Lód morski w Arktyce topnieje w ciągu dekad coraz bardziej. Zmniejsza się jego zasięg, kurczy objętość. Ubywa lodu wieloletniego, a przybywa rocznego. Istnieje prawdopodobieństwo, że już w obecnej dekadzie może być późne lato bez zwartej pokrywy lodowej. Niemiecki statek badawczy – lodołamacz Polarstern – bez większego trudu pojawił się pod koniec lata kalendarzowego we wrześniu 2020 roku na biegunie północnym nie musząc przebijać się przez pokrywę lodu morskiego. Ten był tak bardzo cienki, że łatwo kruszył się zostawiając wiele odkrytych obszarów toni wodnej.
—
Fot.1. RV Polarstern (czyli gwiazda polarna) to niemiecki badawczy lodołamacz z Instytutu Alfreda Wegenera Badań Polarnych i Morskich (AWI) w Bremerhaven (Wikipedia).
—
Międzynarodowy zespół naukowy złożony z ponad 300 osób z 20 krajów, od 20 września 2019 roku do 12 października 2020 roku w ramach projektu Multidyscyplinarnego Dryfującego Obserwatorium Badań Arktyki Klimatu (MOSAIC – Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate), badał podczas dryfowania Polarsternem Arktykę i jej lód morski, atmosferę, ocean, ekosystemy i ich biogeochemię. To nam pomoże zrozumieć procesy dynamicznie rozwijające się w najbardziej zapalnym punkcie klimatycznym Ziemi.
Autorzy Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO – World Meteorological Organization) w swoim serwisie 12 października 2020 roku napisali: 1
Lodołamacz badawczy Polarstern powrócił do swojego macierzystego portu w Bremerhaven w Niemczech 12 października z niezrównaną skarbnicą danych, na analizie których skupi się całe pokolenie klimatologów. Instytut Alfreda Wegenera i Centrum Badań Polarnych i Morskich im. Helmholtza (AWI), koordynowały tą wyprawą badawczą.
Po zakończeniu ekspedycji badawczej MOSAIC w Arktyce, w drugiej połowie października 2020 roku, lód morski bardzo wolno zamarzał do tego stopnia, że padł nowy rekord zasięgu lodu z tego miesiąca.
—
Rys. Miesięczny zasięg lodu we wrześniu w latach 1979-2020 pokazuje spadek o 12,7 procent na dekadę. Źródło: Narodowe Centrum Danych Śniegu i Lodu (NSIDC – National Snow and Ice Data Center). Zdjęcie o wysokiej rozdzielczości.
—
Ogólnie, ocieplenie klimatu wpływa na to, że arktyczny lód morski w porze jesienno-zimowej, od około połowy września do około połowy marca, wolniej zamarza, i to że w tym sezonie jest szybszy wzrost temperatury globalnej niż podczas trwania wiosny i lata, wtedy gdy, lód morski zaczyna od około połowy marca do około połowy września szybciej topnieć. W tym samym czasie, w sezonie jesienno-zimowym, na półkuli południowej lód morski w Antarktyce topnieje, od października do kwietnia, aczkolwiek wolniej niż wiosną i latem lód morski w Arktyce, a w porach wiosenno-letnich szybciej zamarza, od kwietnia do października niż lód morski arktyczny w sezonie, od września do marca. Modele klimatyczne wskazują, że ten trend prawdopodobnie utrzyma się przy dalszym ociepleniu klimatu.
W sumie Arktyka to częściowo lodowaty ocean otoczony trzema kontynentami: Europą, Azją i Ameryką Północną oraz wrażliwy na wzorce pogodowe. Z kolei Antarktyda to lodowaty kontynent otoczony dookoła Oceanem Południowym, ale wolny od wpływu wzorców pogodowych z niższych szerokości ze względu na wpływ dużego Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego i chłodnych Wiatrów Zachodnich, skutecznie odcinających ich dopływ.
—-
Klimat Ziemi ma pewnego rodzaju swoją czułość. W skali regionalnej najbardziej jest wrażliwy w regionie polarnym na półkuli północnej, gdyż tam są najszybciej ocieplające się obszary na naszej planecie.
Od czasu rozpoczęcia zapisu satelitarnego w 1979 roku, we wrześniu pokrywa lodowa Arktyki na morzu spada średnio o około 13% na dekadę. Bieżący rekord zanotowano 16 września 2012 r., kiedy lód morski w ciągu 33 lat zmniejszył się z 6,89 do 3,41 milionów kilometrów kwadratowych.
Według wyliczeń brytyjskich naukowców – z Centrum Obserwacji i Modelowania Polarnego na Uniwersytecie w Leeds – Rachel Tilling, Andy’ego Ridouta i Andrew Shepherda, od 1979 roku w Arktyce ubyło 40% lodu morskiego. 2
Naukowcy, pracujący na co dzień w Centrum Obserwacji i Modelowania Polarnego (CPOM – Centre for Polar Observation and Modelling), na podstawie danych z wysokościomierza radarowego satelity CryoSat-2, oszacowali grubość i objętość lodu morskiego w Arktyce. Zaobserwowali korelację w odczytach pomiędzy powierzchniowymi pomiarami in situ, a satelitarnymi. Zwrócili uwagę, że dużymi niepewnościami w dokładnych pomiarach grubości o objętości lodu morskiego jest zalegająca na nim pokrywa śnieżna pochodząca z opadów atmosferycznych. Dlatego też uczeni postulują o doskonalenie szacowania obciążenia lodu morskiego warstwami śniegu.
Naukowcy zaproponowali aby dane z wysokościomierzy (altymetrów) radarowych satelity CryoSat-2 posłużyły też badaniom pokryw lodu morskiego i na nim śniegu, także w Antarktyce.
—
Rys.2. Przykłady międzyrocznej zmienności typu lodu morskiego na półkuli północnej. Mapy pokazują typ lodu morskiego na dzień 31 stycznia (a) 2011, (b) 2012, (c) 2013 i (d) 2014. Żółte cieniowanie oznacza lód z pierwszego roku (FYI – first year ice), czerwone oznacza lód wieloletni (MYI – multi year ice), niebieskie oznacza obszary, na których nie występuje lód morski, tylko ocean (Rachel Tilling i inni, 2018).
—
Autorzy w swojej pracy napisali:
Arktyczny lód morski jest głównym elementem systemu klimatycznego Ziemi. Działa w celu regulacji regionalnych budżetów ciepła i wody słodkiej oraz późniejszej cyrkulacji atmosferycznej i oceanicznej w Arktyce i na niższych szerokościach geograficznych. Od 1979 r. satelity zaobserwowały spadek zasięgu lodu morskiego w Arktyce we wszystkich miesiącach. Jednak aby w pełni zrozumieć, w jaki sposób zmiany pokrywy lodowej Arktyki wpływają na naszą globalną pogodę i klimat, wymagane są również długoterminowe i dokładne obserwacje rozkładu jego grubości. Takie obserwacje były możliwe dzięki wystrzeleniu satelity CryoSat-2 z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA – European Space Agency) w kwietniu 2010 r., który zapewnia niezrównane pokrycie pomiarów Oceanu Arktycznego do szerokości północnej 88°N.
—
Na podstawie ostatniego raportu NOAA „Arctic Report Card: Update for 2022” na temat stanu kriosfery na półkuli północnej, Thomas Ballinger z Uniwersytetu Alaski w Fairbanks wraz ze swoim zespołem badawczym, zauważył, że obecnie Arktyka ociepla się dwa i pół razy szybciej niż wynosi średnia światowa. Autorzy napisali w nim następująco 3:
Miniony rok wodny (październik 2021 – wrzesień 2022) był szóstym najcieplejszym dla Oceanu Arktycznego i obszarów lądowych na północ od 60° N od 1900 r. (ryc. 1a). Temperatury powietrza przy powierzchni były o 0,73°C wyższe niż średnia z lat 1991-2020, kontynuując powszechny, niedawny schemat, w którym roczne temperatury zarówno przekroczyły 30-letnią średnią arktyczną, jak i były wyższe niż średnia globalna. Łącznie z ubiegłym rokiem, wszystkie dziesięć najcieplejszych lat obserwowanych w Arktyce miało miejsce od 2011 r. (ryc. 1a).
—
Rys.3. Rok wodny (od października do września) Anomalie średniej temperatury powierzchni powietrza w Arktyce i na świecie (°C) dla (a) obszarów lądowych i oceanicznych, (b) tylko lądowych i (c) tylko oceanicznych w latach 1900- 2022. Anomalie przedstawiono w odniesieniu do poziomu bazowego z lat 1991-2020. Źródło: Dane SAT pochodzą z NASA GISTEMP
—
Referencje:
- World Meteorological Organization, 2020 ; Arctic research expedition ends ; WMO ; https://public.wmo.int/en/media/news/arctic-research-expedition-ends
- Tilling R. L. et al., 2018 ; Estimating Arctic sea ice thickness and volume using CryoSat-2 radar altimeter data ; Advances in Space Research ; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117717307901
- Ballinger T. J. et al., 2022 ; Arctic Report Card: Update for 2022. The warming Arctic reveals shifting seasons, widespread disturbances, and the value of diverse observations ; Arctic Program ; https://arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2022/ArtMID/8054/ArticleID/992/Surface-Air-Temperature