవిగా ఉండే మంచు పలకలు. ఇవి కేవలం ఒక లోయకు మాత్రమే పరిమితం కావు. ఇవి కొన్ని వేల కిలోమీటర్ల మేర భూమిని కప్పేసి ఉంటాయి. వీటి మందం కూడా కొన్ని వేల మీటర్ల వరకు ఉంటుంది. ప్రస్తుతం ఇవి కేవలం గ్రీన్ ల్యాండ్ మరియు అంటార్కిటికా ప్రాంతాలలో మాత్రమే ఉన్నాయి. పాత కాలంలో అంటే మంచు యుగం (Ice Age) లో ఇవి భూమిపై చాలా ఎక్కువ భాగం వ్యాపించి ఉండేవి. ఇవి కదులుతున్నప్పుడు భూమిని చదునుగా (flat) చేస్తాయి.

హిమానీనదం యొక్క భాగాలు

ఒక హిమానీనదంలో వేర్వేరు భాగాలు లేదా "మండలాలు" (zones) ఉంటాయి. ఈ ప్రాంతాలను బట్టి ఆ హిమానీనదం పెరుగుతుందో లేక కరిగిపోతుందో శాస్త్రవేత్తలు తెలుసుకుంటారు.

అక్యుమ్యులేషన్ జోన్ (Accumulation zone): ఇది హిమానీనదం యొక్క పై భాగం. ఇక్కడ మంచు కరగడం కంటే, కొత్తగా పడే మంచు ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంటే ఇక్కడ హిమానీనదం పరిమాణం పెరుగుతుంది.

అబ్లేషన్ జోన్ (Ablation zone): ఇది హిమానీనదం యొక్క కింది భాగం. ఇక్కడ ఎండ వల్ల మంచు కరిగిపోవడం లేదా విరిగిపోవడం జరుగుతుంది. ఇక్కడ మంచు చేరడం కంటే పోవడం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఈక్విలిబ్రియం లైన్ (Equilibrium line): ఇది పైన చెప్పిన రెండు ప్రాంతాల మధ్య ఉండే గీత. ఇక్కడ ఎంత మంచు చేరుతుందో, అంతే మంచు కరిగిపోతుంది. అంటే లాభనష్టాలు సమానంగా ఉంటాయి.

శాస్త్రవేత్తలు ఈ ఈక్విలిబ్రియం లైన్ ఆల్టిట్యూడ్ (ELA) ను ఎప్పుడూ గమనిస్తూ ఉంటారు. ఒకవేళ ఈ గీత పర్వతం మీద పైపైకి వెళ్తుంటే, వాతావరణం వేడెక్కుతోందని అర్థం. ఇది వాతావరణ మార్పు (climate change) కు ఒక పెద్ద సంకేతం.

హిమానీనదాలు ఎలా కదులుతాయి?

హిమానీనదాలు కదలడానికి ప్రధాన కారణం గురుత్వాకర్షణ (gravity). వాటికి ఉండే విపరీతమైన బరువు వల్ల అవి కొండ వాలుల నుండి కిందికి నెట్టబడతాయి.

మాస్ బ్యాలెన్స్ (Mass balance)

ఒక హిమానీనదం ఎంత "ఆరోగ్యంగా" ఉందో చెప్పడానికి 'మాస్ బ్యాలెన్స్' అనే పదాన్ని వాడతారు. దీని అర్థం మంచు పరిమాణం లోని తేడా.

పాజిటివ్ మాస్ బ్యాలెన్స్: కరిగే మంచు కంటే కురిసే మంచు ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ హిమానీనదం పెరిగి ముందుకు కదులుతుంది.

నెగటివ్ మాస్ బ్యాలెన్స్: కురిసే మంచు కంటే కరిగే మంచు ఎక్కువగా ఉంటే, హిమానీనదం చిన్నదిగా అవుతుంది. దీనినే "వెనక్కి తగ్గడం" (retreating) అంటారు.

స్టెడీ స్టేట్: మంచు రావడం మరియు పోవడం రెండు సమానంగా ఉంటే, హిమానీనదం పరిమాణం మారదు.

కదలిక వేగం

చాలా వరకు హిమానీనదాలు చాలా నెమ్మదిగా కదులుతాయి. ఇవి రోజుకు కేవలం కొన్ని సెంటీమీటర్లు మాత్రమే కదలవచ్చు. కానీ కొన్ని హిమానీనదాలు అకస్మాత్తుగా వేగం పుంజుకుంటాయి. దీనిని 'సర్జ్' (surge) అంటారు. ఒక సర్జింగ్ హిమానీనదం మామూలు కంటే 100 రెట్లు ఎక్కువ వేగంతో కదలగలదు. సాధారణంగా మంచు కింద నీరు చేరినప్పుడు ఇలా జరుగుతుంది. ఆ నీరు ఒక నూనె (oil) లాగా పనిచేసి, మంచు గడ్డ వేగంగా జారిపోవడానికి సహాయపడుతుంది. Mahapatra, G.B. (1994). Text book of Physical Geology. Delhi. p. 269. ISBN 81-239-0110-0.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)

గ్లేషియాలజీలో వాడే ముఖ్యమైన పదాలు

గ్లేషియాలజిస్టులు తాము చూసే విషయాలను వివరించడానికి కొన్ని ప్రత్యేక పదాలను వాడుతుంటారు. ఆ పదాలు, వాటి అర్థాలు ఇక్కడ చూడవచ్చు:

పదం	అర్థం
అబ్లేషన్ (Ablation)	మంచు కరిగిపోవడం లేదా గాలిలో కలిసిపోవడం.
అరీట్ (Arête)	రెండు హిమానీనదాల మధ్య ఉండే పదునైన రాతి గోడ లాంటి భాగం.
సర్క్ (Cirque)	పర్వతం మీద గిన్నె ఆకారంలో ఉండే లోతైన భాగం. ఇక్కడే మంచు పేరుకుపోయి హిమానీనదం మొదలవుతుంది.
క్రెవాస్ (Crevasse)	మంచు పొరల్లో ఏర్పడే చాలా లోతైన పగుళ్లు. ఇవి చాలా ప్రమాదకరమైనవి.
మొరైన్ (Moraine)	హిమానీనదం కదిలినప్పుడు తనతో పాటు తెచ్చిన రాళ్లు మరియు మట్టి కుప్పలు.
నూనటాక్ (Nunatak)	మంచు కొండల మధ్య నుండి బయటకు కనిపించే పర్వత శిఖరం.

గ్లేషియల్ డిపాజిట్లు

హిమానీనదాలు కరిగినప్పుడు అవి తమతో తెచ్చిన మట్టిని, రాళ్లను వదిలేస్తాయి. వీటిని నిక్షేపాలు లేదా డిపాజిట్లు అంటారు. ఇవి భూమి ఆకారాన్ని మార్చేస్తాయి.

నీటి ద్వారా ఏర్పడే నిక్షేపాలు

మంచు కరిగినప్పుడు వచ్చే నీరు ఇసుకను, రాళ్లను ఒక క్రమ పద్ధతిలో అమరుస్తుంది.

కెటిల్స్ (Kettles): పెద్ద మంచు గడ్డ మట్టిలో పూడిపోయి, తర్వాత అది కరిగిపోయినప్పుడు అక్కడ చిన్న చిన్న సరస్సులు ఏర్పడతాయి. వీటిని కెటిల్స్ అంటారు.

ఎస్కర్స్ (Eskers): మంచు కింద ప్రవహించే నదులు వదిలేసిన ఇసుక, రాళ్ల వల్ల ఏర్పడే పొడవైన గట్లు.

వార్వ్స్ (Varves): సరస్సు అడుగున ఉండే మట్టి పొరలు. చెట్ల లోని రింగులను బట్టి వయస్సు చెప్పినట్లే, ఈ పొరలను బట్టి ఎన్ని ఏళ్లు గడిచాయో చెప్పవచ్చు.

నేరుగా మంచు వదిలేసిన నిక్షేపాలు (Unstratified deposits)

మంచు నేరుగా రాళ్లను, మట్టిని కుప్పలుగా పడవేసినప్పుడు ఇవి ఏర్పడతాయి. ఇవి ఏ పద్ధతిలో ఉండవు.

టిల్ (Till): సన్నని దుమ్ము నుండి పెద్ద పెద్ద రాళ్ల వరకు అన్నీ కలిసిపోయి ఉండే మిశ్రమం.

డ్రమ్లిన్స్ (Drumlins): ఇవి కోడిగుడ్డు ఆకారంలో లేదా బోర్లించిన చెంచా ఆకారంలో ఉండే చిన్న కొండలు. మంచు ఏ దిశలో కదిలిందో ఇవి మనకు చెబుతాయి.

ఎరాటిక్ (Erratic): చుట్టుపక్కల ఉండే రాళ్లకు భిన్నంగా ఉండే ఒక పెద్ద రాయి. హిమానీనదం ఎక్కడో దూరం నుండి దీనిని మోసుకొచ్చి ఇక్కడ పడేసిందని దీని అర్థం.

గ్లేషియాలజీ ఎందుకు ముఖ్యం?

గ్లేషియాలజీ అనేది మన జీవితాలకు చాలా అవసరమైన శాస్త్రం. దీనికి కొన్ని ప్రధాన కారణాలు ఉన్నాయి:

మంచినీటి నిల్వలు: భూమి మీద ఉన్న మంచినీరు (fresh water) లో ఎక్కువ భాగం హిమానీనదాల రూపంలోనే ఉంది. ఇవి మనకు పెద్ద నీటి ట్యాంకుల వంటివి. సముద్ర మట్టాలు: ఒకవేళ భూమి వేడెక్కి మంచు అంతా కరిగిపోతే, సముద్రం నీటి మట్టం చాలా ఎక్కువగా పెరుగుతుంది. దీనివల్ల సముద్ర తీరంలో ఉన్న నగరాలన్నీ మునిగిపోయే ప్రమాదం ఉంది. భూతకాలపు సమాచారం: హిమానీనదాలు భూమి యొక్క చరిత్రను తమలో దాచుకుంటాయి. శాస్త్రవేత్తలు మంచులో లోతుగా రంధ్రాలు చేసి 'ఐస్ కోర్స్' (ice cores) తీస్తారు. ఆ మంచులో వేల ఏళ్ల నాటి గాలి బుడగలు ఉంటాయి. వాటిని పరిశీలిస్తే పూర్వకాలంలో వాతావరణం ఎలా ఉండేదో తెలుస్తుంది. వ్యవసాయం మరియు తాగునీరు: హిమాలయాలు లేదా ఆండీస్ వంటి పర్వత ప్రాంతాల్లో ఉండే కోట్లాది మంది ప్రజలు హిమానీనదాల నుండి వచ్చే నీటి మీద ఆధారపడి బతుకుతున్నారు. ఆ మంచు కరిగి ప్రవహిస్తేనే వారికి పంటలకు, తాగడానికి నీరు దొరుకుతుంది.

ఈ శాస్త్ర చరిత్ర

మనుషులు పాత కాలం నుండి మంచును గమనిస్తున్నప్పటికీ, 1800వ సంవత్సరంలోనే గ్లేషియాలజీ ఒక శాస్త్రంగా గుర్తింపు పొందింది. లూయిస్ అగస్సిజ్ (Louis Agassiz) వంటి తొలి శాస్త్రవేత్తలు ఒక విషయాన్ని గమనించారు. పాత కాలంలో మంచు కొండలు ఇప్పుడున్న దానికంటే చాలా పెద్దవిగా ఉండేవని వారు గుర్తించారు. కొండలు లేని చోట కూడా పెద్ద పెద్ద రాళ్లు ఉండటం చూసి, మంచు కదులుతూ వాటిని అక్కడికి తెచ్చిందని వారు గ్రహించారు.

నేడు గ్లేషియాలజిస్టులు కేవలం కంటితో చూడటమే కాకుండా, శాటిలైట్ (satellite) చిత్రాలు మరియు కంప్యూటర్ మోడళ్లను వాడుతున్నారు. అంతరిక్షం నుండి అంటార్కిటికాలో మంచు ఎలా మారుతుందో వారు కనిపెట్టగలరు. దీనివల్ల భవిష్యత్తులో మన భూమి ఎలా ఉండబోతుందో అంచనా వేయడం సులభమవుతుంది.

మూలాలు

మరింత సమాచారం కోసం

Benn, Douglas I. and David J. A. Evans. Glaciers and Glaciation. London; Arnold, 1998. ISBN 0-340-58431-9

Hambrey, Michael and Jürg Alean. Glaciers. 2nd ed. Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-82808-2

Hooke, Roger LeB. Principles of Glacier Mechanics. 2nd ed. Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-54416-5

Paterson, W. Stanley B. The Physics of Glaciers. 3rd ed. Pergamon Press, 1994. ISBN 0-08-037944-3

బయటి లింకులు

అంతర్జాతీయ గ్లేషియాలజికల్ సొసైటీ (IGS)

నేషనల్ స్నో అండ్ ఐస్ డేటా సెంటర్

గ్లోబల్ ల్యాండ్ ఐస్ మెజర్మెంట్స్ ఫ్రమ్ స్పేస్ (GLIMS)