Ziemia jest o około 1,1 stopnia Celsjusza cieplejsza niż na początku rewolucji przemysłowej. Ale ocieplenie nie przebiega równomierne. Niektóre regiony nagrzewają się znacznie szybciej. Jednym z takich obszarów jest Arktyka.
Według jednego z nowych badań, w ciągu ostatnich 43 lat Arktyka ocieplała się prawie cztery razy szybciej niż reszta świata. Oznacza to, że w tej chwili na tym kontynencie jest średnio o około 3 stopnie Celsjusza cieplej niż w 1980 roku.
To niepokojące, ponieważ Arktyka zawiera wrażliwe i delikatnie zrównoważone składniki klimatyczne. W przypadku zbyt silnej presji spowodują one reakcję o globalnych konsekwencjach.
Dlaczego Arktyka ociepla się tak szybko?
Wyjaśnienie leży głównie w lodzie morskim. Jest to cienka warstwa (zazwyczaj o grubości od jednego do pięciu metrów) wody morskiej, która zamarza w zimie i częściowo topnieje w lecie.
Lód morski pokryty jest jasną warstwą śniegu, która odbija około 85 proc. docierającego do nas promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Odwrotna sytuacja występuje na otwartym oceanie. Jako najciemniejsza naturalna powierzchnia na naszej planecie, ocean pochłania 90 proc. promieniowania słonecznego.
Kiedy Ocean Arktyczny jest pokryty lodem morskim, lód działa jak wielki koc, zmniejszając absorpcję promieniowania słonecznego. W miarę jak lód morski topnieje, wskaźniki absorpcji wzrastają. To powoduje sprzężenie zwrotne, w którym szybkie tempo ocieplenia oceanu jeszcze bardziej potęguje topnienie lodu morskiego. Co przyczynia się do jeszcze szybszego ocieplenia oceanu.
To sprzężenie zwrotne jest w dużej mierze odpowiedzialne za zjawisko określane mianem amplifikacji arktycznej i tłumaczy, dlaczego Arktyka ociepla się o wiele szybciej od reszty planety.
Czy amplifikacja Arktyki jest niedoszacowana?
Do ilościowego określenia wielkości arktycznej amplifikacji wykorzystano numeryczne modele klimatyczne. Zazwyczaj szacują one współczynnik amplifikacji na około 2,5, co oznacza, że Arktyka ociepla się 2,5 raza szybciej niż wynosi globalna średnia. W oparciu o zapis temperatur powierzchniowych z ostatnich 43 lat, nowe badania szacują wskaźnik amplifikacji Arktyki na około 4.
Rzadko kiedy modele klimatyczne uzyskują tak wysokie wartości. Sugeruje to, że mogą one nie oddawać w pełni zjawiska sprzężenia zwrotnego odpowiedzialnego za amplifikację Arktyki. A w konsekwencji mogą niedoszacowywać przyszłego ocieplenia Arktyki i potencjalnych konsekwencji, jakie temu towarzyszą.
Jak bardzo powinniśmy się bać?
Oprócz lodu morskiego, w Arktyce znajdują się inne składniki klimatyczne, które są niezwykle wrażliwe na ocieplenie. Jeśli znajdą się pod zbyt silną presją, również spowodują globalne konsekwencje.
Jednym z tych elementów jest wieczna zmarzlina, trwale zamrożona (obecnie już nie tak bardzo) warstwa powierzchni Ziemi. Wraz ze wzrostem temperatury w Arktyce pogłębia się warstwa aktywna, czyli wierzchnia warstwa gleby, która rozmarza każdego lata. To z kolei zwiększa aktywność biologiczną w warstwie czynnej, co z kolei powoduje uwalnianie węgla do atmosfery.
Arktyczna wieczna zmarzlina zawiera wystarczającą ilość węgla, aby podnieść średnie temperatury globalne o ponad 3 stopnie Celsjusza. Jeśli rozmarzanie wiecznej zmarzliny przyspieszy, może dojść do uruchomienia procesu pozytywnego sprzężenia zwrotnego, często określanego mianem węglowej bomby zegarowej. Uwolnienie uprzednio zmagazynowanego dwutlenku węgla i metanu przyczyni się do dalszego ocieplenia Arktyki. Co w konsekwencji przyspieszy rozmarzanie wiecznej zmarzliny w przyszłości.
Drugim elementem Arktyki narażonym na wzrost temperatury jest lądolód Grenlandii. Jako największa masa lodowa na półkuli północnej zawiera ona tyle zamarzniętego lodu, że w przypadku całkowitego stopienia mogłaby podnieść globalny poziom mórz o 7,4 metra.
Gdy wielkość topnienia na powierzchni pokrywy lodowej przekracza tempo gromadzenia się zimowego śniegu, traci ona masę szybciej niż ją zyskuje. Gdy próg zostanie przekroczony, jej powierzchnia obniża się. To przyspieszy tempo topnienia, ponieważ na niższych wysokościach temperatury są wyższe.
To sprzężenie zwrotne jest często nazywane małą niestabilnością pokrywy lodowej. Wcześniejsze badania wskazują, że wymagany wzrost temperatury wokół Grenlandii, aby ten próg został przekroczony, wynosi około 4,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomu sprzed rewolucji przemysłowej. Biorąc pod uwagę wyjątkowe tempo ocieplania się Arktyki, przekroczenie tego krytycznego progu staje się wysoce prawdopodobne.
Choć istnieją pewne regionalne różnice w poziomie amplifikacji Arktyki, obserwowane tempo jej ocieplenia jest znacznie większe niż zakładają to modele. To sprawia, że niebezpiecznie zbliżamy się do krytycznych progów klimatycznych, których przekroczenie będzie miało globalne konsekwencje. Jak wie każdy, kto zajmuje się tymi problemami: w przeciwieństwie do Las Vegas, to co dzieje się w Arktyce, nie pozostaje w Arktyce.
Tłumaczył: Tomasz Krzyżanowski
Ten ten został opublikowany w The Conversation i zamieszczony tutaj na podstawie otwartej licencji (Creative Commons license). Przeczytaj oryginalny artykuł.
Polecamy także:
- Orkany w Europie. Przez ocieplenie klimatu ich skutki będą coraz gorsze
- Nie tylko inflacja. Wielki amerykański pakiet reform to „ważny i historyczny krok” dla klimatu
- Zmiana klimatu zwiększy ryzyko masowych migracji
- Walka o klimat zaczyna się od talerza. Aż 13% emisji CO2 to produkcja mięsa
- OECD zmierzyło, czy robimy wystarczająco dużo dla klimatu i środowiska. Raport nie pozostawia złudzeń