Topnienie lodów Arktyki

Arktyka to obszar wyjątkowo czuły na zmiany klimatu, a zachodzące w niej zmiany można traktować jak system wczesnego ostrzegania dla klimatu planety.

Kiedy Słońce świeci na śnieg lub lód, ten odbija 80-90% padającego światła, a jedynie 10-20% energii jest pochłaniane i zwracane przez ziemię w postaci podczerwieni. Jeśli w wyniku podniesienia się temperatury woda nie jest pokryta lodem, sytuacja wygląda dokładnie odwrotnie - woda pochłonie 90% padającej energii, nagrzewając się i oddając energię w podczerwieni. Promieniowanie to zostanie uwięzione przez gazy cieplarniane. W wyniku nagrzewania rośnie temperatura, co powoduje dalszy zanik pokrywy lodowej i jeszcze większe nagrzewanie. Właśnie to dodatnie sprzężenie zwrotne odpowiada za fakt, że na dalekiej północy temperatury rosną najszybciej  w wyniku zaniku pokrywy lodowej odbijającej światło. Dodatkowo, sadza z elektrowni, fabryk i aut Ameryki, Europy, Rosji i Chin oraz pożarów lasów na Syberii i Kanadzie zaczernia śnieg, który łatwiej topnieje.

Rys. Porównanie intensywnego pochłaniania energii promieni słonecznych przez odsłoniętą wodę i ziemię z odbijaniem energii przez lód i śnieg.

Arktyka to relatywnie niewielki obszar oceanu otoczony największymi masami lądów. Lądy w lecie ogrzewają się coraz bardziej wraz ze wzrostem koncentracji dwutlenku węgla. Na oceanie unosi się cienka, licząca do kilku metrów grubości, warstwa lodu. Wraz z dodatnim sprzężeniem zwrotnym wzrost temperatury - topnienie lodu - większe pochłanianie energii -wzrost temperatury czyni z Arktyki system bardzo wrażliwy na zmiany temperatury.

Film obrazujący wzrost pochłaniania energii promieni słonecznych wraz z topnieniem lodów Arktyki. Ze Słońca padają promienie. Przy dużej pokrywie śniegu i lodu odbijają się one od powierzchni Ziemi, kiedy lód i śnieg zanikają, coraz więcej promieniowania nie odbija się, lecz jego energia jest pochłaniana. Obejrzyj film .

Właśnie to dodatnie sprzężenie zwrotne odpowiada za tak wysoką czułość pokrywy lodowej Arktyki na temperaturę.
Załączony rysunek pokazuje przewidywaną do końca stulecia względną zmianę temperatury w okolicach równikowych i bieguna północnego.

Rys. Względna zmiana rejestrowanych temperatur na różnych szerokościach geograficznych.

W Arktyce obserwuje się szybszy niż w innych rejonach wzrost temperatury, rzędu 0.3°C na dekadę.

Rys. Temperatura w Arktyce. Źródło: GRID

Zajmowana przez lody Arktyki powierzchnia oscyluje. Zimą lód narasta, osiągając w marcu maksimum grubości i zajmowanej powierzchni, latem się roztapia, mając najmniejszy zasięg we wrześniu. Powierzchnia lodu stopniowo się zmniejsza, zarówno w maksimum, jak i w minimum. Wykres pokazuje odchylenie powierzchni pokrywy lodowej względem średniej z lat 1979 - 2000.

Rys. Odchylenie powierzchni pokrywy lodowej względem średniej z lat 1979-2000. Zielona linia odpowiada zimowemu maksimum, a niebieska letniemu minimum. Źródło: GRID

Bezdyskusyjnym faktem pomiarowym jest regularny i znaczący spadek zasięgu pokrywy lodowej Arktyki. Uwagę zwraca też coraz szybsze tempo tego procesu. W 2005 roku zapanowało poruszenie, kiedy powierzchnia lodów Arktyki osiągnęła w lecie rekordowe minimum. Tymczasem w roku 2007 zasięg pokrywy lodowej zmalał o kolejne 25%, z poziomu ponad 5 mln km2 do niecałych 4 mln km2. Sceptycy tłumaczyli, że to przez wyjątkowo niekorzystne dla lodu warunki - silne wiatry, ciepłe prądy morskie czy bezchmurne niebo. Nie był to jednorazowy wyskok - w roku 2008 warunki dla lodu były znacznie korzystniejsze, a pomimo to rekord minimalnego zasięgu pokrywy lodowej został prawie wyrównany. A co gorsza, lód, który przetrwał w 2008 roku był znacznie cieńszy - w tym roku ilość lodu w Arktyce, pomimo korzystnych dla niego warunków, spadła do wielkości najmniejszej w historii pomiarów.
To jeden z szokujących przykładów, jak szybko postępują zmiany klimatu.

Rys. Minimalny zasięg pokrywy lodowej w  latach 1979-2000 (kolor żółty), w roku 2005 (kolor zielony) i w roku 2007 (kolor czerwony). W roku 2008 powierzchnia pokrywy lodowej była pomiędzy rekordowymi minimami z lat 2005 i 2007.

Warto zaznaczyć, że rozpad pokrywy lodowej Arktyki postępuje w tempie, którego nie przewidzieli naukowcy zajmujący się badaniami Arktyki i zmian klimatu. Prognozy, także  IPCC, pozostały daleko w tyle za rzeczywistością...

Rys. Odchylenie wrześniowej pokrywy lodowej od średniej. Zaznaczone są przewidywania IPCC z raportu z 2007 roku.
Możliwe (jasnoniebieskie), najbardziej prawdopodobne (szaroniebieskie) i średnia przewidywań (czerwona linia). Czarna linia to rzeczywistość.

Nie tylko powierzchnia lodu jest mniejsza, lód jest także dużo cieńszy. Utrata masy lodu jest znacznie większa od samej utraty powierzchni. Jeszcze kilkanaście lat temu twardy, stały lód stanowił ok. 80% lodu w Arktyce, w roku 2008 już tylko 3%!

Naukowcy przewidują dalsze przyspieszanie tego procesu. Jeszcze kilkanaście lat temu mówiło się, że Arktyka może być wolna od lodu gdzieś na przełomie XXI i XXII wieku. Odległa przyszłość, nawet tego nie dożyjemy... Później data ta zaczęła wędrować: 2070... 2050... 2040... 2030... Ostatnio niektórzy naukowcy mówią o roku 2013.
Istnieją poważne obawy, że już przekroczyliśmy punkty krytyczny, za którym rozpad lodów Arktyki będzie postępował coraz szybciej.
Całkowite stopienie lodów Arktyki w lecie może nastąpić już za kilka lat. Według specjalistów od paleoklimatu stan taki będzie miał miejsce po raz pierwszy od 3 milionów lat!

Aktualne informacje na temat stanu pokrywy lodowej Arktyki ang

Zanik pokrywy lodowej będzie mieć bardzo znaczące i różnorodne następstwa. Zagrożona będzie egzystencja wielu zwierząt polarnych. Nastąpi kres kultury i sposobu życia Eskimosów. Z drugiej strony zanik pokrywy lodowej Arktyki może mieć korzystne następstwa ekonomiczne - nastąpi otwarcie północnej drogi wodnej i pojawienie się możliwości eksploatacji bogactw Arktyki, w tym złóż szacowanych na ¼ nieodkrytych światowych zasobów gazu i ropy naftowej.

Dotychczas ze względu na niedostępność tych terenów nikt nie zawracał sobie głowy precyzyjnym ustalaniem granic w Arktyce. Dziś jest to bardzo gorący temat. W roku 2007 Rosja, w związku z zanikiem lodów i perspektywami ekonomicznego wykorzystania bogactw Arktyki, wysłała na biegun wyprawę i żąda wyłączności na eksploatację bogactw naturalnych na oceanie Arktycznym aż po biegun. Spotyka się to ze sprzeciwem innych krajów, w tym mających tereny nad Oceanem Arktycznym - Stanów Zjednoczonych, Kanady, Norwegii i Danii (Grenlandia), które również myślą o eksploatacji tamtejszych bogactw naturalnych. Następuje rozbudowa infrastruktury militarnej, zakładane są bazy wojskowe, politycy podróżują do Arktyki i zaznaczają obecność ich kraju na ledwo wystających z oceanu kawałkach skały o wymiarach kilkudziesięciu metrów - po to, żeby zabezpieczyć rozciągającą się wokół na setki kilometrów strefę gospodarczej wyłączności.

Topnienie lodów Arktyki gwałtownie zwiększa temperaturę na dużych szerokościach geograficznych. Może mieć to wpływ na rozmarzanie wiecznej zmarzliny pl, topnienie lądolodu Grenlandii  pl (a przez to wzrost poziomu mórz  pl nawet o kilka metrów), oraz przerwanie cyrkulacji oceanicznej pl na północnym Atlantyku i zanik ogrzewającego Europę ciepłego Golfsztromu (Prądu Zatokowego).

Jednym z najszybciej ocieplajacym się obszarem jest daleka Północ. Przeczytaj jak znikają lodowe obszary Grenlandii i Antarktydy w artykule topnienie Grenlandii i Antarktydy .

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto