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