Co robią „galopujące lodowce”?

I dlaczego powinniśmy się interesować temperaturą na Grenlandii – tłumaczy Jason Box, glacjolog.

Dopiero po ośmiu latach badań na Grenlandii, gdzie zainstalowałem i obsługiwałem sieć stacji pogodowych na powierzchni lodowca oraz obserwowałem, ile śniegu znika z powierzchni wyspy, nagle zdałem sobie sprawę, że podręczniki do glacjologii wymagają istotnych zmian. Był rok 2002. Wcześniej dość powszechnie uważano, że pokrywa lodowa jest zamarznięta u podłoża, w związku z czym czas reakcji na ocieplanie się klimatu należy mierzyć w dziesiątkach tysięcy lat. A to kawał czasu.

W tamtym okresie zmiany klimatu dopiero zaczynały być przedmiotem badań glacjologów na Grenlandii. Okazało się, że latem wody roztopowe w szybkim tempie przedostają się do podstawy lodowca i działają tam jak smar, który ułatwia jego przemieszczanie się. Nagle uświadomiliśmy sobie, że coraz dłuższy sezon topnienia lodu będzie oznaczał nie tylko to, iż coraz więcej lodu będzie w szybszym tempie spływało do oceanu, lecz również, że będzie to trwało dłużej na przestrzeni roku. Nie był to zresztą jedyny raz, gdy zaskoczyło nas, jak bardzo los lodowców jest związany ze zmianami klimatu oraz z nagłym podnoszeniem się poziomu morza.

Kolejne zaskoczenie przyszło w 2006 r. Okazało się, że z jakiegoś powodu w ciągu poprzednich pięciu lat wszystkie lodowce na południu Grenlandii, które mają ujście do morza, przesuwały się naprzód z dwukrotnie większą prędkością. Wtedy jeszcze nie wiedzieliśmy dlaczego.

W międzyczasie naukowcy usiłowali określić prawdopodobną górną granicę wpływu topnienia lodu, który pokrywa Grenlandię, na podnoszenie się poziomu morza. Uważano wówczas jeszcze, że gwałtowny wzrost prędkości, z jaką lodowce przesuwają się w stronę oceanu, będzie w najbliższej przyszłości główną przyczyną zmniejszania się ilości lodu. A tu niespodzianka – od 2007 r., przez sześć kolejnych lat, lód znikał przede wszystkim przez to, że topniała jego wierzchnia warstwa. Niemal każdego lata padał wówczas rekord ilości wody, która spłynęła z topniejących lodowców, co miało wpływ na występowanie niespodziewanych zjawisk pogodowych, które w 2012 r. zostały już określone jako typowe skutki ocieplania się klimatu.

Te dwa efekty – przesuwanie się lodu w dół fiordów oraz jego topnienie na powierzchni – są w istocie ze sobą głęboko powiązane. Woda, która powstaje ze stopniałego lodu, spływa bowiem w głąb pokrywy lodowej, a przedostawszy się do jej podstawy zmiękcza lód i przyspiesza ruch lodowca. A gdy z czoła lodowca woda wypływa do morza, wówczas powoduje wymianę ciepła, która przyspiesza cielenie się lodowca (jego rozpad) i zmniejsza tarcie, zwiększając zarazem prędkość jego spływania. Można to ująć w ten sposób: jeśli chcesz wiedzieć, co dzieje się w Waszyngtonie, patrz którędy płyną pieniądze; natomiast na Grenlandii patrz, co się dzieje z wodą z roztopionego lodowca.

Działanie wody na grenlandzki lądolód

Ilustracja: Joanna Grochocka

Glacjolodzy stali się oceanografami, gdy w 2008 r. odkryli, że przyczyną pojawiania się tzw. „galopujących lodowców” są ciepłe wody podzwrotnikowe, które na wielkich głębokościach docierają do podstawy lodowców i tam je ogrzewają.

Ogrzewanie się oceanu znajduje się dziś w centrum debaty o zmianach klimatu. Na skutek wzmocnionego efektu cieplarnianego znacznie więcej ciepła trafia do oceanu, niż do atmosfery czy też ogrzewa ląd. W końcu oceany stanowią 70 procent powierzchni Ziemi. Tak więc pomimo tego, że w latach 1998-2012 zanotowaliśmy pewne oznaki spowolnienia podwyższania się temperatury powietrza, to oceany nagrzewały się bezustannie w tak ogromnym tempie, jakby co sekundę wybuchały w nich cztery bomby atomowe. I to tempo ogrzewania oceanu rośnie, ponieważ bez przerwy ładujemy w atmosferę dwutlenek węgla.

Problem, który leży u podstaw globalnego ocieplenia, można by podsumować tak: „za dużo dobrego naraz”. Naturalny efekt cieplarniany – zjawisko dobre i pożądane – pozwala utrzymać w nocy umiarkowane temperatury. Został on jednak nadmiernie wzmocniony, ponieważ od ponad stu lat gigantyczny wzrost ekonomiczny następuje kosztem środowiska naturalnego. Na skutek tego w atmosferze jest dziś 42 procent więcej dwutlenku węgla, 240 procent więcej metanu, 20 procent więcej podtlenku azotu, 42 procent więcej ozonu w troposferze, i tak dalej... Moi drodzy, mamy w chwili obecnej w atmosferze o wiele za dużo związków węgla. A tak na marginesie, zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla wzmaga zakwaszenie wód oceanicznych, zagrażając podstawie morskiego łańcucha pokarmowego. Czy znajdzie się ktoś, kto będzie zaprzeczał, że skład chemiczny oceanu się zmienia? A może za bardzo odszedłem od tematu?

Najważniejszą kwestią do ustalenia jest to, jak bardzo w przyszłości podniesie się poziom morza z powodu topnienia pokrywy lodowej. Problem w tym, że nie mamy pojęcia, czego się spodziewać.

Natura zaskakuje nas na każdym kroku – jest bardziej złożona, niż myśleliśmy i bardziej wrażliwa na zmiany. W miarę rozwoju nauki dostrzegamy coraz więcej wzajemnych powiązań, a nakładające się na siebie skutki poszczególnych procesów przynoszą zaskakująco szybkie reakcje.

Czy jest szansa na to, że włączy się jakiś proces, który sprawi, że ocieplanie się klimatu spowodowane działalnością człowieka, a w konsekwencji topnienie lodu, zostanie zatrzymane? Olbrzymi ładunek ciepła w oceanach, który jest rezultatem dziesięcioleci wzmacniania efektu cieplarnianego, w zasadzie pozbawia nas nadziei, że pojawią się jakieś ujemne sprzężenia zwrotne lub że mniejsza aktywność Słońca powstrzyma ocieplanie się klimatu. Choć udało się odkryć kilka ujemnych sprzężeń zwrotnych związanych z lodem – cieplejszy klimat sprawia, że lód na Grenlandii pokrywa więcej śniegu, szron mocniej odbija światło, przepływ wody pod powierzchnią lodowca jest lepszy – to jest jasne, że ich wpływ jest niewystarczający. Również w skali globalnej, pomimo efektów takich jak na przykład większa ilość chmur, wciąż nic nie zatrzymuje wzrostu temperatury. Istota sprzężeń zwrotnych, czy to dodatnich czy ujemnych, polega na tym, że zachodzą one po tym, gdy pojawiła przyczyna, która je wywołuje. W związku z tym nie są w stanie odwrócić zakłóceń, które je wywołały.

Wygląda na to, że najistotniejszą przyczyną gwałtownego podnoszenia się poziomu morza jest niemożliwa już do zatrzymania utrata lodu w kluczowych miejscach na zachodzie Antarktydy, a w innych rejonach jest to większa niż się spodziewaliśmy niestabilność lodu pod powierzchnią wody. Jak na wschodzie Antarktydy, gdzie lodowce topnieją w bardzo szybkim tempie lub na Grenlandii, gdzie uaktualnione mapy skał pokazują, że lodowce mają styczność z wodą morską średnio czterdzieści kilometrów dalej w głąb lądu niż dotychczas sądziliśmy. Z kolei nowe podwodne mapy fiordów pokazują, że są one głębsze niż przypuszczano, co zwiększa prawdopodobieństwo, że nagrzane wody oceaniczne z dużych głębokości mają większy dostęp do lodowców niż się nam wcześniej wydawało. Znów niespodzianka.

Jeśli zaś brać pod uwagę ostatnie dziesięć lat badań naukowych, można śmiało stwierdzić, że takich niespodzianek czeka nas więcej.

Tym bardziej, że modele klimatu, które używa się do przewidywania przyszłych temperatur, nie biorą pod uwagę kluczowych procesów, które najprawdopodobniej będą wzmagać ocieplenie klimatu lub skutki ocieplenia, zamiast je osłabiać.

Mimo wieloletnich badań prowadzonych przez świetnych naukowców zajmujących się modelowaniem klimatu, modele używane do przedstawiania sytuacji politykom nie biorą pod uwagę głównych procesów fizycznych, które sprawiają, że lód topi się tak szybko. Nie uwzględniają one tego, że lód staje się bardziej miękki pod wpływem wody spływającej z roztopionego lodowca.

Modele klimatu nie biorą również pod uwagę wzmocnionej konwekcji w morzu przy czole lodowca, która wymusza wymianę ciepła pomiędzy ocieplającą się wodą a lodem, aż do głębokości, na której spoczywa on na dnie. Nie uwzględniają także glonów porastających lodowiec, które przyciemniają powierzchnię lodu, przez co bardziej się on nagrzewa. Ani tzw. „czarnego lodu” na powierzchni lodowca, który jest pełen pyłu nagromadzonego w ostatnim stadium epoki lodowej, zbierającego się od góry w miarę topienia lodu. Ani coraz częstszych pożarów, na skutek których na powierzchni śniegu osiada sadza, która pochłania światło i powoduje, że śnieg zaczyna topnieć wcześniej, a topnienie lodu latem jest bardziej intensywne.

Nieuwzględnienie tych oraz prawdopodobnie innych, nieznanych jeszcze czynników sprawia, że w ramach istniejących modelów klimatycznych prognozy dotyczące topnienia śniegu na lądzie są zaniżone czterokrotnie, zaś te dotyczące topnienia lodu morskiego – dwukrotnie. Modele nie rozwiązują również problemu spowolnionego prądu strumieniowego, który w latach 2007-2012 oraz w 2015 r. wywołał na Grenlandii wyjątkowo słoneczne lato. Lód stopniał wówczas tak mocno, jak według naszych modeli miał topnieć dopiero około 2100 r.

Podczas gdy w pojedynczych modelach udaje się uzyskać wyniki zbliżone do rzeczywistych obserwacji tego lub innego kawałeczka systemu klimatycznego, to światowe raporty, których celem jest pomagać w podejmowaniu decyzji dotyczących polityki klimatycznej oraz w prowadzeniu dyskusji na temat zmian klimatu na poziomie poszczególnych państw, stanowią niezwykle konserwatywne uśrednienie dziesiątek modeli, które nie uwzględnia najnowszych odkryć.

Tak więc – niestety – jeśli chodzi o topnienie lodowca i tempo, w jakim w przyszłości będzie wzrastał poziom morza, gdybym miał przyjmować zakłady, postawiłbym na to, że będzie działo się to szybciej, niż wskazują na to obecne prognozy.

prof. Jason E. Box - glacjolog w duńskim instytucie badawczym Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse. Wcześniej pracował przez 10 lat w Byrd Polar Research Center na Uniwersytecie Stanowym Ohio. Zajmuje się przede wszystkim badaniami pokrywy lodowej na Grenlandii.

Artykuł ukazał się na stronie The Huffington Post, 4 sierpnia 2015 r. Tłum. Martyna Tomczak.

Komentarze

13.10.2015 20:34 Adi

Bardzo ciekawe dane przez całe półrocze śledziłem na climatereanalyzer.
W północnym Atlantyku woda była chłodniejsza od normy wieloletniej, gdzie np Pacyfik to jedna wielka rozgrzana do czerwoności plama anomalii wody cieplejszej od normy. Świadczy to o tym, że lód Grenlandii topnieje w tempie niespotykanym i zimna woda roztopowa dużym strumieniem zasila północny Atlantyk. Nie wiem czy mniejsze parowanie tego akwenu przekłada się na mniej zasobnych w wodę niżów docierających do Polski, co w konsekwencji powoduje wysuszanie naszego kraju. Ale na pewno zmieniły się wzorce cyrkulacji mas powietrza nad Polską. Mamy więcej wiatrów od strony wschodniej a mniej od zachodniej. Klimat staje się bardziej suchy i kontynentalny.
Można obserwować większe wahania dobowe temperatur na suchych obszarach spowodowane mniejszą ilością ciepła utajonego w suchym powietrzu, suchej glebie i wysychających zbiornikach wodnych i wszelkiej maści mokradłach i bagnach. Chętnie poczytałbym fachowy artykuł klimatologiczny w tym temacie

13.10.2015 21:54 adaś

@ADI
Rzeczywiście w tym roku jest nietypowo. Całą drugą połowę sierpnia wiał dość silny, gorący wiatr ze wschodu. Na początku września przeszedł mały front burzowy. Potem znów wiele dni ze wschodnim suchym wiatrem, W Wielkopolsce dopiero od wczoraj trochę pada, ale wiatr nadal ze wschodu.

14.10.2015 20:20 Kaziu

@Adi
''Mamy coraz więcej wiatrów od strony wschodniej a mniej od zachodniej.
Klkimat staje się coraz bardziej suchy i kontynentalny''

Skąd te spostrzeżenia, moim skromnym zdaniem klimat zmienia się na południkowy.
:-).

14.10.2015 21:12 whiteskies

@ADI
To nie ta plama a ogólnie cieplejsza Arktyka i mniejsza różnica temperatur między biegunem a równikiem odpowiada za zmiany cyrkulacji o których piszesz.
Poczytaj np. tu:
http://www.nap.edu/read/18727/chapter/2

18.10.2015 1:59 gupol

no i dobra. trzeba sie będzie do tego przystosować.

18.10.2015 20:00 Ludomir

@Gupol zmienisz się w kaktus?

18.10.2015 20:14 Ludomir

Jak rozumiem to co napisał JB oznacza, że nasze dotychczasowe obawy o prędkość zmian klimatu to cicha msza przy już tlącym się burdelu. A na dodatek żadne ograniczenia emisji nie powstrzymają zmian których dynamikę określa zakumulowane ciepło oceanu. Zatem módlmy się by nie bolało.

19.10.2015 2:26 gupol

@ludomir
chyba ty:) i nie wiem dlaczego akurat w kaktus a nie strzałkę wodną ale napewno lepsze to niż twoja modlitwa. jeśli uważasz że czeka nas nieuchronna apokalipsa to może od razu sie powieś. niedobrze mi sie już robi od tego wiecznego ględzenia i narzekania. trzeba być skończonym durniem żeby nie rozumieć że emisji CO2 zatrzymać sie nie da i zmian klimatu też nie. więc albo zacznij kombinować co da sie zrobić żeby przetrwać albo sie wogóle nie odzywaj.

19.10.2015 9:00 michalb

Dużo ludzi myśli, że Ziemia jest najważniejsza dla naszego przetrwania. Jeżeli nie zasiedlimy innych planet lub chociaż przestrzeni międzygwiezdnej to wyginiemy a nastąpi to najpóźniej gdy słońce będzie zamieniać się w czerwonego olbrzyma. Powinniśmy wykorzystać dostępne nam paliwa kopalne by móc uciec z więzienia zwanego Ziemią.

19.10.2015 12:34 Tadek

@MICHALB

To żeś kolego "poleciał" ..... uuuuu

23.10.2015 3:13 gupol

heehee, zasiedlanie przestrzeni miedzygwiezdnej. ledwo mi zwieracze wytrzymały;) piękny dowcip

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

  • Polecane materiały
    Portal "Ziemia na rozdrożu" powstał w 2008 roku. Opublikowaliśmy tysiące artykułów, materiałów medialnych, książki i komiksy. W tej sekcji znajdziesz linki do różnych ciekawych materiałów.Polecane książki(...)

    więcej »

  • Świat na Rozdrożu - wykresy
    "Świat na rozdrożu" przedstawia powiązania między systemem finansowo-gospodarczym, zużyciem energii i zasobów oraz podlegającym coraz większej presji środowiskiem. Pokazuje, jak kształtują się i zmieniają powoln(...)

    więcej »

  • Przewodnik do sceptycyzmu globalnego ocieplenia
    Sceptycyzm naukowy jest zdrowy.  Właściwie to nauka z natury jest sceptyczna. Prawdziwy sceptycyzm oznacza rozważenie całości dowodów przed wyciągnięciem wniosków. Jeśli przyjrzymy się bliżej argumentom wyr(...)

    więcej »

  • Źródła informacji o klimacie
    Adresy stron internetowych, zawierających kluczowe dane i informacje o klimacie. Satelitarne pomiary temperaturyRemote Sensi(...)

    więcej »

  • Marcin Popkiewicz w mediach
    "O co chodzi"TEDx - Czy globalne ocieplenie jest faktem?, maj 2017 Klimatyczne fakty i mi(...)

    więcej »

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto