Lód na Grenlandii topi się szybciej. To może podnieść poziom morza o co najmniej 25 centymetrów

Alun Hubbard

18-09-2022

Co się dzieje z lądolodem Grenlandii? Traci lód szybciej niż przewidywano, a teraz nieodwracalnie przyczynia się do wzrostu poziomu morza o co najmniej 25 centymetrów.

Stoję na krawędzi lądolodu Grenlandii, zahipnotyzowany niesamowitą scenerią naturalnych zniszczeń. Kilometrowy odcinek lodowca pękł i wali się do oceanu, tworząc ogromną górę lodową.

Seraki, gigantyczne kolumny lodu wysokości trzypiętrowych domów, są podrzucane jak kostki do gry. A wcześniej zanurzona część tego ogromnego bloku lodowcowego właśnie wtargnęła do oceanu – spieniony wir wyrzuca kilkutonowe bryły lodu w powietrze. Powstałe w ten sposób tsunami zalewa wszystko na swojej drodze, rozchodząc się od czoła cielska lodowca.

Na szczęście obserwuję to wszystko z klifu oddalonego o kilka kilometrów. Ale nawet tutaj czuję wstrząsy sejsmiczne pod moimi nogami.

Pomimo potęgi tego widowiska, jestem świadomy, że to kolejna niemiła wiadomość dla nisko położonych wybrzeży świata.

Jako glacjolog pracuję nad pokrywami lodowymi od ponad 30 lat. W tym czasie byłem świadkiem wielu oszałamiających zmian. Szczególnie ostatnie kilka lat było przerażające ze względu na samo tempo i wielkość zachodzących przemian. W moich szacownych podręcznikach uczono mnie, że płyty lodowe reagują w skali tysiącleci, ale nie to widzimy dzisiaj.

Badanie opublikowane 29 sierpnia 2022 r. po raz pierwszy wykazało, że lądolód Grenlandii jest obecnie tak bardzo niezrównoważony z panującym w Arktyce klimatem, że nie jest już w stanie utrzymać swojego obecnego rozmiaru. Jest on nieodwracalnie skazany na cofnięcie się o co najmniej 59 000 kilometrów kwadratowych, czyli obszar znacznie większy niż Dania sprawująca protektorat nad Grenlandią.

Nawet gdyby wszystkie emisje gazów cieplarnianych powodujące globalne ocieplenie ustały dzisiaj, uważamy, że utrata lodu przez Grenlandię przy obecnych temperaturach podniesie globalny poziom morza o co najmniej 27,4 centymetra. To więcej niż przewidują obecne modele i są to bardzo ostrożne szacunki. Gdyby każdy rok był taki jak 2012, kiedy Grenlandia doświadczyła fali upałów, to nieodwracalne obciążenie dla wzrostu poziomu morza potroiłoby się. To złowieszczy znak, biorąc pod uwagę, że są to warunki klimatyczne, które już widzieliśmy, a nie hipotetyczny scenariusz na przyszłość.

Nasze badanie przyjmuje zupełnie nowe podejście – opiera się na obserwacjach i teorii glacjologicznej, a nie na skomplikowanych modelach numerycznych. Obecna generacja sprzężonych modeli klimatu i pokrywy lodowej, wykorzystywanych do prognozowania przyszłego wzrostu poziomu morza, nie jest w stanie uchwycić pojawiających się procesów, które naszym zdaniem potęgują utratę lodu przez Grenlandię.

Jak Grenlandia znalazła się w tym miejscu

Lądolód Grenlandii to ogromny, zamarznięty zbiornik, który przypomina odwróconą miseczkę na pudding. Lód jest w ciągłym ruchu, płynie z wnętrza – gdzie ma ponad trzy kilometry grubości, jest zimny i śnieżny – do jego krawędzi, gdzie topnieje lub tworzą się lodowe ostańce.

W sumie pokrywa lodowa zamyka w sobie tyle słodkiej wody, że może podnieść globalny poziom morza o 7,4 metra.

Lądolód na Grenlandii istnieje od około 2,6 miliona lat i rozszerzał się i kurczył w ciągu dwóch kilkunastu cykli „epok lodowcowych” trwających 70 000 lub 100 000 lat, przerywanych około 10 000-letnimi ciepłymi interglacjałami. Każde zlodowacenie jest napędzane przez zmiany w orbicie Ziemi, które modulują ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni naszej planety. Zmiany te są następnie wzmacniane przez odbicie śniegu, czyli albedo, atmosferyczne gazy cieplarniane oraz cyrkulację oceanów, która powoduje redystrybucję tego ciepła wokół planety.

Obecnie przeżywamy okres międzylodowcowy – holocen. Przez ostatnie 6 000 lat Grenlandia, podobnie jak reszta planety, korzystała z łagodnego i stabilnego klimatu, a pokrywa lodowa zachowywała równowagę – aż do niedawna. Od 1990 roku, kiedy atmosfera i oceany ociepliły się pod wpływem gwałtownie rosnącej emisji gazów cieplarnianych, bilans masowy Grenlandii znalazł się w niebezpieczeństwie. Straty lodu spowodowane wzmożonym topnieniem, opadami, przepływem lodu i zapadaniem się gruntu znacznie przewyższają zyski netto z akumulacji śniegu.

Co przyniesie przyszłość?

Kluczowe pytanie brzmi: jak szybko Grenlandia traci swój lód i co to oznacza dla przyszłego wzrostu poziomu morza?

Utrata lodu przez Grenlandię przyczynia się do globalnego wzrostu poziomu morza o około jeden milimetr rocznie w ciągu ostatniej dekady.

Ta strata netto jest podzielona pomiędzy topnienie powierzchniowe i procesy dynamiczne, które przyspieszają spływanie lodowca odpływowego i są znacznie spotęgowane przez ocieplenie atmosferyczne i oceaniczne. Choć z pozoru wydaje się to skomplikowane, zasada jest prosta: Pokrywy lodowe nie lubią ciepłej pogody ani kąpieli, a ocieplenie trwa.

To, co przyniesie przyszłość, jest trudniejsze do przewidzenia.

Modele stosowane przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu przewidują, że do 2100 roku Grenlandia przyczyni się do wzrostu poziomu morza o około 10 centymetrów, a w najgorszym scenariuszu o 15 centymetrów.

Jednak ta prognoza jest sprzeczna z tym, co naukowcy obserwują z samego lądolodu.

Według naszych ustaleń, Grenlandia straci co najmniej 3,3 proc. swojego lodu, czyli ponad 100 bilionów ton metrycznych. Ta utrata już się dokonuje – lód musi się stopić i utworzyć góry lodowe, aby pozwolić Grenlandii dostosować się do panującego klimatu.

Obserwujemy wiele narastających procesów, których modele nie uwzględniają, a które zwiększają wrażliwość pokrywy lodowej. Na przykład:

Wzmożone opady przyspieszają topnienie powierzchniowe i spływanie lodu.
Duże obszary powierzchni lodu ulegają procesowi zaciemnienia bio-albedo, co przyspiesza topnienie powierzchni, jak również wpływa na topnienie i ponowne zamarzanie śniegu na powierzchni. Te ciemniejsze powierzchnie absorbują więcej promieniowania słonecznego, napędzając jeszcze większe topnienie.
Ciepłe, pochodzące z rejonu podzwrotnikowego prądy oceaniczne wdzierają się do fiordów Grenlandii i szybko erodują lodowce odpływowe, podcinając i destabilizując ich fronty zwałowe.
Supraglacjalne jeziora i sieci rzeczne spływają do szczelin i mułów, przynosząc ze sobą ogromne ilości ukrytego ciepła. To „krio-hydrauliczne ocieplenie” wewnątrz i u podstawy pokrywy lodowej zmiękcza i rozmraża jej podłoże, przyspieszając w ten sposób przepływ wewnętrznego lodu do obrzeży.

Problem z modelami

Część problemu polega na tym, że modele wykorzystywane do prognozowania są matematycznymi abstrakcjami, które obejmują tylko procesy w pełni zrozumiałe, policzalne i uznawane za ważne.

Modele sprowadzają rzeczywistość do zestawu równań, które są wielokrotnie rozwiązywane na chipach bardzo szybkich komputerów. Każdy, kto zajmuje się najnowocześniejszą inżynierią – w tym ja – zna wartość modeli dla eksperymentowania i testowania nowych idei. Nie zastąpią one jednak rzeczywistości i obserwacji. Jest oczywiste, że obecne prognozy modelowe dotyczące globalnego wzrostu poziomu morza zaniżają jego rzeczywiste zagrożenie w XXI wieku. Programiści wprowadzają ciągłe ulepszenia, ale jest to trudne i pojawia się świadomość, że złożone modele wykorzystywane do długoterminowego prognozowania poziomu morza nie nadają się do tego celu.

Są też „nieznane niewiadome” – te procesy i sprzężenia zwrotne, których jeszcze nie uświadamiamy sobie i których modele nigdy nie są w stanie przewidzieć. Można je zrozumieć tylko poprzez bezpośrednie obserwacje i dosłownie wwiercanie się w lód.

Dlatego, zamiast używać modeli, opieramy się na sprawdzonej teorii glacjologicznej ograniczonej do dwóch dekad rzeczywistych pomiarów ze stacji pogodowych, satelitów i geofizyki lodowej.

Jeszcze nie jest za późno

Nie ma co ukrywać, że stawka jest wysoka, a ryzyko może przynieść tragiczne skutki w przyszłości. Konsekwencje katastrofalnych powodzi na wybrzeżach w wyniku podnoszenia się poziomu morza są nadal niewyobrażalne dla większości z około miliarda ludzi zamieszkujących nisko położone strefy przybrzeżne naszej planety.

Osobiście mam nadzieję, że uda nam się wrócić na właściwe tory. Nie wierzę, że przekroczyliśmy jakiś zagrażający nam punkt krytyczny, który nieodwracalnie zaleje wybrzeża naszej planety. Z tego, co wiem o pokrywie lodowej i z tego, co wnoszą nasze nowe badania, nie jest jeszcze za późno na działanie.

Ale paliwa kopalne i emisję gazów cieplarnianych trzeba ograniczyć już teraz, bo czasu jest mało, a woda się podnosi – szybciej niż prognozowano.

Tłumaczył: Tomasz Krzyżanowski

Ten artykuł został opublikowany w The Conversation i zamieszczony tutaj na podstawie otwartej licencji (Creative Commons license). Przeczytaj oryginalny tekst.

Jak Grenlandia znalazła się w tym miejscu

Co przyniesie przyszłość?

Problem z modelami

Jeszcze nie jest za późno

Polecamy także: