Арктикот и Антарктикот во APuZ на климатските промени
Поларните региони се еден од најважните системи за рано предупредување во глобалниот климатски систем. Промените таму ќе имаат забележителни ефекти врз климата, геополитиката и екосистемите ширум светот.
вовед
Септември 1912 година, северен брег на Свалбард: „Седиме овде како стапица за глувци; во заливот има простор на слободна вода, но излезот е блокиран од мраз шок од оваа или онаа насока. “[1]
95 години подоцна, иста сезона, исто место: никаде нема трага од мраз. Само отворена вода, нежно опаѓачки бранови, слаб дожд. Сезоната на топење на Арктикот заврши на 16 септември 2007 година, при што морскиот мраз се прошири на 4,3 милиони квадратни километри - скоро половина од мразот во 1950-тите и околу 1,4 милиони квадратни километри помалку од претходната година. Вакво намалување на морскиот мраз за четири пати поголема од површината на Германија во рок од една година не се случува дури и во најпесимистичките пресметки на моделите за Меѓувладиниот панел за климатски промени. [2] „Newујорк тајмс“ објави дека Арктичкиот океан може да биде без мраз веќе летото 2013 година. Во Германија, фокусот се префрли на прашањето дали роднините на Кнут имаат шанса да преживеат во дивината. [3]
Колку ваквите прогнози се застрашувачки, што е научно докажано? Какво влијание имаат луѓето врз смените во арктичкиот климатски систем, какви геополитички, еколошки и хуманитарни ефекти можат да имаат? И зошто промените во високите географски широчини се од одлучувачко значење за нас во Централна Европа?
Овие прашања подетално ќе се дискутираат овде. [4] Прво, подетално треба да се испита улогата на поларните региони во климатскиот систем на Земјата. Овие се од многу поголемо значење за климатските настани на нашата планета отколку што сугерира нивната далечна локација: Циклусот на ледената доба многу веројатно е сериозно под влијание на климатските процеси во поларните региони, а висината на нивото на морето е директно поврзана со количината на мраз во поларната земја Заедно со свежа вода, некои од главните механизми за контрола на глобалната циркулација на океаните се на големи географски широчини. Поларните региони формираат еден вид систем за рано предупредување за климата на земјата; климатските промени тука доведуваат до промени многу порано и посилно отколку во умерените ширини или во тропските предели.
Голем број механизми се првенствено одговорни за ова, преку кои промените во поларниот климатски систем се зголемуваат (позитивни повратни информации) или ослабуваат (негативни повратни информации) климатските промени. Некои од овие механизми за повратни информации се уште се слабо разбрани, што се смета за главната причина зошто климатските промени во поларните региони се исклучително тешки за предвидување и во моментов се случуваат многу побрзо отколку што се предвидуваат со климатските модели - со можни глобални ефекти. [5]
Подигнување на нивото на морето
Веројатно најочигледно е влијанието на поларните региони врз висината на морското ниво. За време на последното ледено доба пред скоро 10.000 години, многу повеќе вода требаше да слета во форма на глечери отколку што е денес, така што нивото на морето беше околу 120 метри под денешното ниво. Повлекувањето на овие глечери поради брзото затоплување на високите географски широчини на крајот на леденото доба доведе до пораст на нивото на морето од еден до четири сантиметри годишно, што во голема мерка беше завршено пред скоро 2000 години. [6] Зголемувањето на нивото на морето од скоро 18 сантиметри во 20 век, што беше околу десет пати побрзо од претходните векови, првенствено беше предизвикано од затоплувањето на океаните и придружното ширење на морската вода; придонесот од топењето на глечерот и внатрешниот мраз веројатно досега бил релативно мал. [7]
Циркулација на океанот
Евентуалното опаѓање на поларните мразови не само што има влијание врз нивото на морето, туку може да има и траен ефект врз глобалната циркулација на океаните. На пример, Европа сега има корист од фактот дека големи количини на топлина се транспортираат од екваторот кон Европа во океанот со северната гранка на Голфскиот поток, т.н. Северноатлантска струја. Овој топлински транспорт придонесува за фактот дека тој е значително потопол во Западна Европа отколку на иста географска ширина на западниот брег на Северна Америка.
Северноатлантската струја е водена, меѓу другото, од тонечката маса на вода крај источниот брег на Гренланд: Тука океанската вода се олади толку многу преку нејзиниот контакт со студената атмосфера што станува потешка од водата под и паѓа во длабочините како во гигантски лифт за потоа да се пресели на југ во близина на дното на океанот. Како резултат на ова движење на тонење, водата се „вшмукува“ од југ на површината, што ја објаснува моменталната јачина на северноатлантската струја.
Само во поларните региони океанската вода може да се олади толку многу со контакт со студената атмосфера што станува доволно тешка за да потоне во дното на океанот. За време на ова големо тонење, што е од централно значење за глобалната циркулација на океаните, не само што се транспортира вода надолу во длабокото море, туку и јаглерод диоксид растворен во вода: околу половина од емитиран СО2 од луѓето во моментов сè уште се апсорбира од океаните. Водените маси што тонат транспортираат дел од растворениот гас во длабочините на океаните, каде од една страна повеќе не може да се развие директен ефект на стаклена градина, но од друга страна придонесува за закиселување на океаните. Ако движењето на тонење на морската вода во поларните региони ослабе, во иднина може да се испушти помалку јаглерод диоксид од атмосферата во океаните. Ова би го забрзало зголемувањето на концентрацијата на CO2 во атмосферата. [10]
Овој ефект е спротивен, барем делумно, на фактот дека намалувањето на морскиот мраз ќе доведе до поголема површина на отворена вода во Арктичкиот океан, што може да апсорбира јаглерод диоксид од атмосферата. Кој од овие два ефекти ќе биде поважен на краток рок во потопла клима е дискутабилно. На долг рок, поради почетокот на заситеноста и затоплувањето на водата, веројатно ќе се намали навлегувањето на СО2 од океаните во поларните региони - уште еден пример за „позитивен фидбек“ што ги зајакнува климатските промени.
Повратни информации за мраз албедо
И на копно, намалувањето на областите покриени со снег или мраз од глечер доведува до позитивен фидбек, бидејќи земјата што се ослободува може ефикасно да го апсорбира сончевото зрачење и преку неговото затоплување да придонесе за понатамошно намалување на областа на снегот или мразот. Оттука се плаши дека ако се надмине критичната граница на земјиштето без мраз на Гренланд, тешко може да се запре понатамошното топење на внатрешниот мраз: Евентуално само кратко фаза на затоплување би можело да биде доволно за неповратно да се започне процес на топење на внатрешниот мраз што трае со векови.
Вечна вегетација и копнена вегетација
Копнените области на поларните региони кои не се под мраз, исто така, играат важна улога во климатскиот систем на земјата, и тука исто така промените можат да доведат до ефекти на повратни информации со глобални ефекти. Огромни количини јаглерод се врзани во мразот на земјата на Арктикот. Горниот слој на овие почви веќе се топи во лето, при што врзаниот јаглерод делумно се ослободува во форма на метан и јаглерод диоксид. Во иднина, глобалното затоплување се очекува да ја зголеми длабочината на топење и со тоа да се намали постојан мраз на Арктикот. Заради ослободувањето на јаглерод кој сè уште е врзан во овие почви, концентрацијата на стакленички гасови во атмосферата исто така ќе се зголеми, што може да доведе до понатамошно намалување на мразот како резултат на зголеменото затоплување предизвикано од ова - повторно позитивен фидбек. Во изминатите триесет години е измерено затоплување на замрзнатото замрзнување почви од околу еден до два степени Целзиусови на длабочина од 20 метри. [11]
Значителни промени се забележани и во вегетацијата на арктичкото земјиште. Мерење на сателитите покажуваат дека вегетацијата на тундра во Северна Америка стана „позелена“ во последните две децении, што укажува на поголемо ширење на грмушките. Спротивно на тоа, северните шуми, кои се сметаат за најголема природна шумска област на земјата по обемното уништување на тропските дождовни шуми, биле помалку зелени во Америка отколку порано, особено во последните десет години. Ова укажува на стрес на дрвјата од зголемување на сушата и шумските пожари. [12]
Во потопла клима, шупливата (северна) шума веројатно ќе се шири понатаму на север, издвојувајќи го атмосферскиот јаглерод. Ова претставува олеснителен ефект на „негативни повратни информации“, што може потенцијално да го забави глобалното затоплување. Сепак, неодамнешните пресметки на моделот покажуваат дека затемнувањето на површината на земјата, што би предизвикало ширење на шумите, исто така би апсорбирало толку дополнителна сончева светлина што нето-ефектот од зголемувањето на шумските области на крајниот север би било поголемо затоплување на климата на земјата. Покрај тоа, ризикот од шумски пожари на Арктикот може да биде двојно поголем во некои региони во следните неколку децении, што може да предизвика ослободување на значителни количини на јаглерод диоксид.
Последици надвор од климатските промени
Еколозите го загрижуваат претстојното зголемување на сообраќајот на Арктикот со загриженост, бидејќи излевањето нафта може да има далекусежни последици на голема географска ширина отколку во потоплите региони. Дури 14 години по несреќата на танкерот со нафта „Ексон-Валдез“ крај Алјаска, научниците пронајдоа значителни количини нафта на погодените плажи, што продолжува да претставува закана за животните што живеат таму. [13] Во случај на несреќа во близина на мразот, значителни количини нафта се складираат во морскиот мраз и се транспортираат до далечните области со ледениот леб. Загадувањето на воздухот на Арктикот, исто така, се очекува нагло да се зголеми од превозот. [14]
Падот на морскиот мраз има трајно влијание врз многу домородни народи кои живеат на Арктикот. Тие зависат од присуството на морски мраз за да можат да го задржат својот традиционален начин на живот, а со тоа и нивниот културен идентитет. Со пад на традиционалните ловишта на морскиот мраз, Инуитите во иднина би можеле се повеќе да се фокусираат на риболов и на тој начин да одржат одреден степен на независност дури и во потопла клима. Степенот на прилагодливост, сепак, силно зависи од брзината со која ќе се појават можни промени. Ова исто така важи и за шансите за преживување на животински видови како што се прстенестата заптивка и поларната мечка, чиј животен циклус е прилагоден на присуството на морски мраз. Со моменталната стапка на промена на климата во Арктикот, се чини сомнително дали овие животински видови можат да го променат своето однесување доволно брзо за да преживеат во Арктикот без мраз во текот на летото.
Класификација на најновите промени
Од 1990 година, просечната температура на Арктикот отсекогаш била над просечната температура од минатиот век, со тренд на пораст. Во 2005 година, просечната температура на Арктикот беше два степени Целзиусови над долгорочната средина, а забележаното затоплување на Арктикот во изминатите неколку децении беше околу два пати поголема од измереното глобално затоплување. Во врска со ваквите трендови, се поставува прашањето до кој степен тие се предизвикани од луѓе, бидејќи, на пример, околу 1940 година температурите на Арктикот биле 1,5 степени над просечната температура на 20 век.
Деталната анализа открива големи квалитативни разлики помеѓу овој претходен и денешниот топол период. Затоплувањето во средината на минатиот век имаше многу регионален карактер отколку денес, што влијае на целиот Арктик. Климатските симулации силно сугерираат дека периодот на затоплување во 30-тите и 40-тите години на минатиот век бил првенствено предизвикан од природни промени во сончевото зрачење. Спротивно на тоа, денешното затоплување може да се симулира со климатски модели само ако вештачки се зголеми концентрацијата на стакленички гасови во пресметките. За пооптимистичко сценарио за емисии („сценарио IPCC B2“), климатските модели предвидуваат затоплување на Арктикот за четири до шест степени до крајот на овој век, со затоплување од над десет степени за зимата во некои региони. [15 ] Ваквиот пораст на температурата за еден век е далеку од природните флуктуации во поновата геолошка историја.
Степенот на морскиот мраз е исто така предмет на природни флуктуации. Преовладувачките системи на ветер имаат силно влијание врз количината на мраз извезена од Арктикот. Овие преовладувачки системи на ветер се опишани со таканаречениот индекс НАО („Индекс на северноатлантска осцилација“). Во минатото, попозитивниот индекс НАО доведуваше до посилни бури на Арктикот, а со тоа и до зголемен извоз на мраз и намалување на обемот на мраз во лето. Индексот НАО е помалку позитивен од средината на 90-тите години на минатиот век, но обемот на мразот продолжи да опаѓа. Во последниве години, обидите да се објасни падот на мразот во однос на природната варијабилност, честопати ги достигнаа своите граници.
Кога се разгледуваат шансите за преживување на поларните мечки, понекогаш се забележува дека тие би преживеале порано топли периоди на земјината клима без никакви проблеми, инаку во меѓувреме ќе изумреле. Она што се занемарува е дека поларните мечки се многу млади видови кои само се одделиле од гризли пред околу 200 000 години. Оттогаш, Арктикот е трајно покриен со морски мраз, што може да се види од испитувањето на јадрата на седиментот на дното на океанот. [16] До кој степен поларната мечка ќе преживее во дивината останува под знак прашалник - на крајот на краиштата, моделните пресметки на Светскиот климатски извештај предвидуваат дека падот на мразот на Арктикот ќе продолжи. [17] Во моментов сè уште постои голема неизвесност во проценката на временската точка во која Арктичкиот океан може да биде практично без мраз во текот на летото. Во зависност од развојот на идните емисии на стакленички гасови, овој момент може да се достигне во 2030 година, и ако годинашното намалување се продолжи дури и порано. Пресметките на конзервативниот модел не предвидуваат Арктички океан без мраз во текот на летото за сценарио за „средни“ емисии на Меѓувладиниот панел за климатски промени („сценарио IPCC A1B“).
Завршни забелешки
Нашето зголемено знаење за тоа како работи глобалниот климатски систем укажува на тоа дека на поларните региони може да се гледа и како систем за рано предупредување и како регулатор на климата за нашата планета. Промените што треба да се очекуваат во овие региони поради климатските промени нема да имаат само локални, туку и глобални последици, главно затоа што промените во поларните региони можат значително да придонесат за зголемување на глобалното затоплување и неговите последици.
Падот на арктичкиот морски мраз, кој за само неколку децении може да доведе до Арктичкиот океан практично без мраз во текот на летото, не само што ќе има сериозни климатски ефекти, туку исто така ќе резултира со значителни поместувања на арктичкиот екосистем и ќе покрене бројни геополитички прашања. Промените во внатрешниот мраз на Гренланд и Антарктикот имаат директно влијание врз нивото на морето и може значително да придонесат за покачување на нивото на морето во иднина. Глобалната циркулација на океанот, а со тоа и количината на топлина пренесена во Европа од Северноатлантската струја, исто така, зависи директно од процесите на голема географска ширина.
„Страшните сомнежи не дозволуваат да се појави цврста доверба“, се вели во дневникот цитиран на почетокот. Но, можеби значителните промени забележани во арктичкиот климатски систем ќе се покажат како удар на среќата: Можеби тие ќе и покажат на светската заедница можните ефекти од климатските промени толку јасно што конечно ќе се принудат самите да преземат ефективни мерки за заштита на климата. Ова значи дека постои можност и високите географски широчини да задржат одредена мистика во иднина.