Szelf wielkości Niemiec wolny od lodu. "To ekstremalne wydarzenie"

Na Antarktydzie został pobity rekord letniego topnienia lodu morskiego. Drugi rok z rzędu, więc trudno mówić o naturalnych, cyklicznych zmianach. Naukowcy zadają więc sobie teraz pytanie: Czy to początek końca? Wyjaśniamy, na czym polega rekordowe topnienie na Antarktydzie.

Rekordowe topnienie na Antarktydzie

Podobnie jak w Arktyce, tak samo na Antarktydzie znajduje się lód morski. Lód ten zajmuje część Oceanu Południowego, otaczającego pokryty lądolodem kontynent. Tak samo jak w przypadku Oceanu Arktycznego, na Oceanie Południowym lód ten przyrasta w półroczu zimowym, topiąc się w letnim. Występują więc tam roczne maksima i minima zasięgu tego lodu. Minimalne wartości kończące sezon roztopów przypadają zwykle na trzecią dekadę lutego, czasem początek marca. W marcu na Antarktydzie kończy się dzień polarny, w Arktyce jest odwrotnie. Zmiany, jakie tam zachodzą, są bardziej dynamiczne niż w Arktyce. Powodem jest to, iż Ocean Południowy nie ogranicza morskiej czapy lodowej. W Arktyce natomiast barierę stanowi pierścień kontynentów – Ameryki Północnej i Eurazji.

Sezon topnienia lodu morskiego, który się już zakończył, przyniósł nowe rekordowe minimum. 1,79 mln km², do takiej wartości stopił się lód morski na Oceanie Południowym, bijąc tym samym ubiegłoroczny rekord o 0,15 mln km². Warto też dodać, iż jest to drugi przypadek w historii pomiarów, kiedy zasięg lodu morskiego schodzi poniżej 2 mln km².

Ilustracja 1. Zmiany letniego minimum antarktycznego lodu morskiego w latach 1979-2023. NSIDC

“To ekstremalne wydarzenie”, powiedział Ted Scambos, glacjolog z University of Colorado Boulder, który jest głównym naukowcem w NSIDC. Ta wypowiedź padła w zeszłym roku. Teraz jest gorzej, więc naukowcy nie ukrywają pewnego szoku, patrząc na to, co się na półkuli południowej. “Nigdy wcześniej nie widziałem tu tak ekstremalnej sytuacji bez lodu”, powiedział prof. Karsten Gohl z Instytutu Alfreda Wegenera. “Szelf kontynentalny, obszar wielkości Niemiec, jest teraz całkowicie wolny od lodu. Niepokojące jest rozważenie, jak gwałtownie nastąpiła ta zmiana”, dodał.

Niemieccy badacze stwierdzili, iż tak duże roztopy to rezultat działania wysokich temperatur. Wokół Półwyspu Antarktycznego, gdzie w ciągu ostatnich kilkunastu lat rozpadła się spora część lodowca Larsena, temperatury były o około 1,5°C wyższe od średniej wieloletniej. Ponadto występowały silne wiatry zachodnie, które zwiększały cofanie się lodu morskiego.

Wcześniej takich zdarzeń nie było

Prof. Christian Haas z Instytutu Alfreda Wegenera powiedział: “Gwałtowny spadek lodu morskiego w ciągu ostatnich sześciu lat jest dość niezwykły, ponieważ pokrywa lodowa prawie w ogóle się nie zmieniła w ciągu ostatnich 35 lat”. I faktycznie. jeżeli spojrzymy na powyższy wykres, zobaczymy, iż do 2016 roku antarktyczny lód morski wykazywał nie spadek, a wręcz niewielki wzrost. Dopiero w 2017 roku doszło do zmiany sytuacji. Wieloletni trend wzrostowy został przełamany w ciągu zaledwie kilku lat.

Dlaczego wcześniej lód przyrastał? Jest kilka przyczyn. Podstawową z nich są zmiany uwarstwienia oceanu. Te uwarstwienie wynika właśnie ze skutków postępującego globalnego ocieplenia. Rośnie ilość pary wodnej w atmosferze, co w tamtejszym klimacie przekłada się na większe opady. Zwiększone opady oznaczają, iż wierzchnia warstwa oceanu staje się słodsza, a przez to lżejsza niż bardziej słona woda poniżej. Dodatkowo słodką warstwę wody zasila woda z topniejących lodowców, która też jest oczywiście słodka. W wyniku tego ciepła woda, która znajduje się głębiej, nie może dostać się na powierzchnię.

Ponadto trzeba pamiętać, iż słodka woda zamarza szybciej niż słona. Słona w temperaturze w zależności od zasolenia choćby w -1,8^oC. W praktyce wody Oceanu Południowego zamarzają wcześniej niż zwykle, co sprawia, iż warunki dla lodu ulegają dużej zmianie. W grę wchodzi także wpływ dziury ozonowej. Ubytek ozonu powoduje ochłodzenie stratosfery, w wyniku czego dochodzi do wzmocnienia okrążających kontynent wiatrów cyklonicznych. Wiatr spycha połacie lodu morskiego, powodując powstawanie przerw w lodzie – tak zwanych płoni wiatrowych. Zwiększenie liczby płoni skutkuje zwiększonym przyrostem lodu, bo zimna słabo zasolona woda gwałtownie zamarza.

Konsekwencje tego topnienia

Kiedy pierwszy raz padł rekord, w 2018 roku, a potem w latach 2019-2021 doszło do odbicia, klimatolodzy się tym mocno nie przejmowali. Początkowo niektórzy przypisywali to zwykłej zmienności tego niezwykle złożonego kontynentu z jego różnorodnymi, przeplatającymi się systemami klimatycznymi. Ale po dwóch rekordach w roku 2022 i 2023 naukowcy zaczynają się niepokoić. “Pytanie brzmi, czy zmiany klimatu dotarły do Antarktydy? Czy to początek końca? Czy lód morski zniknie na dobre w nadchodzących latach?”, zadaje sobie to pytanie Christian Haas z Instytutu Alfreda Wegenera.

Cieplejszy Ocean Południowy

Zanik lodu morskiego wokół Antarktydy nie będzie mieć wpływu na poziom światowego oceanu w sposób bezpośredni. Będzie jednak niósł poważne konsekwencje dla całego świata, także potem na wzrost poziomu mórz.

Ilustracja 2. Roczne zmiany globalnego zasięgu lodu morskiego w latach 2005-2023. JAXA

Przede wszystkim tak jak w przypadku Arktyki brak lodu na ciemnej, pochłaniającej promienie słonecznej powierzchni oceanu zmienia bilans energetyczny planety. Od lat obserwujemy, iż globalny zasięg występowania lodu pływającego się zmniejsza. Wraz z tym spadkiem następuje wzrost powierzchni pochłaniającej promienie słoneczne. Tym samym polarne oceany stają się coraz cieplejsze.

Ocean Południowy jest słabo mierzonym obszarem ze względu na warunki, jakie tam występują. Badania z 2021 roku pokazują, iż wody tego oceanu ocieplają się w zróżnicowanym tempie, ale sięgającym choćby 0,8°C na dekadę, a to bardzo dużo. Choć wiele obszarów ociepla się znacznie wolniej. Część choćby w ostatnich dekadach ochładzała się, co miało związek ze zmianami w lodzie morskim. Większy obszar lodu morskiego jest bowiem czynnik sprzyjającym odchładzaniu. Bardzo gwałtownie w ostatnich dekadach rośnie ilość energii magazynowanej przez ten ocean. Od lat 70. XX wieku Ocean Południowy pochłonął aż 75 proc. nadmiaru antropogenicznego ciepła.

Te ocieplenie Oceanu Południowego będzie przyspieszać topnienie lodowców na Antarktydzie. Wpływ będą miały także coraz mocniejsze fale morskie, których wcześniej nie było ze względu stabilny pak lodu morskiego. Im więcej energii ocean pochłonie, tym więcej tej energii dostanie się pod spód lodowców szelfowych, takich jak Pine Island czy Thwaitesa. A to już prosta droga do wzrostu światowego poziomu mórz, który w tej chwili rośnie w tempie 3-4 mm rocznie.

Niekoniecznie naturalny cykl

Trudno jest powiedzieć, czy jest to już ewidentnie nowy rozdział w historii zmian klimatycznych. Narodowe Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) zwraca uwagę na kwestię zmienności pokrywy lodu morskiego Oceanu Południowego. “Podczas gdy lata 2022 i 2023 miały rekordowo niski zasięg minimalny, to cztery z pięciu najwyższych minimów miały miejsce od 2008 roku”, czytamy w raporcie.

Pomijając kwestię wcześniejszych lat przyrostowych, zmian fizycznych wód Oceanu Południowego należy wziąć pod uwagę naturalne, cykliczne miany. W ostatnich latach występowały warunki sprzyjające powstawaniu wiatrów, które wzmacniają redukcję lodu. Jednak do rekordowego topnienia nie mogły doprowadzić tylko naturalne zmiany związane z siłą i kierunkami wiatrów. Same zaś naturalne cykle, takie jak dobrze nam znany cykl ENSO też mogą ulec wzmocnieniu z powodu ocieplającego się klimatu.

Biorąc to pod uwagę należy zwrócić uwagę na zmiany w Arktyce. Tam w ostatnich latach tempo letniego topnienia niemal stanęło w miejscu, ostatni rekord miał miejsce w 2012 roku. Nie było to związane z nagłym zwrotem akcji w globalnej zmianie klimatu, bo ten cały czas się ociepla. Niezależnie od tego, jak w danym roku topi się lód morski czy to w Arktyce, czy na Antarktydzie.

–

Zdjęcie: Ion Mes/Shutterstock