czwartek, 19 grudnia 2019

NOAA Arctic Report Card 2019 cz.4

Arktyczny lód

Najważniejsze dane:

  • Zmiany w zlodzeniu Oceanu Arktycznego zarówno w przypadku marcowego maksimum jak i wrześniowego minimum wykazują długofalowy spadek z występującymi w poszczególnych sezonach fluktuacjami. Zasięg lodu w trakcie wrześniowego minimum był drugim najmniejszym w historii pomiarów, niemal identyczny jak w 2007 i 2016 roku. W czasie marcowego maksimum, siódmym.  
  • Podobnie jak w poprzednim sezonie (2017/18) lód Morza Beringa przez większość czasu charakteryzował się niewielkim zasięgiem.  
  • Udział wieloletniego, a tym samym na ogół grubego lodu spadł prawie do zera. W takiej sytuacji czapa polarna stała się podatna na szybkie topnienie przy neutralnych warunkach pogodowych.
  • W 2019 roku roztopy na Morzu Czukockim rozpoczęły się bardzo wcześnie i szybko postępowały w maju i w czerwcu. Miało to swoje przełożenie na wynik wrześniowego minimum. 
  • Mimo mniejszych niż zwykle rozmiarów czapy polarnej, grubość lodu w znacznej części Oceanu Arktycznego była większa na tle średniej z 2011 roku, kiedy to rozpoczęto pomiary z użyciem satelity Cryosat-2.

Zasięg lodu morskiego 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 2019. Prawa mapa – średni zasięg we wrześniu 2019. Fioletowa linia oznacza średni zasięg lodu w okresie 1981-2010. Dane NSIDC

Na podstawie danych NSIDC, pokrywa lodowa osiągnęła maksymalny zasięg 13 marca, który wyniósł 14,78 mln km2. Tym samym zasięg lodu był o 5,9% mniejszy od średniej 1981-2010 i siódmym najmniejszym w historii pomiarów. Warto zwrócić uwagę na to, że ostatnie lata (2015-2018) charakteryzowały się najmniejszymi marcowymi maksimami w historii pomiarów.  

Wrześniowe minimum osiągnęło wartość 4,15 mln km2 w dniu 18 września. Tym samym zasięg lodu był drugim najmniejszym w historii pomiarów satelitarnych - niemal identyczny jak w 2007 2016 roku, jest to więc drugie ex aequo miejsce. Wrześniowy minimalny zasięg lodu był 2,04 mln km2 (33%) mniejszy niż wynosi średnia 1981-2010. 13 najmniejszych wartości zlodzenia wypadło w ciągu ostatnich 13 sezonów topnienia - czyli przed okresem 2007-2019 wrześniowe minimum było większe. 

Procentowe zmiany zasięgu występowania lodu morskiego w Arktyce w latach 1979-2019 dla marcowego maksimum i wrześniowego minimum. Czarna krzywa oznacza marzec, czerwona wrzesień, wartości zasięgu wyznaczające wieloletni trend są oznaczone czarnymi i czerwonymi przerywanymi liniami.

Wieloletnie obserwacje satelitarne pokazują trend spadkowy w całej Arktyce. Średnie tempo spadku zlodzenia dla września 2019 wyniosło 12,9% na dekadę w odniesieniu do średniej 1981-2010. W przypadku marca trend ten jest mniejszy i wynosi 2,7% na dekadę, ale z punktu widzenia wieloletnich zmian jest on widoczny.  W 2019 roku w trakcie sezonu topnienia czapa polarna zmniejszyła się o 10,63 mln km2, co jest czwartą co do wielkości wartością.

Początek sezonu topnienia 2019 nie wskazywał jeszcze zbytnio na to, że może być silne topnienie, choć zmiany na Morzu Beringa, a potem na Morzu Czukockim na to wskazywały. Tempo topnienia w kwietniu było wolniejsze niż zwykle. Sytuacja zaczęła się powoli zmieniać w maju i dopiero w czerwcu zaczęły pojawiać się sugestie co do perspektywy rekordowego topnienia. W połowie lipca zasięg lodu był mniejszy niż w 2012 roku. Raport PIOMAS za lipiec jasno wskazywał, że perspektywa rekordowego wrześniowego minimum jest realna. Ale sierpniowe topnienie zwolniło ze względu na niekorzystne w sierpniu warunki dla dalszych roztopów. We wrześniu wystąpiły epizody silniejszych roztopów, ale ostatecznie rekord nie został pobity. 

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. Obserwacje pokazują, że powierzchnia wieloletniego, a tym samym na ogół grubego lodu kurczy się, choć proces ten, jak w przypadku zasięgu nie przebiega systematycznie rok po roku. Są lata chłodniejsze wśród cieplejszych, kiedy to lód w Arktyce przyrasta.  Warto tu zwrócić uwagę na to, że pokrywa lodowa nie jest w sensie wieku stała, czy bardziej mówiąc jednolita. Część lodu zawsze była i jest sezonowa, reszta ma 2 i więcej lat. Ponadto lód dryfuje i jest eksportowany przez cieśninę Fram gdzie ulega stopieniu w wodach Oceanu Atlantyckiego. 



 Zmiany obszaru, jaki zajmuje lód wieloletni i jednoroczny od 1985 roku do dziś. Powyżej mapy przedstawiające rozmieszczenie lodu wieloletniego i jednorocznego w marcu 1985 i 2019 roku.

Dziś najstarszy lód (mający więcej niż 4 lata) zajmują ułamek tego co kiedyś. W 1985 roku na początku sezonu topnienia taki lód miał 33% udział w czapie polarnej Oceanu Arktycznego. W 2019 roku udział ten spadł do 1,2%. Tak więc powierzchnia starego lodu spadła z 2,52 mln km2 (marzec 1985) do 0,09 mln km2 (marzec 2019). 

Dziś w Arktyce dominuje lód jednoroczny z uwagi na silne roztopy latem. To aż 70% powierzchni marcowej pokrywy lodowej z 2019 roku. W latach 80. XX wieku jego udział wynosił od 35 do 50%. Czapa polarna ze stanu solidnego paku lodowej przeszła w cienki, pokruszony lód, który łatwo się topi. W stosunku do 2018 roku zaszły niewielkie zmiany. Choć nastąpił spory spadek udziału lodu dwuletniego z 21,4 do 12,8%, to jednocześnie nastąpił wzrost udziału lodu 3-4 letniego z 1,3 do 6,3%.

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).

https://arctic.noaa.gov/Portals/7/EasyGalleryImages/8/462/ARC19_SeaIce_perovich_Fig4.png
Szeregi czasowe zmian objętości lodu morskiego w poszczególnych sezonach zamarzania (od połowy października do połowy kwietnia), obejmujące okres 2010/11 - 2018/19. Poniżej odchylenia objętości lodu względem okresu pomiarowego listopad 2010 - kwiecień 2019. Dane: Cryosat2/SMOS

Na podstawie tychże danych należy stwierdzić, że w sezonie zamarzania 2018/19 czapa polarna zyskała 12 524 km3, a więc niemal tyle samo, co wynosi średnia dla całego okresu pomiarowego Cryosat-2. która wynosi 12 599 km3. Objętość lodu morskiego w sezonie 2018/19 była większa niż średnia okresu pomiarowego 2010-2019.

Grubość lodu morskiego
Grubość lodu to kolejna zmienna pokazująca stan czapy polarnej. Grubość mierzy się za pomocą satelitów oraz modelowania, w którym bierze się pod uwagę takie zmienne, jak temperatura, dryf, czy koncentracja lodu. Ważne są także pomiary bezpośrednie, zarówno dokonywane na miejscu przez badaczy, jak i przy pomocy zautomatyzowanych boi. Ich wyniki służą też do modelowania całego obszaru grubości lodu. Jego grubość od wielu lat spada, choć nacechowana jest fluktuacjami, tak samo jak zasięg lodu w czasie wrześniowego minimum. Lód może się odtwarzać w warunkach globalnego ocieplenia, jeśli pozwalają na to sezonowe warunki pogodowe. Przykładem są chociażby lata 2013-2014. 



https://arctic.noaa.gov/Portals/7/EasyGalleryImages/8/462/ARC19_SeaIce_perovich_Fig5.png
Po lewej: grubość arktycznego lodu morskiego w połowie kwietnia 2019 roku w metrach. Po prawej: odchylenia grubości lodu w stosunku do średniej z połowy kwietnia 2011-2018. Dane: CryoSat-2/SMOS


Stosunkowo duża objętość lodu w minionym sezonie zamarzania (mówimy to o nieodległym, dość wąskim okresie odniesienia), wynika z dużej jego grubości na znacznej części Basenu Arktycznego. Spore obszary Basenu Arktycznego były pokryte lodem o średniej grubości 2,04 metra, czyli 9 cm więcej (+4,6%) w stosunku do całego 8-letniego okresu. Na podstawie tych danych należy stwierdzić, że rychłe stopienie całości czapy polarnej jest odległe względem tego, co zapowiadali niektórzy naukowcy. Na podstawie danych z Cryosat-2 trend na przestrzeni ostatnich lat nie wykazuje spadku. Podobnie jest w przypadku danych z modelu PIOMAS, co pokazuje wykres obok. 

Lód na Morzu Czukockim
W ostatnich latach obserwuje coraz szybsze i wcześniejsze topnienie lodu na Morzu Czukockim, a także jego coraz późniejsze zamarzanie. Jesienny zasięg lodu w 2018 roku był znacznie mniejszy niż zwykle, a towarzyszyły temu wysokie temperatury w regionie. Odchylenia temperatur powietrza wynosiły do 3 do 8
oC względem średniej 1981-2010. Sytuację pogarszały układy baryczne, które sprowadzały ciepłe masy powietrza z południa. Akwen zamarzł dopiero w grudniu, a przez całą zimę 2018/19 i potem wiosnę odchylenie temperatur na tym akwenem było 1-4oC wyższe od średniej wieloletniej. Otworzyło to drogę do kolejnego jeszcze szybszego topnienia.


Zmiany zasięgu lodu morskiego na Morzu Czukockim w 2019 roku (do 12 listopada) względem 2012 i 2018 roku, oraz średniej 1981-2010. Szare zacienione obszary pokazują zakresy zmienności zasięgu lodu w dwóch dekadach: 1979-1988 i 2008-2017.

W 2019 roku topnienie lodu na Morzu Czukockim zaczęło się co najmniej 20 dni wcześniej niż powinno. Topnienie rozpoczęło się już na początku maja i przyspieszało, co bardzo szybko doprowadziło zasięg lodu do rekordowych wartości. Sprzyjały temu wysokie temperatury (anomalia 1-5oC), oraz południowy wiatr. Przedwczesne topnienie spowodowało wzrost temperatur wody - odchylenie przekroczyło 5oC. Powierzchnia lodu na tym akwenie pozostała znacznie poniżej średniej do końca sezonu topnienia. Choć w praktyce Morze Czukockie uwolniło się od lodu na koniec lipca (granice geogr. morza). Wedle pomiaru satelitarnego NSIDC, bardzo niewielka część akwenu pozostała zamarznięta. W sezonie zamarzania 2019/20 Morze Czukockie nie zamarzło całkowicie w pierwszej połowie grudnia.




Zmieniający się świat nad Morzem Beringa

W strefie nadbrzeżnej Morza Beringa żyje ponad 70 rdzennych społeczności, którzy stanowią część ludności Dalekiej Północy zwaną Innuitami. Są to ludzie, które w przeciwieństwie do mieszkańców uprzemysłowionej części świata swój byt opierają na zasobach natury. W tym wypadku jest to głównie rybołówstwo będące elementem łowieckiego trybu życia. Mieszkańcy Dalekiej Północy zauważają problem zmieniającego się klimatu, jego wpływu na ich życie i to, że są wobec tego bezradni. Z roku na rok Innuici zauważają, jak coraz mniejsza pokrywa lodowa i wzrost temperatur wpływa na lokalną faunę. Ludzie będący zależni od natury na razie radzą sobie z problemem, ale jak przyznają, wyrażają głębokie obawy co przyszłości swoich dzieci i wnuków.  

 Wyspa Św. Wawrzyńca 24 lutego 2019 roku. NASA Worldview
 
Lód morski
Podstawowym problemem jest występowanie lodu morskiego. Każdego roku Innuici oczekują, że lód pokryje wody Morza Beringa. Już kilkadziesiąt lat temu ludzie ci zauważyli pierwsze oznaki zmian - zanikanie grubego solidnego lodu. Lód morski pojawia się coraz później, co przyznają mieszkańcy regionu, według nich największe zmiany zaszły w ciągu ostatnich pięciu lat. Zanikanie lodu sprawiło, że lokalne społeczności nie na długo nacieszyły się dostępem do dobrodziejstw cywilizacji, które jak wiemy okazują się być przyczyną globalnego ocieplenia. Lity pak lodowy w Cieśninie Beringa dawał możliwość funkcjonowania lodowego pasa startowego. Od dekady mieszkańcy Wysp Diomedesa na środku cieśniny nie mogą polegać na szybkich dostawach lotniczych. Z kolei śmigłowce nie dają takich możliwości jak szybkie i pojemne samoloty. Zatem dostęp do poczty, narzędzi czy lekarza stał się mocno utrudniony.  

Rdzenni mieszkańcy potwierdzają to co widzą satelity - na północy Morza Beringa lód nie występuje już przez osiem miesięcy a tylko trzy lub cztery. Teraz nawet zimą jest problem z zamarznięciem morza od wybrzeży Alaski do Czukotki. Na Wyspie Św. Wawrzyńca przez ostatnie pięć lat lód przybrzeżny był w dużym stopniu nieobecny. Stanowi to problem dla lokalnych wielorybników. Także foki i morsy rzadko goszczą na wyspie, przez co możliwości polowań (na własne potrzeby) są coraz bardziej ograniczone. 

 Wybrzeże Morza Beringa na Alasce. Widoczny na zdjęciu lej krasowy powstały na skutek topnienia wiecznej zmarzliny latem 2019 roku. Zdjęcie Mwita Chacha z 24 września 2019 r.

Warunki pogodowe
Mieszkańcy mają coraz większy problem z pogodą. Przede wszystkim jest ona coraz bardziej nieprzewidywalna. Ze względu na brak lodu warunki pogodowe szybko się zmieniają - klimat przypomina ten z Wysp Owczych czy Islandii. A taki stan rzeczy wpływ na planowanie polować i ogólnie wykonywania różnych czynności poza domem. Pada coraz mniej śniegu, a coraz więcej deszczu - pogoda staje się wilgotniejsza. Wiele gatunków zależnych od śniegu ma problemy z przetrwaniem. Na wybrzeżu Alaski z powodu wilgotnej deszczowej pogody na przygotowanie złowionych ryb nie ma zbyt wielu okazji. Aby ususzyć ryby, rybacy muszą budować odpowiednie do tego pomieszczenia. Jednym ze zjawisk związanych z ubywaniem lodu i wzrostem temperatury wód jest zarastanie małych zatok, co utrudnia ludziom wypływanie w morze. 

Sztormy i erozja
Sztormy stają się wyzwaniem dla mieszkańców wybrzeży. Lód stanowił barierę chroniącą brzeg przed falami morskimi, które zalewają nadbrzeżne osady, niszczą wybrzeże. Jednak nie tylko pogoda stanowi problem. Mieszkańcy obserwują jak rozmarzająca zmarzlina zmienia krajobraz powodując m.in osuwiska. Grunt topnieje, przez co teren zmienia się w bagno, pojawiają się rozlewiska z których wydobywa się metan. Zarówno sztormy, jak i topnienie zmarzliny stanowi zagrożenie dla miejscowej zabudowy. Mieszkańcy jednej z nadbrzeżnych osad na zachodzie Alaski stracili swoje miejsce pracy - zakład przetwórstwa ryb wpadł do morza z powodu działania wysokich fal i erozji wybrzeża. 

Ryby i ssaki morskie
Ugruk, znany również jako brodata foka, spoczywa na lodzie morskimMieszkańcy wybrzeży Morza Beringa zwracają uwagę na problem rosnących temperatur wód i coraz mniejszej pokrywy lodowej w kontekście ryb i połowów. Według nich stan łowisk pogarsza się, i problem ten jest coraz bardziej niepokojący. W takich osadach jak Nome na Alasce, rybacy obserwują rozpoczynające się wymieranie takich ryb jak dorsze i tomkody pacyficzne z powodu braku pożywienia. To samo dotyczy rzek, w których masowo giną ryby z powodu zbyt wysokich temperatur. Na Alasce coraz częściej występują temperatury podobne do tych z klimatu umiarkowanego ciepłego, gdzie termometr pokazuje ponad 30 stopni. Problem stanowią też zmiany w migracji ryb, np. łososi, których zimą jest coraz mniej w wypływających z gór rzekach. Ryby migrują dalej na północ, szukając chłodniejszych wód, przez co rybacy mają coraz większy problem z połowami.

To samo dotyczy ssaków morskich, których życie zależne jest od ryb. Mieszkańcy Wales na zachodnim wybrzeżu Alaski czy na Wyspie Św. Wawrzyńca co roku odnajdują martwe foki wąsate czy lamparcie. Niekiedy oczom miejscowych ukazuje się widok nawet 50 martwych zwierząt, wyrzuconych na brzeg. Ten problem uderza w inne gatunki, jak niedźwiedzie polarne, którym brakuje pożywienia.  Ten problem zresztą widoczny jest po drugiej stronie - na Półwyspie Czukockim.

Według mieszkańców wybrzeży Morza Beringa przyszłość nie wygląda dobrze. Co więcej, martwią się o perspektywę zwiększonego ruchu morskiego w związku z otwieraniem się północnych szlaków morskich, co tylko jeszcze bardziej zaszkodzi lokalnej faunie i florze. Żyjącym tam Innuitom pozostaje przygotować się na kolejne zmiany, uświadamiać młodsze pokolenie, oraz liczyć na pomoc kraju na terenie którego żyją.


Na podstawie: Arctic Report Card 2019: Sea Ice, Voices from the Front Lines of a Changing Bering Sea

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz