Za kilka lat na Antarktydzie dojdzie do katastrofy

Ostatnio publikowane są badania, których wyniki powinny skłonić ludzkość do podjęcia zdecydowanych działań na rzecz walki ze zmianami klimatu. Chodzi o Antarktydę, a dokładnie jeden z jej lodowców, nazywany Lodowcem Zagłady. Nazwa nie bierze się znikąd. Jego stopienie oznaczałoby wzrost poziomu oceanów na Ziemi o 65 cm. A to dużo. Należy pamiętać, że dalej także znajduje się masa centralnego lodu, która po rozpadzie lodowców nadbrzeżnych, zacznie spływać do wybrzeża pod wpływem grawitacji. 

 

Chodzi o lodowiec Thwaites, o którym już wcześniej była mowa. Naukowcy ostrzegają przed dramatycznymi zmianami w jednym z największych lodowców na Antarktydzie, potencjalnie w ciągu najbliższych pięciu do 10 lat.

Naukowcy niepokoją się przednią częścią lodowca, która do tej pory była stosunkowo stabilna, a już niedługo może "roztrzaskać się jak przednia szyba samochodu". Grupa naukowców z USA i Wielkiej Brytanii jest obecnie zaangażowana w intensywny program badawczy na owym lodowcu ze względu na tempo jego topnienia. Thwaites już teraz traci co roku 50 mld ton lodu. 65 cm wody więcej np. w Amsterdamie, to dużo. Taki scenariusz "dnia zagłady" jest mało prawdopodobny przez wiele stuleci, ale zespół badawczy twierdzi, że Thwaites zaczyna teraz reagować na globalne ocieplenie w naprawdę dość gwałtowny sposób. "Nastąpią dramatyczne zmiany w czole lodowca, prawdopodobnie w czasie krótszym niż dekada. Zarówno opublikowane, jak i niepublikowane badania wskazują na ten kierunek", powiedział glacjolog prof. Ted Scambos, główny koordynator amerykańskiego projektu International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC).

 

Mapa batymetryczna regionu lodowca Thwaites (Eastern ice shelf). Skala u góry pokazuję głębokość w metrach. Czerwony strzałki kierunki przepływu ciepłych wód głębinowych, których temperatury rosną z powodu globalnego ocieplenia.

 

Groźniejsze wnioski płyną ze strony naukowców z prowadzonej co roku obrady Amerykańskiej Unii Geofizycznej. Prognozują, że krytyczny szelf lodowy utrzymujący razem lodowiec Thwaites może pęknąć w ciągu 3-5 lat. Oczywiście wzrostu poziomu oceanu nie zobaczymy od razu, jak całego upadku lodowca.

 

Ted Scambos, glacjolog z University of Colorado Boulder oraz kierownik Międzynarodowej Współpracy Lodowców Thwaites, wyjaśnili, że minie jeszcze kilkadziesiąt lat, zanim świat zobaczy prawdziwe przyspieszenie i dodatkowy wzrost poziomu morza. "To, co przykuwa uwagę Thwaitesa, to fakt, że zmiana będzie postępować z dość dramatycznymi, wymiernymi skutkami w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat”.

 

Na razie Thaites się trzyma, bo szelf działa jak swoista zatyczka, nie pozwalając lodowcowi na rozpad i zsunięcie się do Oceanu Południowego. "Najbardziej niepokojące w ostatnich wynikach jest to, że wskazują one na nieuchronne zawalenie się tego lodowego szelfu, tego rodzaju opaski bezpieczeństwa, która utrzymuje lód na lądzie”, powiedział Peter Davis, oceanograf z British Antarctic Survey. "Jeśli przegramy ten szelf lodowy, wtedy lodowiec szybciej wpłynie do oceanu, przyczyniając się do wzrostu poziomu morza”.  

Postępujące ocieplenie oceanów odgrywa kluczową rolę m.in. w napędzaniu wzrostu poziomu mórz. Badanie przeprowadzone w 2020 roku przez International Thwaites Glacier Collaboration, który obecnie prowadzi badania na Antarktydzie, wykazało, że dno oceanu jest głębsze niż wcześniej sądzono, z głębokimi kanałami umożliwiającymi ciepłej wodzie oceanicznej topnienie spodniej części lodu.

Z powodu większej ilości CO₂, oceany magazynują ciepło w głębinach. W takiej sytuacji coraz cieplejsza woda oceaniczna zagraża również tzw. strefie uziemienia, gdzie lód styka się z dnem morskim. Davis oraz jego zespół wykorzystali gorącą wodę do wywiercenia otworów dostępowych z powierzchni lodowca szelfowego i głęboko we wnęce oceanicznej. Dzięki temu udało im się odkryć, że wody oceaniczne w linii uziemienia są wystarczająco wysokie, jak na standardy polarne, ale również słone, przygotowując krajobraz do dalszej erozji.

Ilość energii zmagazynowanej w oceanie w warstwie 0-2000 metrów dla okresu 1957-2021. Czerwona krzywa przedstawia 3-miesięczną średnią do września 2021. Dane National Oceanographic Data Center (NODC)

"W nadchodzących latach spodziewamy się, że linia uziemienia Thwaites w regionie będzie powoli cofać się w górę zbocza dna morskiego, na którym obecnie spoczywa, w miarę dalszego zżerania od spodu z powodu cieplejszych wód”, wyjaśnił Washam. Jego zespół wykorzystał pojazd podwodny o nazwie Icefin, który ułatwia badanie lodu i wody wokół oraz pod szelfami lodowymi. Najgorsze jest to, że stan lodowca Thwaites na Antarktydzie gwałtownie się pogarsza. Ciepła woda oceaniczna powoli usuwa lód pod spodem, co sprawia, że woda przepływa szybciej, rozbija więcej lodu, jeszcze szybciej zbliżając go do punktu zagrożenia zawaleniem.

 

Analiza Schellnhuber, Rahmstorf i Winkelmann, 2016, pokazuje, że ocieplenie planety o ponad 2^oC oznacza koniec lądolodu Antarktydy Zachodniej, a przynajmniej jego części. Dziś świat jest cieplejszy o 1,1^oC a już widzimy pierwsze sygnały rozpadu lodowców na Antarktydzie. 

Zobacz także:

• Niewiele potrzeba czasu, by zapoczątkować upadek lodowców na Antarktydzie, piątek, 19 listopada 2021 W przeszłości, kiedy dochodziło do wzrostu temperatur na Ziemi z naturalnych rzecz jasna przyczyn, występowały okresy wzmożonych roztopów na Antarktydzie.
• Lądolód na Antarktydzie topnieje coraz szybciej, sobota, 26 grudnia 2020  
• Kolejne raporty pokazują, że Antarktyda traci coraz więcej lodu, piątek, 3 stycznia 2020 

Raport za I połowę grudnia - impet zamarzania hamuje

Grudzień podobnie jak październik i listopad kontynuował zaskakująco dobrą passę w zamarzaniu arktycznych wód, ale już w dużo mniejszym stopniu. Podobnie jak w przypadku listopada i wcześniej października można mówić o niezwykłym splocie warunków pogodowych. Region arktyczny nie był w pierwszej połowie grudnia zimny, był ciepły, ale wzorce pogodowe działały w taki sposób, że zamarzanie było kontynuowane bez większych przeszkód. Szybko bowiem zaczęło zamarzać Morze Beringa, Baffina, a także Zatoka Hudsona. Są to jednak obszary morskie, gdzie pokrywa lodowa zajmuje niewielki areał w porównaniu z Oceanem Arktycznym.

 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.  

 

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2, University of Bremen

Cały Ocean Arktyczny jest zmarznięty, w grudniu lodem pokrywają się akweny leżące poza nim. Tempo zamarzania zaczyna zwalniać, ale obszar, jaki w połowie grudnia 2021 roku zajął lód jest imponujący. Czapa polarna jeśli chodzi o obszar, jaki zajmuje jest taka, jak w latach 90. XX wieku. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie grudnia 2021. 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2021 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012/13 i 2020/21 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Z uwagi na obszary zewnętrze, a więc temperatury wód na tych akwenach, warunki atmosferyczne napędzane globalnym ociepleniem, to impet zamarzania zaczął maleć 

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

W listopadzie tempo zamarzania było szybsze od średniej wieloletniej, a w pierwszej połowie grudnia wyhamowało, wynosząc niecałe 80 tys. km² na dobę, a więc tyle, ile wynosi średnia 1981-2010. Mimo to rozmiary są spore, bo 15 grudnia zasięgu lodu wyniósł 11,99 mln km², to 0,6 mln km2 więcej niż w rekordowym wtedy 2016 roku. Różnica w stosunku do średniej 1981-2010 jest nieduża, bo 0,78 mln km², a w ostatnich latach sięgała 1 mln km². To tylko 6,1% różnicy, co z pewnością będzie omawianym przez nagacjonistów klimatycznych tematem przez najbliższe tygodnie. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Według danych JAXA na początku grudnia doszło do wyhamowania wzrostu zlodzenia, co wiązało się w dużej mierze z uderzeniem sztormu w obszar Morza Beringa. Mimo to, jeśli spojrzeć na mapę zlodzenia z połowy grudnia 2021, to widać, że lód zajmuje obszar podobny do tego z lat 90. XX wieku. Wyjątkiem jest Zatoka Hudsona.

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Powierzchnia lodu (area) także jest imponująca, co wiąże się z działaniem temperatury. Pomijając początek grudnia, warunki dla zamarzania były wciąż sprzyjające. Ale jak wyżej wspominano, ten impet już maleje.  Areał czapy polarnej spadło już do wartości z minionej dekady, a jeszcze na początku grudnia był taki jak w latach 2000.

 Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Grenlandzkim, Barentsa, Karskim oraz w Zatoce Hudsona w 2021 roku. NSIDC

Impet maleje, widać na to zewnętrznych akwenach, jak na Morzu Grenlandzkim czy Barentsa. To wynik działania warunków pogodowych. Nie wszędzie może być zimno, a teraz do zamarzania zostały akweny trudne do zamarznięcia z uwagi na zmiany klimatyczne. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla grudnia. NASA/GISS

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 1-14 grudnia. NOAA/ESRL

Jeden rok czy nawet 2-3 lata nijak mają się do okresu wielolecia, do wieloletnich zmian. Oczywiście to samo można powiedzieć o latach 2016-2019, kiedy w Arktyce warunki dla zamarzania były bardzo słabo. Ale jeśli jedno i drugie nałoży się na trend, to widać, że w latach 10. XXI wieku czapa polarna zajmowała mniejszy obszar niż w pierwszej dekadzie tego wieku. To samo dotyczy temperatury. Map NASA tłumaczyć nie trzeba. Pierwsza połowa grudnia była w Arktyce podzielona: na zimną w rosyjskim sektorze plus nad Morzem Beringa i ciepłą w amerykańskiej części wraz z Grenlandią. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-14 grudnia 2021.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2021 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Warto dodać, że temperatury wyższe od średniej występowały tam, gdzie znajduje się lód wieloletni. Kolejne dane PIOMAS na grudzień 2021 wykażą, że stan tego lodu nie poprawił się względem lat poprzednich. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 grudnia w latach 2013-2021. DMI

Z uwagi na warunki pogodowe, jakie kształtowały się w ostatnich tygodniach, a także sezon letnich roztopów arktyczne wody nie są tak ciepłe jak w latach 2016-2019. Pojawiają się także spekulacje co do AMOC czyli atlantyckiej południkowej cyrkulacji wymiennej, że ten pas transmisyjny słabnie, a tym samym Golfsztrom. Oczywiście tak się dzieje. Nie ma to, przynajmniej na razie przełożenia na to, co dzieje się na powierzchni. Temperatury wód północnego Atlantyku są cały czas cieplejsze niż w XX wieku. To, co pokazuje zestawie map, to stan na 15 grudnia, podyktowany warunkami pogodowymi. W tym roku wody północnego Atlantyku były ciepłe. Pytanie tylko: Co się stanie w przyszłości? 

Grubość lodu morskiego w latach 2016-2021 dla 15 grudnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

O AMOC, ewentualnym zaniku więcej będzie wiadomo za 5 za 10, a być może dopiero gdzieś za 50 lat. Oczywiście wtedy będzie za późno by zatrzymać globalne ocieplenie. Jeśli chodzi o grubość lodu, to widać pewną poprawę. Biorąc jednak pod uwagę temperatury nad Basenem Arktycznym, nad obszarem starego lodu w pierwszej połowie grudnia, to stan czapy polarnej nie poprawi się względem lat poprzednich. Nie ma już lodu grubego na 3-4 metry.

Pokrywa lodowa między Grenlandią a Ziemią Franciszka Józefa 13-15 grudnia 2021 roku. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Po rozmieszczeniu lodu wokół Svalbardu nie widać skutków słabnięcia Golfsztromu i AMOC, a przynajmniej na razie. Być może będzie tak, że presja globalnego ocieplenia przezwycięży ochładzanie się wód północnego Atlantyku. To znaczy, że woda nie ochłodzi się w skali danego okresu, a nie będzie się po prostu ogrzewać dalej. Zobaczymy. W każdym razie nie należy porównać Młodszego Dryasu do naszych czasów. 

More Beauforta 13-15 grudnia 2021 roku. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Wracając jeszcze do grubości czapy polarnej. Widać to najlepiej na Morzu Beauforta i przylegającego doń Basenu Arktycznego. Jest tam mnóstwo pofragmentowanego paku lodowego. Gdyby lód miał trzy metry, nie byłoby tyle kry lodowej co teraz. 

Zobacz także:

• Raport za II połowę listopada - idzie ku lepszemu, przynajmniej w tym sezonie, środa, 1 grudnia 2021 Jak na razie tegoroczny sezon zamarzania wygląda bardzo dobrze. Wzorce pogodowe, jakie wykształciły się tej jesieni, zaowocowały bardzo szybkim zamarzaniem.
• Raport za I połowę listopada - możemy patrzeć z większym optymizmem, wtorek, 16 listopada 2021
  

W Zatoce Hudsona nadal jest mało lodu

W Zatoce Hudsona wbrew temu, co dzieje się w całej Arktyce, wciąż jest niezwykle mało lodu. O tej porze ten akwen powinien już być zamarznięty. 

Zasięg i koncentracja lodu morskiego w Zatoce Hudsona 13 grudnia 2021 roku. AMSR2, University of Bremen

Według pomiarów satelitarnych nieco ponad jedna trzecia akwenu jest pokryta lodem. Zwykle o tej porze zamarznięty jest już cały lub niemal cały akwen. Zatoka leży na szerokości geograficznej Bałtyku, ale nie jest ogrzewana przez ciepłe masy powietrza znad Pacyfiku ze względu na rozlegle pasmo Kordylierów. To jeden z ważnych powodów, dla których akwen zamarza na zimę w całości. W grę wchodzi też sama odległość do wód Oceanu Spokojnego. Wykres obok przedstawia zmiany powierzchni lodu w zatoce na tle poszczególnych średnich dziesięcioletnich. To jest ocieranie się o rekordowe wartości z 2010 roku. 

 

 

Temperatury powierzchni wód Zatoki Hudsona 30 listopada 2021. Earthnet

 

Jesień w Ameryce Północnej była wyjątkowo ciepła w tym roku, co przełożyło się na powolne wychładzanie wód Zatoki Hudsona. Jeszcze ostatniego dnia listopada środkowo-wschodnia część akwenu miała 1,5^oC, a więc 2^oC więcej niż zwykle o tej porze roku.  W ciągu najbliższych dni z uwagi na spadające temperatury woda powinna się wychłodzić. Do 20-22 grudnia akwen powinien już zamarznąć. Z punktu widzenia całego regionu arktycznego Zatoka Hudsona ma niewielkie znaczenie. Inaczej jest w przypadku fauny, a dokładnie niedźwiedzi polarnych. Zatoka jest jednym z siedlisk tego gatunku. Jeśli wody przestaną zamarzać, zwierzęta wyginą. Kiedy to się stanie, dokładnie nie wiadomo, mówi się od roku 2060. Wiadomo jest, że populacja niedźwiedzi spada - o 30% od końca lat 80. XX wieku. 

Zobacz także:

• Listopad 2021 - zamarzło prawie wszystko oprócz Zatoki Hudsona, piątek, 3 grudnia 2021 Zasięg lodu morskiego w listopadzie tego roku przyrastał szybciej niż zwykle. Wartości zlodzenia znalazły się w obrębie odchyleń standardowych średniej wielolecia 1981-2010, co w ostatnich latach zdarza się rzadko. Dość szybko pojawił się lód na Morzu Beringa, ale Zatoka Hudsona do końca miesiąca była niemal całkowicie wolna od lodu.
  

 

PIOMAS (listopad 2021) - sezonowy lód poprawił sytuację

Słabsze niż w ostatnich latach topnienie czapy polarnej, a następnie dość dobry sezon zamarzania spowodował, że nastąpił odzysk lodu. Pytanie tylko gdzie? Dane pokazują, że głównie tam, gdzie znajduje się obszar lodu sezonowego. A to niewielkie pocieszenie. 

Objętość lodu w Arktyce w 2021 roku względem wartości z lat 1979-2020. PIOMAS, grafika Zachary Labe

Liczby oczywiście na negacjonistach klimatycznych robią wrażenie - 30 listopada objętość lodu wyniosła 11 446 km³. Tyle tylko, czy to dużo? Tyle samo co w 2019 roku przed wielkimi roztopami w 2020.

Grubość arktycznego lodu morskiego w 2021 roku w stosunku do okresu 2006-2020 i średnich wartości z lat 80. i 90. XX wieku. PIOMAS 

Podobnie można mówić o grubości czapy polarnej. Tu też doszło do odbicia, ale tak samo, jak w przypadku objętości pozycja znajduje się na dole. Potrzeba kilku takich lat, by zaszły widoczne zmiany w trendzie. Szansa na taki obrót sytuacji jest praktycznie zerowa, chyba że dojdzie do wybuchu wulkanu w Yellowstone.

Grubość lodu morskiego w listopadzie 2021 roku i jej odchylenia w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zachary Labe

Pokazane na powyższych wykresach odbicie to zasługa niskich temperatur i tym samym efektywnego zamarzania obszarów lodu sezonowego i dwuletniego. W październiku i listopadzie temperatury nad morzami okalającymi Basen Arktyczny były w normie lub nawet poniżej normy wieloletniej. Wyjątkiem było tutaj Morze Beauforta i tam grubość, a tym samym objętość lodu w listopadzie 2021 pozostały mniejsze w stosunku do wielolecia. Nawet w stosunku do ostatnich lat, co ilustruje wykres obok. Przyrost w stosunku do ostatnich lat i wielolecia nastąpił w obszarach, które latem przyszłego roku mogą być wolne od lodu. 

 

Grubość lodu morskiego 1-7 grudnia 2021 roku i różnice w stosunku do roku poprzedniego. PIOMAS/Zachary Labe

 

Sezonowy lód jest, jak sama nazwa wskazuje sezonowym, to znaczy, że roztapia się całkowicie w okresie letnich roztopów. Warunki atmosferyczny umożliwiły zwiększenie jego grubości z około 50 do 80 cm. W przypadku działania kontynentalnego powietrza znad Syberii, czy dodatniego dipola arktycznego, taka zamiana nie ma znaczenia.

 

Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla listopada w latach 1979-2021 i ekstrapolacja trendu. Dane PIOMAS

 

Średnia dla listopada objętość lodu wyniosła 7 830 km³, to siódma najmniejsza w historii pomiarów wartość. 60% mniej niż w latach 80. XX wieku. W ciągu ostatnich lat trend zahamował, ale w przyszłości tempo utraty lodu przyspieszy.

Zobacz także:

• PIOMAS (październik 2021) - odbicie lodu sezonowego, sobota, 13 listopada 2021 Stosunkowo powolne topnienie pokrywy lodowej latem 2021 roku, a następnie szybki przyrost w ciągu ostatnich tygodni sprawiły, że ilość lodu w październiku i na koniec miesiąca były całkiem spore. 
• PIOMAS (sierpień) - czapa polarna cienka jak plaster, czwartek, 9 września 2021