Zamarzanie postępuje, na razie nic złego się nie dzieje

Warunki dla zamarzania arktycznych wód w ciągu ostatnich dni były dobre, ale już nie tak, jak w pierwszej połowie grudnia i w listopadzie. Arktyka doświadczyła dwóch poważnych adwekcji ciepła i wiatru, co zakłóciło zamarzanie dwóch akwenów w regionie. Chodzi o Morze Beringa i Baffina, które należą do ostatnich akwenów morskich, jakie zamarzają w trakcie nocy polarnej. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zasięg i koncentrację lodu morskiego 26 grudnia 2021 roku.

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku względem ostatnich lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

 

W ciągu ostatnich kilku dni region arktycznych doświadczył dwóch fal ciepła. Pierwsza miała miejsce w dniach 20-24 grudnia nad Morzem Baffina i była bardzo silna, ale nie odnotowano wtedy rekordów, jak podaje Duński Instytut Meteorologiczny. Mimo to fala ciepła była silna. Druga znacznie mniejsza fala ciepła i wiatr z południa uderzyły 25 grudnia w region Morza Beringa. Doszło też do odwilży na zachodzie Alaski. Całościowo oba te zdarzenia nie wpłynęły na tempo wzrostu zasięgu/powierzchni lodu morskiego Arktyki, jak pokazują to mapy NSIDC. Wykres obok przedstawia zmiany powierzchni lodu. W dalszym ciągu zlodzenie Arktyki znajduje się poza pierwszą dziesiątką.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beringa i Baffina w 2021 roku. NSIDC
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. W przypadku Morza Baffina uwzględniono dużą część Morza Labradorskiego. Morze Baffina ma 689 tys. km².

Załamanie nastąpiło jedynie na dwóch akwenach. Morzu Beringa, gdzie już kilkanaście dni temu warunki atmosferyczne uległy zmianie i nie sprzyjają dalszemu zamarzaniu. Atlantycka fala ciepła zredukowała lód na Morzu Baffina. Jego powierzchnia ociera się tam o rekordowe wartości. Gdzie indziej lód szybko przyrasta. Szczególnie ostatnio jest to widoczne w Zatoce Hudsona i Morzu Ochockim.

Prognozowane do 31 grudnia 2021 uśrednione dobowe temperatury w Arktyce, oraz ich odchylenia od średniej 1979-2000. Climate Reanalyzer

W ciągu najbliższych kilku dni w Arktyce nie wydarzy się nic szczególnego, co mogłoby zahamować zamarzanie arktycznych wód. Jedynie lokalnie tempo zamarzania spadnie, co i tak będzie miało niewielki wpływ na całościowe zmiany. Oczywiście zamarzanie sumaryczne będzie systematycznie zwalniać, co już się dzieje. Jest to jednak normalne o tej porze roku, kiedy zamarzają najdalej wysunięte na południowe akweny. 

Zobacz także:

• Chwilowe tąpnięcie w sezonie zamarzania, wtorek, 7 grudnia 2021 Chwilowo doszło do tąpnięcia w sezonie zamarzania 2021/22. Jednak jeden sztorm nie wpłynie całość zmian, a do marca rozpoczynającego nowy sezon roztopów jest jeszcze sporo czasu.

NOAA Arctic Report Card 2021 cz. 5

Roślinność w Arktyce

Najważniejsze dane:

• Rok 2021 kontynuował trend ostatnich lat z wyjątkowo wysoką produktywnością tundry w środku lata, czyli  jej wzmożoną wegetatywnością.
• Pięć najwyższych pomiarów stopnia zazielenienia tundry w długoterminowym zapisie satelitarnym (1982-2020) zostało zarejestrowanych w ciągu ostatnich 10 lat.
• Satelity dostarczają jednoznacznych dowodów na powszechne zazielenianie się tundry, ale zdarzenia ekstremalne i inne czynniki powodujące "zazielenianie" na skalę lokalną również stały się częstsze, uwypuklając zmienność regionalną jako rosnący element zmian w Arktyce.
  

Roślinność, oraz wegetacja tundry dynamicznie reagują w ostatnich latach na zmiany środowiskowe, podyktowane ocieplającym się klimatem. Zmiany te nie są stałe rok do roku i różnią się w każdym regionie, co sugeruje, że istnieją złożone interakcje pomiędzy atmosferą, głąbami, a roślinnością. Zmiany w roślinności tundry mogą mieć wpływ na globalny budżet węgla. Część CO₂ jest pochłaniana przez obszary, gdzie tundra zielenieje. Ale większe ilości tego gazu trafiają w wyniku działania pożarów tajgi i emisji metanu. Zmiany w tundrze mają wpływ na wieczną zmarzlinę, która w ostatnich latach z powodu ocieplającego się klimatu rozmarza. 

Za pomocą satelitów jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w roślinności arktycznej. Dla mierzenia zmian w roślinności, poziomie wegetacji służą indeksy NDVI (Znormalizowany Różnicowy Wskaźnik Wegetacji). MaxNDVI to szczytowy poziom wskaźnika NDVI związany z maksymalnym w roku rozwoju arktycznej szaty roślinnej tundry. Poniżej przedstawione są dane pomiarowe od 1982 roku przez Zaawansowany Radiometr Bardzo Wysokiej Rozdzielczości (AVHRR), i od 2000 roku przez Spektroradiometr Obrazowania Umiarkowanej Rozdzielczości (MODIS).

Okołoarktyczne trendy (% zmian MaxNDVI): a) dla 39-letniego okresu 1982-2020. Minimalny zasięg lodu morskiego w 2020 r. oznaczono jasnym cieniowaniem. b) dla 22-letniego okresu 2000-21. Minimalny zasięg lodu morskiego w 2021 r. jest zaznaczony jasnym cieniowaniem.   

Pomiary satelitarne prowadzone od dłuższego już czasu pokazują, że poziom wegetatywności tundry wzrósł. Kilka regionów Arktyki wykazuje szczególnie silne trendy, zarówno od 1982 roku, jak i licząc od 2000. W Ameryce Północnej, zazielenianie było najsilniejsze w północnej części Alaski i w kontynentalnej części Kanady, podczas gdy brak zmian a także ujemny proces ("brązowienie") widoczne są w części kanadyjskiego Archipelagu Arktycznego i południowo-zachodniej Alaski. 

W Eurazji silne zazielenienie wystąpiło na rosyjskim Dalekim Wschodzie (Czukotka), natomiast brązowienie jest widoczne w sektorze wschodniosyberyjskim i na części półwyspu Tajmyr. Trendy w północno-zachodniej Syberii i europejskiej Arktyce dostarczają mieszanych sygnałów, co może wynikać z różnych okresów w obu pomiarach satelitarnych. Regionalne kontrasty w wegetatywności podkreślają złożoność zmian w Arktyce oraz bogatą sieć interakcji, które istnieją między ekosystemami tundry a lokalnymi właściwościami lodu morskiego, wiecznej zmarzliny, sezonowego śniegu, składu i wilgotności gleby, procesów zaburzeń, dzikiej fauny i flory oraz działalności człowieka.

 

Zmiany MaxNDVI dla poszczególnych pomiarów i regionów: MODIS MCD43A4 (2000-21) dla części euroazjatyckiej (na czerwono), Ameryki Północnej (na niebiesko) i Arktyki okołobiegunowej (na czarno) oraz z długoterminowego zestawu danych AVHRR GIMMS-3g+ (1982-2020) dla Arktyki okołobiegunowej (na szaro).

W 2020 roku - najnowszym roku z obserwacjami z AVHRR i MODIS - oba czujniki zaobserwowały rekordowo wysokie wartości MaxNDVI dla Eurazji, Ameryki Północnej i całego regionu okołobiegunowego, przy rekordowo wysokich temperaturach w Arktyce i niezwykle małym obszarze pokrywy śnieżnej w tym roku. W 2021 roku obserwowana przez MODIS okołobiegunowa wartość MaxNDVI spadła o 2,7% w stosunku do roku poprzedniego, ale nadal była drugą najwyższą wartością w 22-letniej historii pomiarów przez tego satelitę. Ponadto ogólny trend obserwowanej przez MODIS okołobiegunowej wartości MaxNDVI jest silnie dodatni, a wartości okołobiegunowe przekroczyły średnią z 22 lat w 11 z ostatnich 12 sezonów wegetacyjnych. Zapis AVHRR również wskazuje na rosnącą średnią roczną okołobiegunową MaxNDVI zarówno dla pełnego zapisu (1982-2020), jak i dla okresu nakładania się z MODIS (2000-20). 

 

Produktywność Oceanu Arktycznego

Najważniejsze dane:

• Satelitarne pomiary dotyczące produktywności pierwotnej oceanu (tj. tempa, w jakim glony morskie przekształcają rozpuszczony węgiel nieorganiczny w materię organiczną) wykazały wyższe wartości w roku 2021 (w stosunku do średniej z lat 2003-20) w siedmiu z dziewięciu badanych regionów Arktyki.
• Wszystkie regiony nadal wykazują pozytywne trendy w okresie 2003-21, z najsilniejszymi trendami w euroazjatyckiej części Arktyki i na Morzu Barentsa.
• W maju 2021 roku region o długości ~1700 km od Morza Grenlandzkiego na zachodzie do wschodniej granicy Morza Barentsa wykazywał znacznie niższe (10-20%) stężenia chlorofilu-a w porównaniu z tym samym miesiącem średniej wieloletniej (2003-20), co prawdopodobnie wiąże się z niższymi niż średnie temperaturami powierzchni morza.

Żyjące w wodach Oceanu Arktycznego glony i fitoplankton są podstawowym źródłem produktywności oceanu. W wyniku działania fotosyntezy przekształcają rozpuszczony w oceanie dwutlenek węgla w materiał organiczny. Stanowi to podstawę istnienia łańcucha pokarmowego. Zmiany zachodzące w Arktyce mają wpływ na produktywność oceanu.

Na podstawie obserwacji satelitarnych, pokazujących zmiany w barwie oceanu, można określić, jak wygląda nagromadzenie chlorofilu A, a także mikroorganizmów żyjących w wodzie morskiej takich jak plankton. 

Występowanie chlorofilu w Oceanie Arktycznym
Poniższe zestawienie map pokazuje rozkład odchyleń stężenia chlorofilu A (organiczny związek chemiczny z grupy chlorofili) w 2021 roku dla poszczególnych miesięcy.

Średnie w skali danego miesiąca stężenie chlorofilu-a w 2021 roku dla maja, czerwca, lipca i sierpnia. Stężenie wyrażone jest jako procent od średniej z lat 2003-2020. MODIS-Aqua Reprocessing 2018.0, OCx algorithm 

Niektóre z najbardziej godnych uwagi wzorców w 2021 roku wystąpiły na Morzu Barentsa, z szeroko rozpowszechnionymi niższymi niż średnie stężeniami chlorofilu-a w maju i kilkoma obszarami wyższych niż średnie stężeń w czerwcu i lipcu, związanych ze stosunkowo niskimi temperaturami powierzchni morza w całym regionie w maju, które mogły opóźnić wiosenny zakwit fitoplanktonu. W szczególności, ten regionalny niski poziom stężenia chlorofilu-a w maju rozciągał się na długości ~1700 km od Morza Grenlandzkiego na zachodzie do wschodniej granicy Morza Barentsa. Słaba produktywność miała miejsce też w północnej części Morza Beringa w maju i czerwcu  w połączeniu z ponadprzeciętną pokrywą lodu morskiego (mapy odchyleń koncentracji lodu poniżej), jak i również w lipcu i sierpniu w przypadku Morza Karskiego. 

Odchylenia koncentracji lodu morskiego (%) w 2021 roku względem okresu 2003-2020 dla maja, czerwca, lipca i sierpnia. SSM/I, SSMIS, Goddard Bootstrap (SB2)

Wyższe od przeciętnych stężenia chlorofilu-a występowały na Morzu Barentsa w czerwcu i lipcu (jak wspomniano powyżej), także na Morzu Łaptiewów, Baffina i na Grenlandzkim w lipcu i sierpniu; oraz w północnej części Morza Beringa w sierpniu. Wiele z tych obserwowanych wzorców w stężeniach chlorofilu-a jest bezpośrednio związanych ze zmiennością lodu morskiego (a zatem dostępnością światła). W grę wchodzą również inne ważne czynniki, które zwiększają złożoność obserwowanych stężeń chlorofilu-a, takie jak temperatury wody, dystrybucja i dostępność składników odżywczych oraz zasolenie powierzchni morza.

Produktywność w oceanie
Stężenie chlorofilu-a pozwala oszacować wielkość biomasy glonów morskich. Wskaźnik produkcji pierwotnej (produkcja węgla za pomocą fotosyntezy w oceanie) jest obliczana przez połączenie stężenia chlorofilu-a z temperaturą wody, katem padania promieni słonecznych i stopniem mieszania wód.

Produktywność pierwotna w latach 2003-2021 od marca do września w dziewięciu rożnych regionach Arktyki i jej okolic, oraz średnia dla wszystkich regionów.  

Pomiary wskazują na ponadprzeciętną produktywność pierwotną dla 2021 roku w siedmiu z dziewięciu badanych regionów; jedynie Morze Barentsa i Grenlandzkie wykazują wartości niższe od przeciętnej. W całej historii pomiarów dodatnie trendy w produktywności pierwotnej wystąpiły we wszystkich regionach w okresie 2003-21. Najsilniejsze trendy w okresie 2003-21 wystąpiły w euroazjatyckiej części Arktyki (ogólny wzrost o ~59,5%) i na Morzu Barentsa (ogólny wzrost o ~24,0%). Tabela obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje rozpisane wartości. Podsumowując, cały region doświadcza zwiększającej się produktywności pierwotnej. Należy oczekiwać, że w kolejnych latach coraz więcej wód arktycznych będzie podlegać biologicznym zmianom wraz z zanikiem lodu morskiego. 

Inwazja bobrów

Najważniejsze dane:

• Najnowsze zdjęcia satelitarne i starsze fotografie lotnicze pokazują, że północnoamerykańskie bobry (Castor canadensis) kolonizują arktyczną tundrę Alaski.Na zachodzie regionu naliczono do tej pory ponad 12 tysięcy stawów, co oznacza podwojenie ich liczby od 2000 roku.
• W Kanadzie trwa mapowanie stawów bobrowych, uzupełniane przez rozproszone obserwacje ostatnich zmian. Bobry euroazjatyckie (C. fiber) odradzają się w Azji, ale w większości miejsc pozostają na południe od arktycznej tundry.
• Arktyczna Sieć Obserwacyjna Bobrów została utworzona w 2020 roku, aby pomóc w integracji, kierowaniu i rozpowszechnianiu informacji dotyczących ekspansji zasięgu bobrów w regiony tundry oraz implikacji dla ekosystemów i zasobów.

W latach 2003-2016 radykalnie zmieniły niektóre małe rzeki na Alasce. Zdjęcia pokazują przykład jednego z cieków wodnych na Półwyspie Sewarda w zachodniej Alasce. Powiększone czarne obszary to nowe stawy bobrowe, niebieska strzałka pokazuje kierunek przepływu, a różowe strzałki oznaczają tamy. Zdjęcie satelitarne Ikonos: 6 sierpnia 2003, zdjęcie satelitarne Worldview: 10 czerwca 2016, 64° 33.52'N, 165° 50.12'W.

W ciągu ostatnich kilku dekad mieszkańcy odległych społeczności Alaski zaobserwowali napływ bobrów. Potwierdzają to zdjęcia satelitarne. Od początku tego wieku nastąpiło podwojenie stawów, które powstały na skutek działania tych zwierząt. Bobry kontrolują wzrost wód powierzchniowych, co wpływa na leżącą pod nimi zmarzlinę. Obecnie trwają prace terenowe mające na celu scharakteryzowanie wpływu stawów bobrowych na wodne i lądowe ekosystemy Arktyki, począwszy od hydrologii i wiecznej zmarzliny, a skończywszy na emisjach metanu, zmianach w populacji ryb i wodnym łańcuchu pokarmowym. W wyniku tych działań większość pytań dotyczących "inżynierii bobrowej" w Arktyce jest obecnie badana, ale pozostaje bez odpowiedzi. W celu skoordynowania badań i działań zainteresowanych podmiotów w regionie okołobiegunowym, w 2020 roku utworzono Arktyczną Sieć Obserwacyjną Bobrów (A-BON), a obecnie trwają prace nad syntezą, której celem jest zidentyfikowanie luk w wiedzy oraz wspieranie integracji różnych podejść i perspektyw.

Na podstawie: Arctic Report Card 2021: Tundra Greenness, Arctic Ocean Primary Productivity, Beaver Engineering: Tracking a New Disturbance in the Arctic

 

NOAA Arctic Report Card 2021 cz.4

Grenlandzki lądolód

Najważniejsze dane:

• Całkowita zmiana masy lądolodu grenlandzkiego w okresie od 1 września 2020  do 31 sierpnia 2021  wyniosła 85, to o 179 Gt mniej niż średnia z lat 2002-21 wynosząca 264 Gt
• Topnienie powierzchniowe charakteryzowało się w 2021 roku dużą zmiennością, z dwutygodniowym sierpniowym okresem zwiększonego topnienia i odsłonięcia gołego lodu, kontrastującym ze słabymi warunkami topnienia w czerwcu i lipcu.
• Wyjątkowo późno, bo 14 sierpnia 2021 roku Grenlandia doświadczyła ekstremalnego topnienia (>50% powierzchni). Jednocześnie odnotowano wtedy pierwszy w historii pomiar opadu deszczu w Summit Station.
  

Topnienie powierzchni lądolodu
Podobnie jak w przypadku arktycznego lodu, tak samo w przypadku lądolodu Grenlandii wpływ ma temperatura, oraz ilość docierającej do powierzchni energii, co przekłada się na bilans strat/zysków lądolodu. Od skali topnienia zależy, ile wyspa straci lodu, który ostatecznie trafi do oceanu, podnosząc jego poziom. Gdyby stopił się cały lądolód, to poziom oceanów podniósłby się o 7,4 metra. Przy obecnym tempie topnienia, Grenlandia straci lód za niecałe 10 tys. lat.

Zasięg powierzchniowego topnienia lądolodu w procentach w 2021 roku względem średniej 1981-2010. Szare odcienie oznaczają odchylenia standardowe. Mapa pokazuje odchylenia (1981-2010) ilości dni, kiedy miało miejsce topnienie. 

Z wyjątkiem incydentu  z 27 kwietnia do 26 maja zasięg roztopów na wyspie był niski. Potem topnienie z racji pory roku nasiliło się, ale przez cały czerwiec zasięg topnienia lodu na Grenlandii otrzymywał się w normie wieloletniej, a nawet poniżej normy. Podobna sytuacja miała miejsce przez prawie cały lipiec. Było to związane z dość niskimi temperaturami. W całym okresie 1 czerwca - 31 sierpnia 2021 średnia temperatura na Grenlandii była 1,5^oC wyższa od średniej 1081-2010, co pokazuje mapa obok. Pod koniec lipca i w sierpniu wystąpiły jednak trzy ekstremalne epizody roztopów. Pierwszy z nich, 19 lipca, spowodował topnienie na obszarze 702 000 km² (~43%) powierzchni pokrywy lodowej. Drugi epizod topnienia 28 lipca objął 54% powierzchni, a trzeci miał miejsce 14 sierpnia i objął 53% powierzchni. Właśnie wtedy topnienie zachodziło na stacji Summit zlokalizowanej na wysokości 3216 m.n.p.m. 

Albedo powierzchni lodu
Od albedo powierzchni, a więc to ile promieniowania zostało pochłoniętego, a ile odbitego, zależy tempo topnienia lodowców i pokrywy śnieżnej. Im niższe albedo, tym więcej promieni zostaje pochłoniętych, a mniej odbitych.

Mapa anomalii albedo względem okresu odniesienia 2000-2009 latem (czerwiec-sierpień) 2021 roku i wykresy: a) przedstawiający zmiany albedo powierzchni w latach 2000-2021, b) zmiany powierzchni odsłoniętego lodu w sezonie roztopów dla poszczególnych lat.   

Z racji warunków pogodowych (temperatury i nasłonecznienie), średnie albedo od czerwca do sierpnia 2021 było na poziomie średniej z lat 2000-2021. Z racji albedo (im niższe, tym więcej pochłanianej jest energii ze Słońca) ważnym czynnikiem topnienia jest brak śniegu na powierzchni lądolodu. W sierpniu 2021 roku zanitowano wyjątkowo dużą wartość powierzchni pozbawionej śniegu. 

Ablacja lodowców.
Ogólnie rzecz biorąc ablacja netto lodowców na Grenlandii w dalszym ciągu przekraczają średnią wieloletnią.

Anomalie ablacji lądolodu względem okresu 1981-2010 na podstawie danych z różnych stacji w ramach programu PROMICE. Kółka w czerwonych odcieniach oznaczają ablację znacznie przekraczającą średnią z lat 1981-2010. 

Dla całego sezonu ablacji czyli procesu ubywania lodu pomiary PROMICE w 2021 roku wokół krawędzi lądolodu wskazują na znacznie ponadprzeciętną ablację wzdłuż środkowo-zachodniego i wschodniego wybrzeża.

Utrata masy lodu
Do oszacowania strat w grenlandzkim lądolodzie wykorzystuje się technologię grawimetrii. W tym celu w 2002 roku umieszczone zostały przez NASA satelity GRACE. Misje te były prowadzone w latach 2020-2017. Potem zostały przerwane, ale obecnie program jest kontynuowany. 

Zmiany masy grenlandzkiego lądolodu w gigatonach od kwietnia 2002 do sierpnia 2010 roku. Dane pomiarowe z GRACE 2002-2017 i GRACE-FO 2018-2021.  

Topnienie lądolodu, a tym samym jego utrata w sezonie 2021 roku była wyraźnie słabsza niż zwykle. Okres ten liczy się od 1 września 2020 roku do 31 sierpnia 2021. Dokładnie 85 Gt lodu, co odpowiada wzrostowi poziomu morza o 0,2 mm. To 179 Gt mniej niż średnioroczna wartość w okresie 2002-2021. We wcześniejszym sezonie Grenlandia straciła 268 Gt lodu. 

Zagrożenia związane z lodowcami i wieczną zmarzliną

Najważniejsze dane: 

• Cofające się lodowce i rozmarzająca wieczna zmarzlina przyczyniają się do powstawania zagrożeń na skalę lokalną i regionalną, które zagrażają ludzkiej bytności, infrastrukturze, rozwojowi oraz bezpieczeństwu narodowemu.
• Zagrożenia związane z wiecznej zmarzliny stopniowo dotykają ludzi w całej Arktyce, natomiast kaskady zagrożeń związanych z lodowcami i zmarzliną są gwałtowne, bardziej lokalne i najbardziej zagrażają życiu.
• Konieczne jest przeprowadzenie identyfikacji i oceny zagrożeń na szeroką skalę w całej Arktyce, co pozwoli na lepsze informowanie zainteresowanych stron w procesie podejmowania decyzji.

Wzrost temperatur w Arktyce w ciągu ostatnich dwóch dekad był ponad dwukrotnie wyższy niż średnia globalna, co spowodowało przyspieszenie utraty lodowców i degradacji wiecznej zmarzliny. Poza globalnymi skutkami tych szybkich zmian (np. uwalnianie dwutlenku węgla i podnoszenie się poziomu morza), pojawienie się i wzrost liczby zagrożeń w kriosferze zagraża bezpieczeństwu narodowemu (np. infrastrukturze wojskowej i przemieszczaniu się ludności) oraz życiu mieszkańców Arktyki w skali lokalnej i regionalnej. Skupiamy się tu na zagrożeniach związanych z lodowcami i wieczną zmarzliną, a zagrożenie definiujemy jako potencjalne wystąpienie naturalnego procesu fizycznego, który może negatywnie wpłynąć na ludzi i środowisko.

Obserwacje zagrożeń ze strony topnienia lodowców i wiecznej zmarzliny
Około pięciu milionów ludzi żyje w regionie wiecznej zmarzliny na półkuli północnej, gdzie znajdują się lodowce. W obszarze tym zagrożenia związane z lodowcami i zmarzliną wpływają na życie, infrastrukturę i zalety, jakie przynosi niezdegradowane środowisko. Postępujące topnienie lodowców i wiecznej zmarzliny w Arktyce prowadzi do powstawania zagrożeń biogeochemicznych, które potencjalnie mogą zakłócić funkcjonowanie ekosystemów i zagrozić zdrowiu ludzi.

Przykłady zaobserwowanych w ostatnich latach zagrożeń ze strony lodowców i wiecznej zmarzliny. Lokalizacje zdarzeń niebezpiecznych są przedstawione wraz z aktualnym zasięgiem lodowców i zmarzliny, a także drogami i rurociągami, miejscami zaludnionymi (okręgi skalowane wraz z liczbą ludności) i szlakami żeglugowymi. (otwórz grafikę w osobnym oknie)

Cofanie się lodowca odsłania nadmiernie nachylone zbocza, które są podatne na destabilizację i jeśli znajdują się w sąsiedztwie głębokiej wody, mogą powodować tsunami generowane przez osuwiska. Lawina skalna w fiordzie Karrat w 2017 roku wygenerowała tsunami, które zabiło cztery osoby w wiosce Nuugaatsiaq na Grenlandii. Utrzymujące się zagrożenia związane z niestabilnymi zboczami powstrzymują mieszkańców Nuugaatsiaq przed powrotem do domu. Natomiast podobne zagrożenia (fiord Barry Arm) w północno-zachodniej części Prince William Sound na Alasce spowodowały wydanie ostrzeżeń o niebezpiecznych warunkach dla podroży i możliwym zalaniu tsunami. 

Niestabilne regiony lodowców górskich w południowo-wschodniej Alasce spowodowały osunięcia ziemi, które wygenerowały najwyższe tsunami na świecie, i pomimo odległej lokalizacji, zagrożenia te zagrażają społecznościom, ruchowi morskiemu i infrastrukturze, w tym podwodnym kablom telekomunikacyjnym i elektrycznym mającym doże znaczenie dla bezpieczeństwa narodowego. 

Powodzie wywołane wylaniem jeziora polodowcowego  to nagłe uwolnienia wody ze zlewni lodowcowych, które mogą znacząco zagrażać społecznościom w dole rzeki, a także infrastrukturze. W odpowiedzi na tego typu regularne zdarzenia z pokrywy lodowej Vatnajökull, rząd Islandii opracował system ostrzegania, aby dać lokalnym mieszkańcom czas na ewakuację, a także, biorąc pod uwagę regularność występowania takich zdarzeń, wiedzę, gdzie można spodziewać się powodzi. Niebezpieczne mogą być również lodowce spiętrzające się, w przypadku których lodowiec porusza się 10-100 razy szybciej niż zwykle, co spowodowało, że szlaki komunikacyjne na Svalbardzie w Norwegii stały się nieprzejezdne.

Na podstawie: Arctic Report Card 2021: Greenland Ice Sheet, Glacier and Permafrost Hazards

NOAA Arctic Report Card 2021 cz.3

Arktyczny lód

Najważniejsze dane:

• Zimowe maksimum (marzec) i letnie minimum (wrzesień) zasięgu lodu morskiego w 2021 roku były mniej ekstremalne w porównaniu z ostatnimi kilkoma latami, ale wszystkie 15 najniższych minimów wystąpiło w ciągu ostatnich 15 lat.
• Wczesne rozpoczęcie topnienia i cofania się lodu morskiego wystąpiło na Morzu Łaptiewów, co doprowadziło do rekordowo małej jego grubości w maju i czerwcu. Z kolei zimowy dryf grubego, wieloletniego lodu do Morza Beauforta i Czukockiego spowodował późne i powolne wycofywanie się granicy paku lodowego.
  
• Powierzchnia wieloletniego lodu morskiego, na podstawie danych dostępnych od 1985 roku, osiągnęła pod koniec lata 2021  drugą najniższą wartość. Grubość lodu morskiego była mniejsza niż w ostatnich latach, a jego objętość w kwietniu 2021 była rekordowo niska (co najmniej od 2010 roku - z danych CryoSat-2).

Mierzony przy pomocy satelitów obszar lodu w Arktyce jest znacząco mniejszy niż miało to miejsce jeszcze kilkanaście lat temu.  Widoczne jest to szczególnie latem, kiedy trwa wzmożone topnienie. Ale zmiany od kilku lat stają się też wyraźne w okresie zimowym. W swoim raporcie naukowcy zwracają uwagę na rolę jaką odgrywa czapa polarna Arktyki - to klimatyzator planety, warunkujący taki, a nie inny klimat na Ziemi. Zmiany zachodzące w Arktyce są wskaźnikiem zmian klimatycznych. Poniżej przedstawione są mapy zasięgu lodu: marcowe maksimum i wrześniowe minimum.

Lewa mapa – średni zasięg lodu morskiego w marcu 2021. Prawa mapa – średni zasięg we wrześniu 2021. Fioletowa linia oznacza średni zasięg lodu w okresie 1981-2010. Dane NSIDC 

We wrześniu 2021 roku średni miesięczny zasięg pokrywy lodowej wyniósł 4,92 mln km², co stanowi dwunastą najmniejszą w historii pomiarów wartość. Pomiary satelitarne są prowadzone od 1979 roku. Samo zaś minimum wyniosło 4,72 mln km². Tabela obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia miesięczne średnie i oraz maksimum i minimum wartości zasięgu lodu, ranking, wartość średniej 1981-2010, odchylenie od średniej, oraz wartość trendu. Mimo słabego na tle ostatnich lat, wciąż niezmienny pozostaje trend, wszystkie 15 najniższych wrześniowych zasięgów wystąpiło w ciągu ostatnich 15 lat.

Procentowe zmiany zasięgu występowania lodu morskiego w Arktyce w latach 1979-2021 dla marcowego maksimum i wrześniowego minimum. Czarna krzywa oznacza marzec, czerwona wrzesień, wartości zasięgu wyznaczające wieloletni trend są oznaczone czarnymi i czerwonymi przerywanymi liniami.

Lód morski rozpoczął w 2021 roku odrabianie strat po prawie rekordowo niskim zasięgu i wyjątkowo późnym zamarznięciu jesienią 2020 roku. Tak niska jesienna wielkość zlodzenia może potencjalnie wpłynąć na cyrkulację stratosferyczną i późniejsze plamy zimna na średnich szerokościach geograficznych. Na początku 2021 roku zasięg lodu morskiego był niższy od średniej z lat 1981-2020 na Morzu Beringa i Barentsa, ale w innych miejscach zbliżony do średniej. Wysokie ciśnienie w styczniu i lutym utrzymywało się w syberyjskim sektorze Arktyki, przyczyniając się odbudowywania się lodu wzdłuż wybrzeża Syberii. Jednocześnie wzorce pogodowe doprowadziły do silnego dryfu grubego, wieloletniego lodu do mórz Beauforta i Czukockiego. W takiej sytuacji tempo wycofywanie się lodu, także na skutek warunków pogodowych było znacznie wolniejsze niż w ostatnich latach. Po stronie syberyjskiej, silne gradienty ciśnienia w kwietniu i maju ułatwiły wczesne rozpoczęcie topnienia i lokalne wycofywanie się lodu wiosną, co doprowadziło do rekordowo niskiego zasięgu na Morzu Łaptiewów w maju i czerwcu.

Wiek lodu
To ile ma lat dany fragment czapy polarnej i jak ma się to do ogółu powierzchni lodu jest jednym z wyznaczników zmian, jakie zachodzą w Arktyce. Wiek lodu i jego udział w całości pokazuje to, w jakiej kondycji jest czapa polarna. 

Zmiany obszaru, jaki zajmuje lód wieloletni i mający mniej niż 4 lata od 1985 roku do dziś. Powyżej mapy przedstawiające rozmieszczenie lodu wieloletniego i jednorocznego pod koniec sezonu topnienia w 1985 i 2021 roku.

Lód mający więcej niż 4 lata był niegdyś głównym składnikiem pokrywy lodowej w Arktyce. Dziś stanowi jedynie ułamek tego, co było jeszcze 40 lat temu. Wrześniowa powierzchnia wieloletniego lodu morskiego zmniejszyła się z 4,40 mln km² w 1985 roku do 1,29 mln km² w 2021 roku. W tym samym okresie zasięg najstarszego lodu (powyżej 4 lat) zmniejszył się z 2,36 mln km² do 0,14 mln km².

Grubość i objętość lodu morskiego
Poza danymi PIOMAS z Polar Science Center, przedstawiane są dane z pomiarów satelitarnych Cryosat-2 od końca 2010 roku. Poniżej przedstawione są dane dotyczące zmian objętości lodu w trakcie sezonu zamarzania (od połowy października do połowy kwietnia).

Grubość lodu morskiego: (a) Średnia miesięczna grubość lodu morskiego od października do kwietnia, obliczona z pomiarów ICESat-2 (kółka) i CryoSat-2/SMOS (trójkąty) dla lat 2018-19 (niebieski), 2019-20 (zielony) i 2020-21 (ciemnoszary). Poniżej mapy przedstawiają średnią grubość lodu morskiego w kwietnia 2021 roku z (b) ICESat-2 (ciemnoszare obszary nie mają danych) i (c) CryoSat-2/SMOS; (d) anomalia grubości CryoSat-2/SMOS (względem średniej z lat 2010-20).  

Satelity ICESat-2 i CryoSat-2/SMOS śledziły sezonowy przyrost od października do kwietnia w ciągu ostatnich trzech lat, w których obie produkty były dostępne. Zimowy lód morski w sezonie 2020/21 był najcieńszy z tych trzech lat w obu po,miarach i najcieńszy w pełnym zapisie CryoSat-2/SMOS (począwszy od zimy 2010/11). Pola grubości lodu morskiego z kwietnia 2021 roku z ICESat-2 i CryoSat-2/SMOS są generalnie spójne, ale z pewnymi różnicami regionalnymi. Oba pokazują typowy wzór geograficzny z najgrubszym lodem wzdłuż Archipelagu Arktycznego i północnej Grenlandii. Jednak porównując kwiecień 2021 do średniej z poprzednich lat (2010-20) w zapisie CryoSat-2/SMOS, lód wzdłuż Archipelagu Arktycznego i północnej Grenlandii jest cieńszy niż zwykle, co wskazuje na rozrzedzenie najgrubszego lodu w Arktyce. Grubszy niż przeciętnie lód w kwietniu 2021 roku występuje w obszarach przybrzeżnych, szczególnie wzdłuż wybrzeży mórz Beauforta i Czukockiego, prawdopodobnie z powodu wspomnianego transferu lodu wieloletniego do tego regionu. Różnice w grubości śniegu w stosunku do wielolecia wartości pokrywy śnieżnej użytej w danych CryoSat-2/SMOS mogą również odpowiadać za niektóre różnice między latami.

 

Pokrywa śnieżna

Najważniejsze dane:

• Anomalne wartości powierzchni pokrywy śnieżnej w euroazjatyckiej części Arktyki były silnie ujemne w maju jak i w czerwcu. Podobnie, choć łagodniej wyglądała sytuacja w Ameryce Północnej. 
• Okres bezśnieżny latem 2020 roku w całej Eurazji był najdłuższy od co najmniej 1999 roku.
• Od 2006 roku powierzchnia śniegu w Ameryce Północnej rok do roku była poniżej średniej wieloletniej, podobnie było w Eurazji, ale z jednym wyjątkiem.
  

Arktyczne obszary lądowe (na północ od 60°N) przez cały rok pokrywa śnieg. Okres letni trwa bardzo krótko. Większość śniegu wtedy znika do lipca. Tak było w XX wieku. W ostatnich latach z powodu ocieplającego się klimatu lato w Arktyce staje się coraz wyraźniej widoczną porą roku, która nie jest już krótkim okresem przejściowym między wiosną a jesienią. Moment, kiedy topnieje śnieg w Arktyce jest ważny. Im wcześniej on topnieje, tym szybciej odsłaniana jest ciemna, absorbująca promieniowanie słoneczne powierzchnia ziemi. Ciepłe masy powietrza mogą więc szybciej dotrzeć nad Ocean Arktyczny i spowodować przedwczesne topnienie lodu. 

Obszar zajmowany przez śnieg
Poniższe dane ilustrują zmiany powierzchni śniegu oddzielnie: dla Ameryki Północnej i Eurazji dla maja i czerwca.   

Odchylenia powierzchni pokrywy śnieżnej dla maja i czerwca w latach 1967-2021 względem średniej 1981-2010. Wykres przedstawia dane dla Ameryki Północnej – czarny kolor oraz Eurazji – kolor czerwony. Krzywe pokazują 5-letnią średnią, zaś kółka średnie wartości miesięczne. NOAA, Climate Data Record (CDR)

O ile w okresie zimowym śnieg wciąż zajmuje ogromne powierzchnie i nie widać trendu spadkowego, to zupełnie inaczej jest wiosną. Wysokie temperatury powodują, że śnieg bardzo szybko się topi, więc jego powierzchni szybko znika. Powierzchnia, jaką zajmował śnieg w maju i czerwcu 2021 roku była w Eurazji niezwykle mała. W maju piąta najmniejsza w historii pomiarów wartość, w czerwcu trzecia. Inaczej, ale też poniżej średniej odnotowane zostały wartości w Ameryce Północnej: w maju czternasta i w czerwcu szesnasta.

 Czas występowania oraz ilość śniegu
O ile jesienią, a potem zimą w związku ze wzrostem ilości wilgoci w atmosferze (pary wodnej) śnieg może obejmować większe obszary i leżeć dłużej, to wiosną, szczególnie pod jej koniec wygląda to inaczej. 

Czas występowania pokrywy śnieżnej w dniach, w odniesieniu do okresu 1998-2010. Pe lewej –  sierpień-styczeń 2019/21, po prawej – luty-lipiec 2021.

Pomiary wskazują, że jesienią 2021 roku opady śniegu w dużej części Eurazji, zwłaszcza na wschodzie Syberii zaczęły się później niż zwykle. Inna sytuacja miała miejsce w Ameryce Północnej. Szybkie wiosenne roztopy w Rosji sprawiły, że cały okres bezśnieżny w 2020 roku był najdłuższy od czasu rozpoczęcia bazy danych w 1998 roku w całej Eurazji i drugi najdłuższy w całej Arktyce.  Podobnie jak wiosną 2020 roku, wczesne roztopy w Eurazji w 2021 były napędzane przez utrzymujące się, ponadprzeciętne temperatury w okresie kwiecień-czerwiec. Chociaż wczesne roztopy w 2021 roku były bardziej rozległe w całej Eurazji niż w roku ubiegłym, to jednak ich intensywność była nieco mniejsza, co skutkowało niemal rekordowo małą powierzchnią pokrywy śnieżnej w Eurazji  w czerwcu 2021 roku.

Odchylenia głębokości pokrywy śnieżnej w procentach względem średniej 1999-2018, dla a) marca, b) kwietnia, c) maja, d) czerwca 2021 roku.  

Odchylenia ilości śniegu dla kwietnia 2021 roku wskazują na ponadprzeciętną akumulację śniegu w Ameryce Północnej i nieco poniżej średniej w Eurazji. Ponadprzeciętna grubość pokrywy śnieżnej w Ameryce Północnej jest widoczna w marcu i kwietniu w dużej części tego regionu (z wyjątkiem części kontynentu przylegających do Morza Beauforta). W Eurazji akumulacja śniegu w marcu była zbliżona do normalnej: ponadprzeciętne wartości w centralnej i wschodniej Syberii zostało zrównoważone przez poniżej przeciętne wartości w zachodniej Rosji i Skandynawii. Wysokie temperatury wiosną spowodowały zmniejszenie ilości śniegu w zachodniej Eurazji. Do maja grubość pokrywy śnieżnej na większości kontynentu była poniżej normy. W przeciwieństwie do Eurazji, ilość śniegu w Ameryce Północnej generalnie utrzymywała się powyżej normy do czerwca, zwłaszcza na Archipelagu Arktycznym. Jednak nawet tam, gdzie grubość śniegu była sezonowo wyższa od średniej, całkowite topnienie śniegu na większości obszaru nastąpiło nieco wcześniej niż zwykle. Wykres obok pokazuje średnie odchylenia (1981-2010) ilości ekwiwalentu wody zawartej w pokrywie śnieżnej dla kwietnia w latach 1980-2021. Czarnym kolorem oznaczona jest Ameryka Północna, czerwonym Eurazja. Wyróżnione punkty oznaczają rok 2021.

Długofalowe trendy zmian zasięgu występowania śniegu są spadkowe. Dla maja trend spadkowy wynosi 3,9% na dekadę, a dla czerwca aż 15,5%. Z kolei w trend spadkowy ilość śniegu wyrażony w ekwiwalencie wody dla kwietnia całościowo jest bardzo łagodny, wynosi jedynie 2,0%.

Na podstawie: Arctic Report Card 2021: Sea Ice, Terrestrial Snow Cover

 

NOAA Arctic Report Card 2021 cz.2

Temperatury powietrza

Najważniejsze dane:

• Październik 2020 - wrzesień 2021 był w Arktyce (60-90°N) był siódmym najcieplejszym okresem w historii pomiarów prowadzonych od 1900 roku Średnia temperatura była o 1,1°C wyższa w stosunku do okresu 1981-2010.
• Jesienią 2020 roku (październik-grudzień) na Syberii i nad rosyjską częścią Oceanu Arktycznego zanotowano bardzo wysokie temperatury. Z kolei rekordowo ciepło było w Norwegii.
• Drugi rok z rzędu jesienią 2020 i wiosną 2021 roku nad północną Eurazją, a zwłaszcza nad Morzem Łaptiewów zaobserwowano znacznie wyższe niż zwykle temperatury powietrza.
• Ekstremalne temperatury miały bezprecedensowy wpływ na środowisko Arktyki, w tym pierwsze opady deszczu zaobserwowane w Summit w centralnej części Grenlandii.

Arktyczne temperatury są wskaźnikiem zmian klimatu na Ziemi. Warto tu zwrócić uwagę (na co nie zwracają uwagi negacjoniści klimatyczni), że temperatury w Arktyce w skali miesiąca, czy nawet kilku miesięcy podlegają wahaniom. Do tego dochodzą zmiany w regionalne, gdzie dany obszar doświadcza silnych wzrostów temperatur, podczas gdy całościowo Arktyka nie jest ekstremalnie ciepła, w innym regionie temperatury są bardzo niskie. Obecne temperatury są wyższe od tych jakie miały miejsce w latach 30. i 40. XX wieku. Prawdopodobnie są też najwyższe od co najmniej kilku tysięcy lat. W skali wieloletniego trendu widzimy wzrost, nie każdy kolejny rok musi być cieplejszy od poprzedniego, bywają też lata dość chłodne, co wiąże się z działanie takiej czy innej cyrkulacji powietrza. Wzrost temperatur w Arktyce wpływa na wszystkie składowe tamtejszego regionu.

Średnia, roczna temperatura w Arktyce
Te wywołane przez globalne ocieplenie zmiany w temperaturach Arktyki stały się szczególnie widoczne w ciągu ostatnich kilkunastu lat.  Szczególnie widoczne jest to w półroczu zimowym, kiedy wielkie obszary wody zamarzają, i oddają w ten sposób zgromadzone latem ciepło do atmosfery. Nie każdy jednak rok jest taki sam.

Średnia temperatura przypowierzchniowa w Arktyce (na północ 60°N) w zestawieniu z wartościami globalnymi w okresie 1900-2021 w stosunku do średniej 1981-2010. Dane CRUTEM4

Uśrednione w okresie od października 2020 do września 2021 roku odchylenie temperatury w Arktyce (na północ od 60°N) wyniosło 1,1°C powyżej średniej 1981-2010. Wartość ta oznacza ósmy rok z rzędu od 2014, kiedy anomalie temperaturowe osiągnęły co najmniej 1°C. Biorąc pod uwagę okres od 1900 do 2021, rok 2021 był siódmym najcieplejszym w historii. Rekordowo ciepła była jesień (październik-grudzień 2021), z kolei wiosna (kwiecień-czerwiec) czwartą najcieplejszą.  Jesień 2020 roku była również znacznie cieplejsza od średniej w skali regionalnej, z rekordowymi wartościami na północy Syberii, Region  skandynawski był natomiast drugim najcieplejszym w historii. Mimo chłodnego lipca Grenlandia wraz z Islandią były obszarem, gdzie lato 2021 (lipiec-wrzesień) było trzecim najcieplejszym w historii pomiarów.

Sezonowe temperatury w Arktyce
Przedstawione tutaj sezonowe wartości temperatur, a dokładnie ich anomalii podzielone zostały na pory roku: jesień 2020 (październik-grudzień), zimę 2021 (styczeń-marzec), wiosnę (kwiecień-czerwiec i lato (lipiec-wrzesień) w 2021 roku. 

Sezonowe anomalie temperatury w Arktyce: a) jesień, b) zima, c) wiosna, d) lato. Wartości te podane są dla wysokości 925 milibarów, aby podkreślić cechy wzorów pogodowych, a nie lokalnych zmian. NOAA/ESRL

We wszystkich wyżej przedstawionych okresach oprócz zimy dominowały dodatnie odchylenia temperaturowe.  

Jak wyżej wspomniano jesień była rekordowo ciepła. Niemal cały region arktyczny charakteryzował się odchyleniem powyżej 1°C. Na zaistniałą sytuację przełożyły się zarówno układy wiatrów, a także intensywny sezon topnienia.  

Wzorce cyrkulacji atmosferycznej opisane za pomocą tzw. wysokości geopotencjału na poziomie 500 hPa czarne krzywe), oraz odchylenie wysokości geopotencjału dla a) jesieni 2020, b) zimy 2021, c) wiosny 2021 i d) lata 2021. NOAA/ESRL

Zima 2021 (styczeń-marzec) była już chłodniejsza, ale występował duży kontrast temperaturowy, z odchyleniami sięgającymi 4°C w kanadyjskiej Arktyce. Wiosną ponownie wzrósł udział dodatnich odchyleń. Wyższe niż zwykle temperatury na Syberii i europejskiej części Arktyki były napędzane szybkim topnieniem śniegu. Na przełomie wiosny i lata padło kilka rekordów temperatur. Na początku astronomicznego lata (tu okres uwzględniany jest na mapach jako wiosna), czyli 30 czerwca  w Fort Smith na Terytoriach Północno-Zachodnich w Kanadzie padł rekord 39,9°C. Lato 2021 w Arktyce cechowało się niskimi temperaturami nad Oceanem Arktycznym, głównie w sektorze pacyficznym, co miało istotny wpływ na tempo topnienia lodu morskiego. Ciepło było nad lądami. Warto tu wziąć pod uwagę Grenlandię, gdzie sierpniowe temperatury znacznie wywindowały średnią okresu letniego. Wtedy właśnie na Summit Station odnotowano opady deszczu. 

Temperatura Oceanu Arktycznego

Najważniejsze dane: 

• Miesięczna uśredniona temperatura powierzchniowa wód w sierpniu 2020 roku była o 1,0-3,5°C wyższa od średniej wartości 1982-2010 na Morzu Karskim, Łaptiewów i Grenlandzkim.
• Chłodne (0,5-1,0°C poniżej średniej) były wody Morza Czukockiego, północnej części Barentsa i Baffina.
• Choć dany rok różni się od poprzedniego, wieloletni trend wykazuje wzrost temperatur arktycznych mórz.
  

Temperatury powierzchni wód na Oceanie Arktycznym w czasie lata wynikają głównie z ilości napływającego promieniowania słonecznego, a dokładnie ilości promieniowania pochłoniętego przez powierzchnię. Jednak z powodu wzrostu ilości dwutlenku węgla wymuszenie radiacyjne rośnie, a więc ilość energii pochłanianej i potem oddawanej do atmosfery wzrasta. Zmienności pogodowe sprawiają, że nie każdego roku arktyczne wody pochłaniają dużą ilość energii cieplnej. 

Poniżej przedstawione są informacje dotyczące temperatur powierzchni arktycznych wód i ich odchyleń dla sierpnia. Wybór tego miesiąca nie jest przypadkowy z uwagi na to, że sezon topnienia chyli się ku końcowi, ale obszar wolnych od lodu wód nie został jeszcze objęty zamarzaniem. Nie następuje wychładzanie wód, ani ich ogrzewanie ze względu na ilość pochłanianej wtedy energii słonecznej na powierzchnię.

Temperatury arktycznych wód: a) średnia temperatura powierzchni morza w sierpniu 2021 roku. Obszar oznaczany na biało na obu mapach, to uśredniony dla sierpnia 2021 zasięg lodu morskiego. Czarna linia na mapie to izoterma wód o wartości 10°C, b) odchylenia temperatury w sierpniu 2021 roku w stosunku do średniej 1982-2010, c) różnice względem sierpnia 2020 roku. NOAA/NSIDC Climate Data Record of Passive Microwave Sea Ice Concentration, Version 3

Z powodu nadmiernych roztopów podyktowanych ocieplającym się klimatem, arktyczne wody stają się coraz cieplejsze. Jednak w 2021 roku sytuacja wyglądała inaczej. Temperatury sięgające 10°C wystąpiły w południowo-wschodniej części Morza Czukockiego, które w 2021 roku było wyraźniej chłodniejsze niż zwykle. Z kolei wody Morza Barentsa miały 0-3°C. Latem 2021 wyjątkowo ciepłe było Morze Karskie, bo 1-3,5°C powyżej średniej, podobnie wody Morza Grenlandzkiego, co było ściśle związane z warunkami atmosferycznymi (zachmurzenie oraz masy powietrza). Fale upałów na Syberii oznaczały szybkie roztopy na Morzu Łaptiewów, którego temperatury były 3-4°C cieplejsze od średniej.

Zmiany odchyleń temperaturowych arktycznych wód: a) liniowy trend odchyleń temperaturowych w °C rocznie dla sierpnia w latach 1982-2021. Trend ten jest przedstawiony tylko dla wartości, które są statystycznie istotne w 95% przedziale ufności; w innym wypadku dane miejsce jest oznaczone na szaro, b) i c) Średnie roczne zmiany odchyleń temperaturowych Morza Baffina i Czukockiego w stosunku do średniej 1982-2010.

Lokalne warunki pogodowe wpłynęły na tempo topnienia i temperatury wód. Chłodne było przede wszystkim Morze Czukockie, ale wieloletni trend, jak pokazuje wykres jest bez zmian. Trendy ocieplenie w znacznej większości Arktyki pozostaję bez zmian. W skali roku trend wzrostowy dla Morza Czukockiego wynosi obecnie 0,06°C. Cały Ocean Arktyczny ociepla się w tempie 0,03°C rocznie, czyli 0,3°C na dekadę. 

 

Zakwaszenie Oceanu Arktycznego

• Ostatnie prace wykazały, że Ocean Arktyczny zakwasza się szybciej niż ocean światowy, ale przy dużej zmienności przestrzennej.
• Rosnąca liczba badań wskazuje, że zakwaszenie w Oceanie Arktycznym może mieć wpływ na ekosystem Arktyki, w tym wpływ na glony, zooplankton i ryby.
• Najnowocześniejsze narzędzia, takie jak modele obliczeniowe, zwiększają zdolność do zrozumienia wzorców, trendów i skutków zakwaszenia oceanu w regionie arktycznym.

Absorpcja antropogenicznego dwutlenku węgla (CO₂) powoduje kaskadę reakcji chemicznych, które obniżają pH oceanu i stężenie jonów węglanowych, to proces znany jako zakwaszenie oceanu. Chociaż jest to proces globalny, to jedna z najszybszych zmian w spadku pH dotyczy Oceanu Arktycznego. Te niezwykle szybkie tempo zakwaszania odzwierciedla naturalną podatność Arktyki na zmiany pH, spowodowane niskimi temperaturami, naturalnie wyższymi bazowymi stężeniami CO₂ wynikającymi z globalnych procesów cyrkulacji, sezonowymi procesami, które szybko koncentrują CO₂ w niektórych masach wodnych.

Wody powierzchniowe w niektórych częściach Oceanu Arktycznego już są niedostatecznie nasycone w odniesieniu do niektórych biologicznie ważnych minerałów węglanu wapnia (np. aragonitu i kalcytu), a większość regionów Arktyki prawdopodobnie stanie się korozyjna (zdolna do rozpuszczania biologicznie ważnych minerałów węglanowych) do końca tego wieku.

Na podstawie: Arctic Report Card 2021: Surface Air Temperature, Sea Surface Temperature

NOAA Arctic Report Card 2021 cz.1

Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) opublikowała obszerny raport na temat stanu arktycznej kriosfery i klimatu Arktyki. Raport ten przedstawia obraz zmian, jakie zaszły w Arktyce w ciągu ostatnich miesięcy, oraz to, jak ma się bieżąca sytuacja względem poprzednich lat i dekad. Ostatnie lata, w tym okres od października 2020 do września 2021 to najcieplejsze lata w historii pomiarów. Sezon topnienia 2021 różnił się od poprzedniego, był wyraźnie słabszy, ale grubość oraz powierzchnia lodu wieloletniego nadal pozostały niewielkie. 

 

Co stwierdza raport? 

 

Temperatury w Arktyce: W okresie od października 2020 do września 2021 średnia roczna temperatura w Arktyce (obszar 60-90^oN) była siódmą najwyższą w historii pomiarów. To ósmy okres z rzędu od 2013/14 roku, w którym średnia temperatura była co najmniej 1^oC wyższa od średniej wieloletniej. Arktyka jest regionem, który od lat ociepla się dwa razy szybciej niż reszta planety. Czytaj dalej

 

 

Zmiany w arktycznych wodach:

• Obserwowany od ponad 40 lat spadek zasięgu lodu morskiego jest jednym z kluczowych wyznaczników postępującej zmiany klimatu. Mimo iż latem 2021 roku zlodzenie nie było duże na tle ostatnich kilku lat, to inaczej było w przypadku ilości wieloletniego lodu. Latem 2021 odnotowano drugą najmniejszą w historii pomiarów powierzchnię lodu wieloletniego. Czytaj dalej
  
• Temperatury arktycznych wód wykazują wzrost od wielu lat. Jednak pod koniec lata 2021 były wyraźnie chłodniejsze niż w ostatnich latach. Szczególnie jeśli chodzi o Morze Czukockie. Czytaj dalej
  
• Siedem z dziewięciu obserwowanych regionów Arktyki wykazało wyższą produktywność pierwotną oceanu w 2021 roku niż wynosi średnia  2003-2020. Wszystkie regiony nadal wykazują pozytywne trendy w okresie 2003-21, przy czym najsilniejsze występują w rosyjskiej części Oceanu Arktycznego i na Morzu Barentsa. Czytaj dalej
  
• Ostatnie prace nad zakwaszeniem oceanów wykazały, że Ocean Arktyczny zakwasza się szybciej niż ocean światowy, jednak przy dużej zmienności przestrzennej. Coraz więcej badań wskazuje na to, że zakwaszenie w Oceanie Arktycznym może mieć wpływ na ekosystem Arktyki, w tym na glony, zooplankton i ryby. Czytaj dalej
  

 

Zmiany na lądzie:

• Postępujące zmiany w klimacie oznaczają coraz mniejszy areał, jak zajmuje śnieg wokół Oceanu Arktycznego. W czerwcu 2021 na Syberii powierzchnia pokrywy śnieżnej była trzecią najmniejszą w historii pomiarów. W amerykańskiej części Arktyki od 15 lat śniegu jest mniej niż zwykle. Czytaj dalej
  
• Na Grenlandii w 2021 roku miały miejsce ekstremalne roztopy pod koniec lipca i w sierpniu. Po raz pierwszy w historii w Summit Station (ponad 3000 m.n.p.m.) zanotowano opady deszczu. Czytaj dalej
  
• Wyjątkowo wysoka wegetatywność roślinna  w środku lata 2021 została zaobserwowana na całym obszarze tundry. Satelity dostarczają jednoznacznych dowodów na powszechne zazielenianie się tundry, ale zdarzenia ekstremalne i inne czynniki powodujące "brązowienie" na skalę lokalną również stały się częstsze, co podkreśla, że zaburzenia regionalne są coraz częstszym elementem zmian w Arktyce. Czytaj dalej
  
• W arktycznej tundrze obserwuje się inwazję bobrów, które degradują wieczną zmarzlinę poprzez zwiększenie ilości niezamarzniętej wody w zimowym krajobrazie regionu. Czytaj dalej
  
• Cofające się lodowce oraz rozmarzająca wieczna zmarzlina powodują zagrożenia na skalę lokalną i regionalną, które stanowią zagrożenie dla ludzkiego byty, infrastruktury, zrównoważonego rozwoju oraz bezpieczeństwa narodowego. Istnieje pilna potrzeba identyfikacji i oceny zagrożeń na szeroką skalę na całym obszarze Arktyki. Czytaj dalej
  

Na podstawie: NOAA Arctic Report Card 2021
 
Zobacz także: 

• NOAA Arctic Report Card 2020 
• NOAA Arctic Report Card 2019