Zmiany klimatu: Arktyka

Najnowsza literatura badawcza, dane i obserwacje dowodzą, że zmiana klimatu Ziemi nie przebiega już w sposób stopniowy, lecz wkroczyła w fazę określaną mianem „nagłej”. W poniższych komentarzach Paul Beckwith, badacz systemu klimatycznego planety i wykładowca Uniwersytetu w Ottawie (Ontario), przybliża w skrócie potwierdzające ten fakt symptomy i formułuje własne prognozy w oparciu o wyłonione na przestrzeni ostatnich dekad trendy.

Maksymalne tempa zmian klimatycznych są systematycznie zaniżane w zapisie geologicznym – tytuł badania opublikowanego 10 listopada 2015 w Nature Communications

Paul Beckwith: Naukowcy całkowicie zaniżyli swoją ocenę zagrożeń wynikających ze zmiany klimatu. Jeśli przyjrzymy się prognozom i oczekiwaniom, to zawsze mają one charakter zachowawczy.  Problem polega na tym, że eksperci są przesadnie podzieleni, tkwią w swoich specjalizacjach. Nie biorą pod uwagę całego systemu klimatycznego. Glacjolodzy nie dzielą się swoimi ustaleniami z badaczami atmosfery, ci ostatni nie konsultują się ze specjalistami od metanu itd. Aby zrozumieć, co się dzieje i uzyskać pełniejszy obraz, należy podejść do systemu klimatycznego w sposób całościowy. To istota moich dociekań badawczych, które koncentrują się na nagłej zmianie klimatu – obecnej oraz z epok minionych. Informacje o zamierzchłym klimacie pozyskujemy z zapisów instrumentów pomiarowych sprzed stu/kilkuset lat lub wydobywamy je bezpośrednio z układów fizycznych: słojów drzew, rdzeni lodowych (nośników dawnych temperatur atmosfery), morskich osadów, pierścieni koralowców, stalagmitów/stalaktytów itp. Pokazują nam one, że system klimatyczny był zdolny do niezwykle gwałtownych zmian temperatury w bardzo krótkim czasie.

Konfrontujemy się z nagłym przeobrażeniem klimatu Ziemi. Doświadczamy go mniej więcej od 2010 roku – Dr Jim Salinger (główny autor z nagrodzonego Noblem w 2007 Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, listopad 2015)

Paul Beckwith: Zmiany w składzie chemicznym atmosfery, które spowodowaliśmy poprzez spalanie paliw kopalnych i przemysłowe użytkowanie gruntów, są znacznie większe od wszystkiego, co odczytaliśmy z zapisów paleoklimatycznych. Przebiegają co najmniej 10-20 razy szybciej od którejkolwiek ze zmian w historii planety. Zatem sytuacja bardziej przypomina teraz klimat odmienny pod względem stanu atmosfery, oceanów i lodu morskiego. Następuje amplifikacja (inaczej wzmocnienie) ocieplenia w Arktyce ze względu na zanikający lód morski (12% objętości na dekadę) i pokrywy śnieżnej (22% pokrycia na dekadę). Region ociepla się o wiele bardziej niż równik: w wysokiej Arktyce tempo ocieplenia jest do 8 razy szybsze niż na pozostałych obszarach planety. Zmniejsza to gradient temperatury; prądy oceaniczne i atmosfera przenoszą mniej ciepła od równika do bieguna. W efekcie wiejące z zachodu na wschód prądy strumieniowe stają się nieregularne, falują i zwalniają, co wydłuża czas trwania, zwiększa częstotliwość i nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych. Widzimy więcej upałów i susz, ulewnych deszczów i powodzi. Jesteśmy świadkami coraz intensywniejszych burz, ponieważ w atmosferze znajduje się więcej pary wodnej. Przyczyną wszystkich tych zdarzeń jest zmiana cyrkulacji atmosferycznej.

Wzrost temperatury o ponad 1°C może wywołać szybkie, nieprzewidywalne i nieliniowe reakcje, które mogą prowadzić do rozległych uszkodzeń ekosystemu – Grupa Doradcza ONZ ds. Gazów Cieplarnianych (1990)

Paul Beckwith: Często słyszeliśmy, że od początku rewolucji przemysłowej w 1750 roku Ziemia ogrzała się o 0,85°C. Jeśli wykorzystamy średnią z trzydziestu lat, od 1979 do 2009 roku, a następnie odejmiemy wartości z 1750 roku, otrzymamy 0,85°C. Sięgnijmy teraz po temperaturę z 2014 roku i porównajmy ją z rokiem 1750. Rezultat to 1,17°C. A gdy weźmiemy tegoroczną średnią – od stycznia do września – i obliczymy różnicę, uzyskamy 1,26°C. Tak więc planeta ociepliła się o wartość przekraczającą 1°C. Branie średniej z trzydziestu lat w trakcie nagłej zmiany klimatu wprowadza w błąd.

Ziemia traci swój klimatyzator: lód morski Arktyki – Dr Walt N. Meier (badacz z Laboratorium Nauk o Kriosferze Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda – NASA, 2012)

Paul Beckwith: Morska pokrywa Oceanu Arktycznego zamienia się w lodowy koktajl. Arktyka była dotychczas jednolicie suchym miejscem, ponieważ jej zimne powietrze nie zatrzymywało wilgoci. Z powodu raptownej amplifikacji temperatury i szalonych jej anomalii dochodzi do opadów deszczu. Kiedy deszczówka zamarza i następuje skroplenie pary wodnej, uwalnia się mnóstwo energii. Nisko położona pokrywa chmur zatrzymuje ciepło. Następnie mamy niezmiernie ciepłe wody Północnego Pacyfiku. Przedostają się one przez Cieśninę Beringa i podmywając lód redukują go. Po stronie Atlantyku, u wybrzeży Svalbardu i na dalekiej północy, utrzymują się bardzo wysokie temperatury. Ląd otaczający Ocean Arktyczny jest mocno rozgrzany, w związku z tym mnóstwo słodkiej wody z rzek w Kanadzie i Azji trafia do Atlantyku. Na intensywności przybierają pożary w obrębie koła podbiegunowego. Popiół przyciemnia region. Ciemniejąca Arktyka pochłania dużo energii.

Czynniki te zmieniają zachowanie lodu. Odbiega ono zupełnie od tego, co obserwowaliśmy wcześniej. W okresie zimowym lód uformuje się ponownie, ale nie odzyska swojej dawnej grubości. Został w bieżącym roku przygotowany na całkowite rozbicie w przyszłym i następnym sezonie. Eksperci byli zdania, że na północ od Archipelagu Arktycznego pokrywa zachowa swą grubość, a tak zwany lód „szybki” – przytwierdzony do linii brzegowej – pozostanie bez szwanku. Tymczasem oderwał się całkowicie.

Wkrótce Ocean Arktyczny będzie we wrześniu wolny od lodu [ciągłego] – Prof. Peter Wadhams (dyrektor Grupy ds. Fizyki Oceanu Polarnego Wydziału Matematyki Stosowanej Uniwersytetu Cambridge, listopad 2014)

Paul Beckwith: Na Pacyfiku zachodzi teraz zjawisko El Niño, zaś anomalia temperatury u wybrzeży Ameryki Południowej sięga aż 5,7°C. Nawet przy El Niño jest ona bez precedensu. U brzegów Alaski utrzymuje się „plama” ciepłych wód. W połowie drogi do równika mamy kolejną w pobliżu Kalifornii. Sprzyjają one generowaniu potężnych cyklonów/tajfunów. Niektóre z nich udają się na północ w ślad za prądami strumieniowymi. Mogą zostać zaniesione w górę do Arktyki, gdzie spowodują dalszą dezintegrację lodu morskiego. Jeśli zasięg pokrywy spadnie do 1 miliona kilometrów kwadratowych, to lód zniknie w całości. W 2012 roku w ciągu jednego tygodnia cyklon skrócił pokrywę o blisko milion kilometrów kwadratowych. Para dużych cyklonów może wyprowadzić cały ten koktajl z regionu. Jest bardzo prawdopodobne, iż „błękitny ocean” – czyli akwen pozbawiony lodu (ciągłego) przed zakończeniem sezonu topnienia – zobaczymy przed 2020. Pokazuje to bieżący rok.

Gwoli zachowania okrągłych liczb powiedzmy, że pierwszy „błękitny ocean” zdarzy się w 2020. W pierwszym roku stan otwartego Oceanu Arktycznego potrwa tylko przez kilka tygodni. Lód powróci zimą, ale w mniejszej ilości. Do 2022 „błękitny ocean” być może utrzyma się w sierpniu, wrześniu i październiku. A potem, po upływie kolejnych dwóch lub trzech lat, lodu nie będzie w ogóle przez około pięć lub sześć miesięcy w roku. Dekadę później, przed 2030, wody Arktyki utracą lód ze względu na dodatnie sprzężenia zwrotne. Bez niego w rejonie Arktyki nie będzie już chłodzenia w postaci ciepła utajonego, a więc ocieplenie przyspieszy. Emisje metanu z podmorskiej wiecznej zmarzliny Oceanu Arktycznego ulegną znacznej eskalacji.

Nagłe uwolnienie 50 miliardów ton metanu z klatratów Arktyki jest wysoce prawdopodobne w każdej chwili – Dr Natalia Szakowa (badaczka Wschodniego Syberyjskiego Szelfu Kontynentalnego, nadzoruje rosyjsko-amerykańskie Studia nad metanem m.in. w Międzynarodowym Centrum Badań nad Arktyką, lipiec 2013)

Paul Beckwith: Temperatura i ciśnienie były w przeszłości wystarczające, aby z zamrożonych cząsteczek wody stworzyć rodzaj krystalicznej komory. W jej środku znajduje się uwięziona molekuła metanu. Wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki wody topią się i uwalniają metan z morskiego dna. Ucieczka gazu z tych klatratów stanowi wielkie planetarne zagrożenie. Jeśli przyjmiemy 20-letnią skalę czasową, potencjał cieplarniany metanu jest 86 razy większy niż w przypadku dwutlenku węgla. Na skali kilkuletniej jest on nawet 150/200 razy silniejszy. Jego atmosferyczne poziomy rosną teraz wykładniczo. Kiedy metan zdoła już się wydostać z morskiego dna, jego rozpad zajmuje co najmniej dziesięć lat. Jako że w Arktyce przez większą część roku panują suche warunki, metan pozostaje tam i krąży w wysokich stężeniach. Rozproszenie gazu nad resztą planety zajmuje trochę czasu. Arktyka po prostu się ugotuje. Co oznacza przyspieszone topnienie Grenlandii i raptowny wzrost poziomu morza.

W końcowej fazie interglacjału eemskiego – około 121,000 lat temu – poziom morza wzrósł o 2-3 metry w ciągu kilku dekad – autorzy badania zamieszczonego 23 lipca 2015 w Atmospheric Chemistry and Physics

Paul Beckwith: W tegorocznej przełomowej pracy pt. „Topnienie lodu, wzrost poziomu mórz i super-burze: dowody z danych paleoklimatycznych, modelowania klimatu i współczesnych obserwacji wskazujące, że globalne ocieplenie o 2°C jest bardzo niebezpieczne” zespół Jamesa Hansena (były dyrektor należącego do NASA Instytutu Badań Kosmicznych im. Goddarda; przyp. tłum.)  przedstawia dowody z zapisów paleoklimatycznych, które pokazują, że za ten katastrofalny wzrost poziomu morza odpowiadało spowolnienie Atlantyckiej Południkowej Cyrkulacji Wymiennej. Ogrzało ono Ocean Południowy, uruchomiło proces cielenia się (odłamywania) lodowych szelfów, zwiększyło topnienie pokrywy lodowej i wzrost poziomu morza w tempie nieliniowym (wykładniczym). Doszło również do powstania rozległych obszarów zimnej wody, co z kolei wywołało duże gradienty temperatury. Natomiast woda cieplejsza przyniosła znaczne różnice ciśnienia i burze z wiatrami o 10%-20% silniejszymi niż obecnie; wywołały one potężne, długie fale, które zgodnie z geologicznymi dowodami (m.in. z wysp Bahama) osiągnęły 30 metrów wysokości. Najnowsze dane z różnych źródeł sugerują, że temperatura była w tamtym okresie wyższa od dzisiejszej zaledwie o parę dziesiątych stopnia – 0,2°C lub 0,3°C. Brakuje nam niewiele. Opublikowana w marcu bieżącego roku analiza, której głównym autorem jest Stefan Rahmstorf demonstruje, że cyrkulacja oceaniczna zwalnia. Aktualne tempo zdarzeń jest nieporównanie szybsze, ponieważ atmosferyczne koncentracje gazów cieplarnianych są wyższe. Niedawno zadałem pytanie: Czy może dojść do wzrostu poziomu morza o około 7 metrów przed rokiem 2070? Jeżeli spojrzymy na blisko 7-letni okres podwajania tempa topnienia Grenlandii i Antarktydy z ostatnich dwóch dekad i przeniesiemy go w przyszłość, otrzymamy mniej więcej 7 metrów przed rokiem 2070.

Zmiany zachodzące w lodowcach polarnych Ziemi są oszałamiające. Prognozy Piątego Raportu Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu dotyczące wzrostu poziomu morza uważam za nierealistycznie zaniżone – Prof. Eric Rignot (glacjolog i główny badacz z Sekcji Nauk Radarowych i Inżynierii w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, listopad 2015)

Paul Beckwith: Szacunki klimatyczne w modelach są zawsze chybione. W oparciu o nie formułuje się prognozę, jednakże w ciągu kilku lat podwojenie tempa topnienia ulega zmianie i konieczne staje się opublikowanie nowej. Model Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu oczywiście przygląda się przypadkowi linearnemu. Autorzy szacują wzrost poziomu morza o 0,74 metra do roku 2100. Nie ma żadnego racjonalnego powodu, aby zakładać liniowy wzrost topnienia lodu i poziomu morza, tym bardziej, że nie widzieliśmy go na przestrzeni minionych 20 lat. I dysponujemy dostatecznymi dowodami, które potwierdzają, iż jest to już proces nieliniowy. Być może w Grenlandii tempo zwolni, ale jeśli morski lód Arktyki zaniknie, nie widzę szansy na taką ewentualność. Na Antarktydzie Zachodniej lodowce Morza Amundsena posiadają kilkumetrowy potencjał wzrostu poziomu morza. System lodowcowy Tottena w regionie basenu podlodowcowego Aurora Antarktydy Wschodniej może podnieść poziom morza o ponad 6-7 metrów. Zanikanie lodowej masy Grenlandii, Antarktydy Zachodniej i basenu Aurora w Antarktydzie Wschodniej bez wątpienia przebiega nieliniowo.

Przyjrzyjmy się dokładnym danym NASA z satelitów GRACE. W ciągu ostatniej dekady utrata lodu Grenlandii wynosiła średnio 287 gigaton rocznie. Kilka lat temu temperatura przy lodzie utrzymywała się powyżej zera nad 95/96% całej powierzchni wyspy. Antarktyda traciła w tym samym czasie około 134 gigaton rocznie. Gigatona zawiera w sobie miliard ton. Łączny wynik topnienia, które podnosi poziom morza to 5 bilionów ton od 2002. Co oznacza bilion? Wyobraźmy sobie kostkę lodu wielkości 18 kilometrów. Szczyt atmosfery, gdzie pojawia się pogoda znajduje się na wysokości 11 kilometrów. Kostka ta sięgałaby dość daleko w kosmos.

Proces komunikacji o zmianie klimatu zawiódł całkowicie. Nie obchodzi ona ani opinii publicznej, ani większości rządowych oficjeli – Dr Chris Shaw (interdyscyplinarny badacz z Uniwersytetu w Sussex, specjalista w komunikacji o zmianie klimatu, wrzesień 2015)

Paul Beckwith: Arktyczna amplifikacja temperatury, emisje metanu, falowanie prądu strumieniowego i wzrost poziomu morza wywrą druzgocący wpływ na ludzkość. Podczas gdy planeta doświadczać będzie tej zmiany, cywilizacje pogrążą się w tragicznym zamęcie i konfliktach. Ekstremalne zjawiska pogodowe sprowokują rozpaczliwe próby adaptacji i łagodzenia skutków. Kurczące się zasoby słodkiej wody i żywności obalą rządy, wiele państw wprowadzi stan wojenny.

Dokąd byśmy się nie udali, na całym świecie zobaczymy oznaki gwałtownej zmiany klimatu. Ludzie nie dostrzegają powiązań lub odmawiają ich zauważenia. Około 6 lat temu, jeszcze przed rozpoczęciem pracy na Uniwersytecie w Ottawie, przygotowywałem e-maile pt. „Kondycja planety”. Pozyskałem adresy poczty elektronicznej wszystkich członków kanadyjskiego parlamentu, regionalnego parlamentu i rad miast. Robiłem zestawienia wszystkich zachodzących zjawisk pogodowych o ekstremalnym charakterze i wysyłałem je do kilkuset polityków. W większości były ignorowane. Ludzie nie chcą o tym słyszeć. Ludzie nie potrafią oceniać zagrożeń. Martwią się przesadnie tym, czym nie powinni, tymczasem zostaną zalani lub zderzą się z niedoborami żywności i wody.

Kiedy głód, choroby i katastrofy pogodowe uderzą z powodu nagłej zmiany klimatu, potrzeby wielu krajów przekroczą ich zdolność do utrzymania populacji. Wywoła to desperację, która najpewniej doprowadzi do ofensywnej agresji w celu odzyskania równowagi. – cytat z raportu pt. Scenariusz nagłej zmiany klimatu i jej konsekwencji dla bezpieczeństwa narodowego Stanów Zjednoczonych sporządzonego na zlecenie rządu USA w 2003 roku

Opracowanie M.Rz. / Źródło: paulbeckwith.net

Powiązane artykuły

Zmiany klimatu: czy jest gorzej niż się spodziewaliśmy? Przyroda a zmiany klimatu – kto winien, kto traci Ocieplenie oceanów dramatycznie przyspiesza Drzewa i lasy w obliczu rewolucyjnych zmian klimatu Rolnictwo i żywność a zmiany klimatu