हिमनद्यांचा इतिहास

पृथ्वीवर आज जवळपास दोन लाख लहान-मोठ्या हिमनद्या अस्तित्वात आहेत. यांतील काही हिमनद्या अंटार्क्टिकासारख्या अतिथंड ध्रुवीय प्रदेशात आढळतात, तर काही हिमनद्या पृथ्वीवरच्या विविध पर्वतांवर आढळतात. पृथ्वीवर आढळणाऱ्या या सर्व हिमनद्यांचं अस्तित्व पृथ्वीवरील हवामानावर अवलंबून आहे. त्यामुळे पृथ्वीवरच्या बदलत्या हवामानाचा या हिमनद्यांच्या अस्तित्वावर थेट परिणाम होतो. आतापर्यंतच्या अंदाजानुसार पृथ्वीवर या हिमनद्यांच्या निर्मितीची सुरुवात सुमारे साडेतीन कोटी वर्षांपूर्वी झाली असल्याचं मानलं गेलं होतं. कारण या काळात पृथ्वीवरचं तापमान लक्षणीय प्रमाणात कमी झालं होतं. परंतु इंग्लंडमधील मँचेस्टर मेट्रोपॉलिटन युनिव्हर्सिटी या विद्यापीठातील लेस्टिन बार आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी पृथ्वीवर हिमनद्या, या काळाच्या तब्बल अडीच कोटी वर्षं अगोदर – म्हणजे सहा कोटी वर्षांपूर्वीही अस्तित्वात असल्याचं दाखवून दिलं आहे. लेस्टिन बार आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ‘नेचर कम्युनिकेशन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

हिमनद्या जिथून वाहत असतात तिथल्या भूपृष्ठात मोठे बदल घडून येतात. त्या ज्या डोंगरांतून वाहतात, त्या डोंगरांत कड्यांची निर्मिती होते, घळींची निर्मिती होते. त्याशिवाय त्या ज्या डोंगरांतून वाहतात, त्या डोंगरांतील काही भागांना अनेकदा विशिष्ट प्रकारचं अर्धवर्तुळाकार स्वरूप प्राप्त होतं. ही अर्धवर्तुळाकार रचना ‘सर्क’ या नावे ओळखली जाते. हिमनदी नष्ट झाली तरी, ही अर्धवर्तुळाकार रचना त्यानंतरही दीर्घकाळ टिकून राहिलेली असते. लेस्टिन बार आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी अंटार्क्टिकावरील या सर्क रचनांचाच आपल्या संशोधनासाठी वापर केला. या सर्क रचना शोधण्यासाठी त्यांनी ‘रेमा’ या नावे ओळखल्या जाणाऱ्या एका प्रारूपाची मदत घेतली. रेमा हे प्रारूप अंटार्क्टिका खंडावरील जवळपास सर्व प्रदेशांच्या, कृत्रिम उपग्रहांद्वारे घेतलेल्या प्रतिमांचं त्रिमितीय संकलन आहे. या प्रारूपावरून या संशोधकांनी अंटार्क्टिकावरील सुमारे चौदा हजार सर्क रचना शोधून काढल्या. या रचनांची उंची अगदी शंभर मीटरपासून ते चार किलोमीटर इतकी होती. या चौदा हजार रचनांतील सुमारे तेराशे सर्क रचनांवर आज हिमनद्या अस्तित्वात नाहीत. मात्र या हिमनदीविरहित सर्क रचना प्राचीन काळात, त्या ठिकाणी हिमनदी अस्तित्वात असल्याचं दर्शवत होत्या.

लेस्टिन बार आणि त्यांच्या इतर सहकारी संशोधकांनी या विविध हिमनदीविरहित सर्क रचनांची उंची लक्षात घेतली. त्यानंतर अशाच उंचीवरच्या आज अस्तित्वात असणाऱ्या हिमनद्यांच्या माहितीवरून, त्या प्राचीन हिमनद्या अस्तित्वात असण्यासाठी तिथलं तापमान किती असावं याचा अंदाज बांधला. विविध उंचीवरील या हिमनद्यांच्या अस्तित्वाला आवश्यक असणाऱ्या तापमानावरून, त्या-त्या हिमनदीच्या काळात, अंटार्क्टिकावरील सर्वसाधारण कमाल तापमान किती असावं, याचं त्यांनी गणित केलं. त्यानंतर असं सर्वसाधारण कमाल तापमान अंटार्क्टिकावर कोणत्या काळी होतं, हे उपलब्ध संशोधनाद्वारे जाणून घेतलं. (हे पूर्वी प्रसिद्ध झालेलं संशोधन तिथे सापडलेल्या वनस्पतींच्या जीवाश्मांवर आधारलेलं होतं.) यावरून निघालेल्या निष्कर्षांनुसार, अधिक उंचीवरच्या हिमनद्या या अधिक प्राचीन काळातल्या असल्याचं, तर कमी उंचीवरच्या हिमनद्या या त्या तुलनेत अलीकडच्या काळातल्या असल्याचं दिसून आलं. या विविध हिमनद्यांच्या अस्तित्वाच्या काळात, अंटार्क्टिकावरचं सर्वसाधारण कमाल तापमान किती होतं, हे कळल्यावर हे संशोधक अंटार्क्टिकावरील हिमनद्यांचा इतिहास उभा करू शकले. या इतिहासावरून दोन गोष्टी स्पष्ट झाल्या. त्यातली पहिली गोष्ट म्हणजे सहा कोटी वर्षांपूर्वीच्या उष्ण हवामानाच्या काळातही अंटार्क्टिकावर हिमनद्या अस्तित्वात होत्या. आणि दुसरी गोष्ट म्हणजे या सुरुवातीच्या काळातल्या हिमनद्या निर्माण झाल्या, त्या मुख्यतः अंटार्क्टिकावरील ट्रान्सअंटार्क्टिक माउंटन्स या उत्तुंग पर्वतरांगांवर!

गेल्या सहा कोटी वर्षांच्या काळात पृथ्वीनं तापमानातले बरेच चढउतार अनुभवले आहेत. ज्या सहा कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात अंटार्क्टिकावर हिमनद्या अस्तित्वात आल्या असाव्यात, तो काळ खरं तर पृथ्वीवरचा उष्ण हवामानाचा कालखंड होता. कारण वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडच्या लक्षणीय प्रमाणामुळे, अवघी पृथ्वी हरितगृह परिणाम अनुभवत होती. या काळात अंटार्क्टिका खंड दाट जंगलांनी व्यापला होता. या काळातलं अंटार्क्टिकावरचं सर्वसाधारण कमाल तापमान पंचवीस अंश सेल्सिअसच्या आसपास, म्हणजे आजच्या तिथल्या सर्वसाधारण कमाल तापमानापेक्षा सुमारे वीस अंश सेल्सिअसनं अधिक होतं. या तापमानाला हिमनद्यांची सार्वत्रिक स्वरूपाची निर्मिती होऊ शकत नव्हती. तरीही या काळात ट्रान्सअंटार्क्टिक माऊंटन या पर्वतांतल्या उंच भागावरची हवा ही, हिमनद्यांची निर्मिती करण्याइतकी थंड असल्याचं लेस्टिन बार आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनानं दाखवून दिलं. या संशोधकांनी संशोधलेल्या प्राचीन हिमनद्यांपैकी चार टक्के हिमनद्या या सुरुवातीच्या उष्ण कालखंडात अस्तित्वात होत्या.

पाच कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळापासून वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडचं प्रमाण कमी होऊ लागलं. परिणामी पृथ्वीवरच्या हरितगृह परिणामाला खीळ बसली व पृथ्वीवरचं तापमान कमी होऊ लागलं. त्यामुळे अंटार्क्टिकावरील डोंगराळ भागातील हिमनद्यांची निर्मिती वाढू लागली. चार कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात तर अंटार्क्टिकावरचं सर्वसाधारण कमाल तापमान अठरा अंश सेल्सिअसच्याखाली गेलं. त्यामुळे अंटार्क्टिकावरील पर्वतांवरच्या उंच भागांत खूपच मोठ्या प्रमाणात हिमनद्यांची निर्मिती झाली. अंटार्क्टिकावरच्या प्राचीन हिमनद्यांपैकी सुमारे पंचाऐंशी टक्के हिमनद्या, या पाच कोटी ते साडेतीन कोटी वर्षांपूर्वी, या दरम्यानच्या काळात अस्तित्वात होत्या. त्यानंतर साडेतीन कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात मात्र, या घसरलेल्या तापमानामुळे अंटार्क्टिकावरची परिस्थिती पूर्णपणे बदलली. अंटार्क्टिकाच्या भूपृष्ठावर बर्फाचे थर – हिमस्तर – निर्माण होऊ लागले. काही काळातच अनेक ठिकाणचे हिमस्तर काही हजार मीटर जाडीचे झाले. अनेक हिमनद्या या जाड हिमस्तरांत लुप्त झाल्या. किंबहुना या हिमनद्या त्या हिमस्तरांचाच भाग बनल्या.

ही स्थिती एक कोटी वर्षांपूर्वीपर्यंत तशीच राहिली असावी. सुमारे एक कोटी वर्षांपूर्वी पृथ्वीवरचं तापमान अल्पकाळापुरतं पुनः वाढलं. या काळात अंटार्क्टिकावरचे हिमस्तर काही प्रमाणात वितळले व पुनः हिमनद्यांचं अस्तित्व जाणवू लागलं. नंतरच्या काळात अंटार्क्टिकावरचं सर्वसाधारण कमाल तापमान कमी होऊन दहा अंश सेल्सिअसच्या आत आलं. तापमानाच्या दृष्टीनं हिमनद्यांच्या निर्मितीसाठी परिस्थिती जरी अधिक अनुकूल झाली असली, तरी अंटार्क्टिकावरच्या हवेतील आर्द्रताही आता खूपच कमी झाली होती. त्यामुळे तिथल्या पर्वतांवर पुरेशा प्रमाणात बर्फ जमा होऊ शकलं नाही व नष्ट झालेल्या काही प्राचीन हिमनद्यांच्या जागी नव्या हिमनद्यांची निर्मिती होऊ शकली नाही. याच काळात पृथ्वीवरील इतर प्रदेशांतल्या उंच पर्वतांवर मात्र हिमनद्या निर्माण होऊ लागल्या आणि पृथ्वीवरच्या हिमनद्यांना आजचं सार्वत्रिक स्वरूप प्राप्त झालं!

(छायाचित्र सौजन्य – सपोर्ट फोर्स हिमनदी (अंटार्क्टिका): NASA/James Yungel

(छायाचित्र सौजन्य –प्राचीन हिमनदीमुळे निर्माण झालेली अर्धवर्तुळाकार रचना (सर्क) Internet Gegraphy)