Липень 2023 року офіційно визнаний найспекотнішим липнем та найтеплішим місяцем в історії метеорологічних спостережень. Хвилі тепла цьогорічного літнього сезону завдали значної шкоди у різних куточках Землі, спричинивши рекордну спеку, лісові пожежі, сильні зливи та масштабні повені. У результаті маємо знищення локальних екосистем, забруднення повітря та води, руйнування інфраструктури на обширних територіях та потужний удар по фізичному і психічному здоров’ю місцевих жителів.
Спека зачепила і стан морів та океанів. Температура поверхні моря на окремих ділянках досягла нових рекордів. Наприклад, поверхневі води Середземного моря місцями нагрілися до більш ніж 30°C, а у західному Середземномор’ї фіксувалася температура на 4° вища за середнє значення. Такий вплив морських хвиль тепла несе за собою міграцію видів і вимирання, прибуття інвазійних видів. І від цього страждають не лише тропічні води, а й полярні. Як зміна клімату проявляється у найхолодніших точках планети та що нині відбувається з льодовиками – розповідаємо далі.
Чим загрожує танення льодовиків на полюсах
Тала вода стікає з крижаної шапки на острові Нордаустландет на норвезькому архіпелазі Шпіцберген. Фото Пол Ніклен, Nat Geo Image Collection
Як частина глобальної кліматичної системи сніг і лід охолоджують планету, відбиваючи сонячну енергію від своєї білої поверхні назад у космос. Перенесення вологи між замерзлою водою та атмосферою впливає на утворення хмарного покриву, опади та атмосферну циркуляцію, що у свою чергу формує як глобальний клімат, так і локальні погодні умови. У той же час, танення наземного льоду призводить до підвищення рівня моря, охолодження теплих океанічних течій, зміну солоності води та інших проблем.
Яскравий білий льодовий покрив тане швидше і раніше, оголюючи темніші океани та сушу. Потім ці темні поверхні поглинають більше сонячного випромінювання ще більше посилюючи нагрівання планети. Крім того, менше льоду також означає менший захист від сонячних променів, які можуть підвищити температуру води, ускладнюючи утворення криги.
Що відбувається з льодом в Арктиці
Припливні льодовики, подібні до цього на Алясці, під водою тануть у 100 разів швидше, ніж передбачалося теоретичними розрахунками. Фото Джим Моне
Наземні та супутникові дослідження північного та південного полюсів ведуться вже багато десятків років, проте лише з початку 90-х науковці по всьому світу фіксують танення льодовиків.
Арктика, карта снігового та льодового покриву
В Арктиці почали помічати зміни ще у 80-х, але тоді ще було незрозуміло, чи була реакція на це тенденцією до потепління чи природною мінливістю. Однак до середини 90-х стало ясно, що швидке потепління на північному полюсі є сигналом зміни клімату, спричиненої діяльністю людини. З 1990 року Арктика нагрівалася в 2-4 рази швидше, ніж решта світу, залежно від регіону та пори року. Проте, надмірне потепління на північному полюсі не є єдиним свідченням швидкої зміни клімату в Арктиці.
Морський лід або морська крига — лід, що утворюється при замерзанні морської води при температурі нижчої за 0°C. При утворенні морського льоду між цілком прісними кристалами льоду опиняються дрібні краплі солоної води, які поступово стікають вниз. Танення морського льоду починається при температурі вище −2,3°C. У порівнянні з прісним він важче піддається роздробленню на частини. Розвиток процесу танення морського льоду може порушити глобальну циркуляцію води в океані, у якій полярні шапки відіграють значну роль.
Згідно з Arctic Report Card: Update for 2022, підвищення температури повітря в Арктиці спричинило більші та частіші лісові пожежі у високих широтах Північної півкулі з 1980-х років. Крім того, вічна мерзлота в багатьох частинах регіону нагрівається і тане. Коли це відбувається, колись замерзлі рослини та тварини починають розкладатися та викидати вуглекислий газ і метан назад в атмосферу, ще більше сприяючи потеплінню.
Танення вічної мерзлоти в Арктиці може призвести до вивільнення в атмосферу Землі від 300 до 600 млн тонн чистого вуглецю на рік (для порівняння, усі вулкани планети викидають в атмосферу близько 200 тонн вуглецю на рік). Вищі температури можуть сприяти тривалішому вегетаційному сезону, дозволяючи рослинам довше рости та поглинати більше вуглецю з повітря, проте це не матиме достатнього впливу, щоб компенсувати шкоду.
Площа морського льоду на північному полюсі скорочується, особливо влітку. Упродовж липня цього року площа морського льоду зменшувалася зі швидкістю 93 300 км2/день: з 1 липня по 16 серпня розтануло 2,86 млн км2 морського льоду – це площа розміром з Аргентину.
Площа арктичного морського льоду в липні 2023 року становила 8,18 млн км2. Пурпурова лінія показує середню площу з 1981 по 2010 рік для цього місяця. Дані індексу морського льоду.
Щодо континентального льоду, то на обох полюсах спостерігається тенденція до його танення.
Континентальний (материковий) лід — льодовики, що сформувалися в полярних районах на ділянках суші. Товщина криги таких льодовиків максимальна і ховає всі нерівності поверхні землі. Материкові льодовики мають форму опуклого щита (Ґренландський та Антарктичний льодовиковий щити).
Танення наземного льоду в деяких частинах Арктичного крижаного щита може наближатися до переломної точки. Лише з невеликою частинкою додаткового потепління, втрата мас крижаного покриву може стати нестримною протягом багатьох століть або тисячоліть — навіть якщо нам вдасться стримати глобальне потепління. Це пов’язано з тим, що деякі процеси в льодовому щиті потім стають самоприскорюваними та все більш незалежними від потепління, яке спричинило початкову втрату льоду.
Супутникові знімки показують приголомшливе танення льодовиків і в Гренландії у відповідь на рекордні температури липня. На знімки NASA потрапив льодовик Фредерікшааб, який знаходиться на південному заході острова.
Знімок станом на 14 липня і 24 липня. Фото NASA
Цього літа танення спостерігалося на 5-15 днів довше, ніж у середньому у липні, при цьому кількість днів танення у південній частині крижаного щита досягла рекордно високого рівня за 45-річний період супутникових спостережень.
На супутникових знімках Ґренландії можна побачити кількість «брудного» льоду, що збільшується. Ця зміна кольору пов’язана з присутністю частинок чорного вуглецю, сажі та пилу, які можуть посилити танення льоду, оскільки темний колір поглинає більше тепла. Також видно більшу кількість «талих ставків», які відрізняються синім кольором у порівнянні з білим льодом та снігом.
Озерця талої води на льодовику Фредерікшаб 8 липня 2023 р, фото NASA
Ситуація із льодовиками Антарктики
Антарктида вкрита льодовиковим покривом розміром приблизно зі Сполучені Штати та Мексику разом узяті. Антарктичний півострів (закручений хвіст гір, що тягнеться від континенту) є однією з областей, що нагріваються найшвидше на Землі. Антарктичний льодовиковий щит сформований з континентального льоду (позначений білим) – шару криги, утвореного на суходолі – а також шельфового льоду (позначений сірим), що ««лежить»» безпосередньо у воді.
Антарктида, фізична карта
Шельфовий лід утримує континентальний, гальмуючи його потік в океани. Теплі океанічні води можуть руйнувати шельфові льодовики у точках з’єднання з суходолом. Через цей вплив у поєднанні з високою температурою повітря шельфовий льодовик може швидко розсипатися. Коли крижаний покрив починає відступати та тоншати, велика його частина може відірватися та спливти, відкриваючи усе нові й нові частини льодовикового щита до такого ж впливу. Потенційно це стрімкий процес, який може підвищити рівень моря у кілька разів.
Наприкінці червня лід покривав 11,7 млн км2 океану навколо континенту – це майже на 1,6 млн км2 менше, ніж очікуване середнє значення. Таке стрімке зменшення площі льоду вражає, оскільки морський лід навколо Антарктиди повільніше реагує на зміну клімату, ніж лід у Північному Льодовитому океані.
Площа морського льоду в Антарктиді на липень 2023 року. Пурпурова лінія показує середній обсяг з 1981 по 2010 рік для цього місяця. Дані індексу морського льоду
Площа морського льоду в Антарктиці станом на 1 серпня 2023 року разом із щоденними даними за чотири попередні роки. Сірі області навколо середньої лінії показують міжсезонні діапазони даних.
Зменшення площі морського льоду спричиняє реальні наслідки як локально, так і глобально. Для прикладу, обидва місцеві види пінгвінів Антарктиди покладаються на морський лід. У деяких частинах континенту пінгвіни Аделі їдять виключно криль — крихітних ракоподібних, які живуть у крижаній воді. Менше морського льоду означає менше криля та менше їжі для Аделі.
Більші імператорські пінгвіни, нещодавно включені до списку видів, що перебувають під загрозою зникнення, ще більше залежать від морського льоду: вони відкладають яйця та вирощують дитинчат у цих плавучих місцях існування. Коли морський лід тане на початку сезону, до того, як у пташенят імператорського пінгвіна з’явиться водонепроникне доросле пір’я, пташенята можуть потонути.
Українська антарктична станція «Академік Вернадський», що розташована на Аргентинських островах біля Антарктичного півострова, 3 липня зафіксувала новий рекорд: температура повітря сягнула +8,7°С. Це найбільша максимальна температура в липні (в Антарктиді у цей час зима) за всі роки спостережень. Слід також пригадати, що минула зима в районі «Вернадського» стала найтеплішою: середня температура повітря становила -2,13°С, а абсолютний мінімум ледь перетнув позначку -8°С.
Антарктичний континентальний лід теж поза зоною безпеки (щорічні втрати льоду приблизно складають 146 млрд тон). У листопаді 2022 команда британських науковців провела аерофотозйомку континенту за допомогою встановленого на літаку радару, що здатний «бачити» крізь лід. Виявилось, що материком протікає річка, довша за англійську Темзу, басейн якої має довжину 460 км і впадає у море Ведделла. Малі річки та струмки басейну поєднують між собою систему виявлених раніше озер (вважалося, що вони ізольовані).
Радарні дані зондування річкової системи під Антарктичним крижаним щитом. C.F. Dow, et al. Nature Geoscience 2022
Це відкриття означає, що під крижаними масами Антарктичного льодяного щита є річки, які можуть пришвидшити його танення. Райони, що підпадають під вплив цих річок, слизькі і вразливі до нестабільності. Оскільки виявлена річка виходить під плавучий шельфовий льодовик у море Ведделла, тала вода з неї, температура якої вища за 0℃, може розмивати шельфовий льодовик знизу. Така дестабілізація призводить до швидшого, ніж очікувалося, відступу льоду, а також до витоншення і розстріскування крижаних ділянок. Пошкоджений подібним чином лід може танути швидше через тертя льоду, а це принесе ще більше води у підлідну річкову систему, прискорюючи танення льодовика шельфу. Розуміння цієї динаміки та швидкості, з якою, ймовірно, відбудеться танення, має вирішальне значення для розуміння того, як швидко Антарктида втрачатиме лід у міру зміни клімату.
Потепління, наприклад, може призвести до того, що Антарктида стане більш схожою на Гренландію, котра стає досить теплою, щоб щоліта оголювати свою поверхню з-під криги. Поверхня Антарктиди в даний час залишається значною мірою замерзлою влітку, але якщо вона почне нагріватися достатньо, щоб танути, то більше води, ймовірно, досягне основи Антарктичного крижаного щита через тріщини та ущелини, підточуючи його знизу.
Які можуть бути наслідки?
Наслідки втрати льоду на полюсах колосальні. Зменшення інтенсивності охолодження планети, розбавлення океанів прісною водою, загибель видів та трансформація екосистем, підвищення рівня світового океану.
Отже, якщо втрати крижаного покриву продовжаться або навіть посиляться, де рівень моря підніметься найбільше? Найімовірніше, це станеться вздовж деяких густонаселених прибережних регіонів у тропіках і середніх широтах.
Разом Антарктичний і Гренландський крижані щити містять достатньо води, щоб підняти рівень моря приблизно на 65 метрів, якщо вони повністю розтануть. Цього не станеться в осяжному майбутньому, але навряд чи знадобиться повна втрата крижаного покриву, щоб вплинути на населені пункти по всьому світу з Україною включно.
За результатами моделювання зон затоплення, у дослідженні Екодії «Вода близько», до кінця століття через підняття рівня моря може піти під воду понад мільйон гектарів прибережних територій на півдні України. Це території міст, сіл та курортних містечок, полів, природних ландшафтів, рекреаційних зон, промислових підприємств та військових баз. Затоплення цих зон тягне за собою втрату ресурсів, передислокацію бізнесу та появу кліматичних біженців. Не кажучи про загибель екосистем та забруднення морських вод.
Отже, сповільнення танення льодовиків надзвичайно важливе. Ми не можемо вплинути на природні кліматичні коливання, проте максимально скоротити викиди парникових газів цілком в наших силах. Перехід на відновлювані джерела енергії та громадський електротранспорт (особливо у містах) є ключовими аспектами протидії зміни клімату. Майбутнє планети у наших руках і воно може бути прекрасним.
Авторка: Олена Палагнюк
Підписуйтесь на розсилку Екодії та дізнавайтесь, як Україна може сповільнити зміну клімату та адаптуватись до неї, реалізуючи зелене відновлення:
