Grenlandia podczas eemianu i MIS-11
Lądolód Grenlandii istnieje 3 miliony lat i od tamtej pory wcale do końca nie roztopił się nigdy. Pokrywa lodowa pojawiła się wówczas gdy atmosferyczne stężenie dwutlenku węgla spadło poniżej 400 ppm [400 cząsteczek dwutlenku węgla na milion cząsteczek powietrza atmosferycznego (Daniel Lunt i in. 2008). A lód w czapie lodowej dopiero powstał ponad 100 tysięcy lat temu i (D.A. Meese i in. 1997). Dzięki wydobyciu rdzeni lodowych takich jak GRIP, GISP2, NGRIP, Renland, Dye 3, naukowcy nie tylko odczytali historię przyrody i klimatu Grenlandii sięgającą interglacjału eemianu 130-115 tysięcy temu, ale i nawet interglacjału MIS-11 425-375 tysięcy lat temu. Analizując ostatni interglacjał eemian, naukowcy dostrzegli, że lądolód Grenlandii nie był dużo mniejszy niż dziś. I to, że topniał wtedy zarówno lądolód Grenlandii, jak i lodowce arktyczne podnosząc poziom morza o 2,2-3,4 m n.p.m. (Vernal & Hillaire-Marcel, 2008).
Rys.1. Lokalizacje odwiertów rdzeni lodowych na Grenlandii.
Z kolei podczas przedostatniego interglacjału MIS-11, lądolód w południowej części wyspy zupełnie zanikł. Na podstawie rdzenia lodowego Dye 3 naukowcy odkryli, że rosły tam bory sosnowe i świerkowe oraz olszyny i lasy z cisami. Wśród zwierząt leśnych można było spotkać min. motyle i pająki. Średnia temperatura latem wówczas wynosiła ok. 10 stopni Celsjusza, a zimą była poniżej -17 st.C. W sumie klimat w tamtym interglacjale był zbliżony do borealnego jaki panuje w Skandynawii, na Syberii, w północnej Kanadzie.
Wzrost temperatury, którego skutkiem było stopienie lądolodu Grenlandii i zaniknięcie jego w południowej części wyspy podczas okresu MIS-11 wyraźnie wskazuje na wysoką czułość klimatu w tymże regionie Ziemi. Co też miało wpływ na znaczące podniesienie się poziomu morza. Obecny dalszy wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi może wkrótce doprowadzić do powtórzenia scenariusza z tamtego nie tak odległego interglacjału (Anne de Vernal i Claude Hillaire-Marcel 2008).
Tempo utraty masy przez lądolód grenlandzki
Średnie tempo utraty masy przez lądolód Grenlandii zbadane w latach 2003-2006 wynosiło 172±22 Gt/rok,. Natomiast w okresie 2009-2012 już było 360±29 Gt/rok (Shfaqat A. Khan i in. 2014). Mając na względzie pomiary grawimetryczne zaprezentowane przez NASA, w latach 2002-2017 Grenlandia średnio utraciła 286±21 Gt/rok (David N. Wiese i in. 2016).
Obecnie sytuacja na Grenlandii jest taka, że opady śniegu chociaż są dość intensywne tam, to ubytki lodu i tak stanowią przewagę (Shfaqat A. Khan i in.,2015) (David N. Wiese i in. 2016), (Luke D. Trusel i in., 2018). Szacunki są takie, że anomalie dynamiki ruchu lodu i produkcji gór lodowych, których nie stanowi powierzchniowy bilans masy, odpowiadają za ok. 30%-50% strat masy lądolodu Grenlandii (Michiel van den Broeke i in. 2009), (Ellyn M. Enderlin i in. 2014), (M.L. Andersen i in. 2015).
Rys.2. Zmiany masy Grenlandii: widoczny jest zarówno wieloletni trend jak i coroczne wahania (wynikające z opadów śniegu wzrosty masy zimą oraz związane z nasilonym topnieniem powierzchniowym spadki latem). Wykres stworzony na podstawie satelitarnych pomiarów grawimetrycznych (misja GRACE, Valentina R. Barletta i in., 2013, David N. Wiese i in. 2016) podajemy za stroną NASA Climate Change.
IMBIE – badania lodu grenlandzkiego
Według ostatniego trzeciego badania IMBIE z 2020 r. (Międzynarodowej Współpracy Polarnych Naukowców), 89 polarnych naukowców z 50 instytucji naukowych wspieranych przez NASA i ESA wykorzystało dobrze skalibrowane dane z 13 misji satelitarnych dotyczące pomiarów utraty lodu na Grenlandii. Zespół ten oszacował, że połowa lodu, który stopniał, to lód na powierzchni w cieplejszym powietrzu. Pozostały jest związany z wpływem wyższej temperatury oceanów, cielenia się lodowców szelfowych i ich znacznie szybszego zrzucania lodu jest wynikiem takich czynników, jak cieplejsze temperatury oceanów, cielenie lodowców i szybsze zrzucanie ich lodu do oceanu.
Według najnowszych badań NASA i ESA, lodowiec grenlandzki w latach 1992-2018 utracił 3,8 biliona ton lodu. Jest to równoważne z dodawaniem wody ze 120 milionów basenów olimpijskich każdego roku przez 26 lat. Pokazują one zgodność z najgorszymi scenariuszami przedstawionymi w V Raporcie IPCC z 2013 r. w związku z coraz szybszym wzrostem poziomu morza z powodu coraz szybszego topnienia lodu na Grenlandii.
„Z reguły na każdy centymetr wzrostu globalnego poziomu morza kolejne 6 milionów ludzi jest narażonych na powodzie przybrzeżne na całej planecie” – powiedział Andrew Shepherd, główny autor i naukowiec z University of Leeds w Wielkiej Brytanii.
Podniesienie się poziomu morza oznacza nie tylko większe fale sztormowe, przypływy, ale i szybsze ocieplanie się klimatu z powodu globalnego ocieplenia (spalania paliw kopalnych, wylesiania itp.), które powoduje nie tylko szybsze topnienie lodu grenlandzkiego, ale i zwiększenie pary wodnej w atmosferze, a to sprzyja zwiększeniu intensywności huraganów. Topniejąca pokrywa lodowa odsłania ciemną powierzchnię wyspy, gdzie mamy do czynienia z większą absorpcją promieniowania słonecznego, co z kolei napędza dalsze topnienie następnych płatów pokrywy lodowej, co z kolei jeszcze bardziej zwiększa topnienie pokrywy lodowej. Również topnienie powierzchniowe w dni bardzo upalne sprzyja tworzeniu się płytkich jezior lodowych.
„Pełny zestaw konsekwencji przyszłego stopienia z pokrywy lodowej Grenlandii pozostaje niepewny, ale nawet niewielki wzrost poziomu morza może mieć druzgocący wpływ na porty i strefy przybrzeżne, powodować niszczącą erozję, podmokłe tereny podmokłe oraz zanieczyszczenie gleby wodonośnej i rolniczej solą – powiedział Erik Ivins, drugi autor i główny naukowiec w NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii.
Pierwszy raport IMBIE z 2012 r. dokonywał pomiarów topnienia, zarówno pokrywy lodowej Grenlandii, jak i pokrywy lodowej Antarktydy. Sumarycznie utrata lodu z Antarktydy i Grenlandii wzrosła wówczas już trzykrotnie w porównaniu z sytuacją bilansu lodowego z lat dziewięćdziesiątych. Niestety. Antarktyda i Grenlandia tracą dziś jeszcze więcej lodu, a wskaźnik jego utraty bardzo wyraźnie przyspieszył od pierwszego badania IMBIE.
Tempo utraty lodu wzrosło z 34 miliardów ton rocznie w latach 90. do 234 miliardów ton rocznie w ostatniej dekadzie – czyli, siedmiokrotnie więcej w ciągu tylko trzech dekad
Ostatnie badania pokrywy lodowej Grenlandii
Ostatnie badania kwietniowe zmian klimatu na Grenlandii są zatrważające i bardzo niepokojące.
Dr Xavier Fettweis, współautor badań z University of Liege i i jego współautor Marco Tedesco z Lamont-Doherty Earth Observatory na Columbia University przedstawili w swojej pracy z 2020 roku na podstawie globalnych wzorców pogodowych, modeli klimatycznych i danych satelitarnych ostatnie wyniki badań, które mówią o tym, że główną przyczyną przyspieszonego topnienia pokrywy lodowej Grenlandii jest utrzymująca się przez wiele dni strefa wysokiego ciśnienia w tymże rejonie. A to oznacza zmniejszenie albedo i pokrywy chmur oraz brak opadów śniegu nad południową częścią wyspy, w szczególności było to zaobserwowane w ciągu ubiegłego lata. Z kolei został też zauważony dopływ wilgotnego i ciepłego powietrza do północnej części wyspy.
„To zdarzenie stopienia jest dobrym sygnałem alarmowym, że musimy pilnie zmienić nasz sposób życia, aby powstrzymać globalne ocieplenie, ponieważ prawdopodobne jest, że prognozy IPCC mogą być zbyt optymistyczne dla [ Arktyki ] ”, powiedział Xavier Fettweis, dodając, że wszystko na to wskazuję, że warunki atmosferyczne prawdopodobnie nie były przyczyną naturalnej zmienności klimatu, tylko globalne ocieplenie.
Dr Poul Christoffersen, glacjolog z Scott Polar Research Institute na University of Cambridge zauważa, że tylko jeden rok, rok 2012 przyczynił się do większego stopienia pokrywy lodowej Grenlandii oraz wielu rejonów arktycznych.
Z kolei profesor Andrew Shepherd z University of Leeds stwierdził:
“Jeśli bilans masy powierzchniowej spadnie poniżej zera, to pokrywa lodowa nie będzie już zdolna do przetrwania, dlatego, że z roku na rok traci więcej lodu niż zyskuje. Nawet jeśli lodowce przestaną płynąć, co się nie stanie, oznaczałoby to, że pokrywa lodowa nadal nie przetrwa”
https://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-za-czasow-eryka-rudego-grenlandia-byla-zielona-37?t=2
http://environmentportal.in/files/Late.pdf
https://science.sciencemag.org/content/320/5883/1622/tab-figures-data
https://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-lod-na-grenlandii-przyrasta-38
https://www.nature.com/articles/nclimate2161
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016WR019344
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/78/4/046801
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0752-4
https://science.sciencemag.org/content/326/5955/984
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2013GL059010
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X14006360?via%3Dihub
http://imbie.org/imbie-2012/participants/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31822019/
https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_Sheet_Mass_Balance_Inter-comparison_Exercise