Szybciej płynące lodowce napędzają dekady utraty lodu polarnego.
Najdłużej prowadzony zestaw danych satelitarnych o zmianach pokryw lodowych wykazał, że Grenlandia i Antarktyda straciły około 11 bilionów ton lodu od lat 70. ubiegłego wieku, co doprowadziło do globalnego wzrostu poziomu mórz o ponad trzy centymetry.
Jednak najnowsze ustalenia wskazują, że nie chodzi wyłącznie o topnienie lodu na powierzchni. Lodowce odrywające się od tych gigantycznych pokryw również poruszają się szybciej, wynosząc duże ilości lodu bezpośrednio do oceanu.
Łącznie Grenlandia i Antarktyda odpowiadają obecnie za około jedną czwartą globalnego wzrostu poziomu mórz.
Najnowsze wyniki, opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Scientific Data, będącym częścią Nature, pochodzą z Ice Sheet Mass Balance Intercomparison Exercise (IMBIE), międzynarodowej współpracy badaczy z instytutów polarnych na całym świecie.
IMBIE, wspierane przez ESA i NASA, scala i uzgadnia obserwacje z różnych misji satelitarnych, tworząc jak najspójniejszy obraz zmian bilansu mas lądolodów w perspektywie dekad. Dzięki zharmonizowaniu tych danych naukowcy mogą lepiej oszacować łączną utratę lodu, gdzie ona występuje i jak szybko narasta - co jest kluczowe dla ulepszenia prognoz przyszłego przyrostu poziomu mórz.
To zadanie nie jest łatwe. Satelity mierzą lodu na różne sposoby. Niektóre instrumenty wykorzystują altimetr do wykrywania zmian wysokości powierzchni lodu, inne badają pola grawitacyjne Ziemi, a radarowe i optyczne czujniki mogą śledzić tempo ruchu lodowców.
Misje satelitarne również ewoluowały na przestrzeni pięćdziesięciu lat, wprowadzając nowe czujniki, lepszą rozdzielczość i coraz bardziej zaawansowane techniki pomiarowe, które wypierają starsze systemy.
Dla badaczy ważne jest porównywanie licznych obserwacji. Zespół IMBIE łączy niezależne szacunki bilansu mas lądolodu - różnicę między zyskami a stratami lodu - i starannie uwzględnia różnice między danymi satelitarnymi, technikami pomiarowymi i okresami obserwacji.
Wynikiem jest długoterminowy zapis, który pozwala naukowcom rozróżnić rzeczywiste zmiany w pokrywach lodowych od różnic wynikających jedynie z metody pomiaru lodu.
Wykorzystując dane z 27 misji satelitarnych - m.in. CryoSat ESA, satelity Copernicus Sentinels, misje US-German Grace i wczesne misje Landsat - zespół przeanalizował 42 niezależne pomiary, aby odtworzyć zmiany w pokrywach lodowych. Nowy rekord IMBIE obejmuje lata od 1972 r. dla Grenlandii i 1979 r. dla Antarktydy.
In?s Otosaka z Northumbria University w Wielkiej Brytanii, która prowadziła badanie, stwierdziła: Dzięki analizie danych z lat 70. możemy teraz zobaczyć, jak pokrywy lodowe zmieniały się na przestrzeni pół wieku.
Ponad cztery piąte utraconego lodu trafiło do oceanu dzięki szybciej płynącym lodowcom, a nie przez powierzchienne topnienie - co wskazuje, że długoterminowy trend wynika z dynamicznej odpowiedzi pokryw lodowych na ocieplenie oceanu.
Między 1979 a 2023 rokiem Grenlandia i Antarktyda łącznie utraciły 11,3 biliona ton lodu, co przełożyło się na wzrost globalnego poziomu mórz o 3,14 centymetra.
Badanie wykazało, że Grenlandia odpowiadała za 1,81 centymetra przyrostu poziomu mórz, podczas gdy Antarktyda 1,33 centymetra. Co ciekawe, 84% całkowitej utraty lodu wynikało z przyspieszonego ruchu lodowców i wyrzutu większych ilości lodu do oceanu, podczas gdy zaledwie 16% było skutkiem topnienia na powierzchni pokryw.
Andrew Shepherd z Northumbria University i założyciel IMBIE powiedział: "Choć niecałe trzy centymetry przyrostu poziomu mórz mogą wydawać się niewielkie, oznaczają, że kolejnych kilku milionom ludzi grozi powódź i erozja brzegów. W miarę jak lądolody będą tracić jeszcze więcej lodu w najbliższych dekadach, takie opracowania jak IMBIE stają się kluczowe dla ochrony społeczności dotkniętych zmianami klimatu."
Jak pokazuje animacja powyżej, straty lodu zaczęły gwałtownie przyspieszać od lat 90. Grenlandia, która w latach 70. była na granicy równowagi ? gdy zyski i straty lodu się równoważyły ? odnotowała spadek lodu z około 60 miliardów ton w latach 80. do 264 miliardów ton w latach 2010-2019 ? dekady naznaczonej licznymi falami ekstremalnego topnienia latem.
Antarktyda podążała podobnym torem, z rocznymi stratami rosnącymi z ok. 48 miliardów ton w latach 80. do 201 miliardów ton w latach 2010-2019. W przeciwieństwie do Grenlandii, całkowita utrata lodu Antarktydy była napędzana wyłącznie przez topnienie wywołane przez ocean oraz przyspieszenie lodowców przy ujściach.
W Zachodniej Antarktydzie tempo odpływu lodu wzrastało w każdej dekadzie zapisanej przez satelity, zwłaszcza dzięki przyspieszającym lodowcom Pine Island i Thwaites.
W ostatnich latach, między 2020 a 2023 rokiem, nastąpiło spowolnienie w całkowitej utracie lodu. Na wschodniej Antarktydzie niesłychanie wysokie opady śniegu doprowadziły do zrównoważenia części strat lodu w innych rejonach kontynentu. W Grenlandii seria łagodniejszych lat letnich znacznie ograniczyła topnienie powierzchniowe, co w przybliżeniu zmniejszyło utracony lód o połowę.
Naukowcy ostrzegają jednak, że te zmiany to krótkoterminowe wahania, a nie odwrócenie długoterminowego trendu.
Pokrywy lodowe nadal wykazują utratę netto, a roczne wahania opadów, temperatury i przepływu lodowców mogą czasowo ukryć szerszy obraz kontynuującej się utraty lodu.
Co więcej, ustalenia podkreślają centralną rolę pokryw lodowych w przyszłym wzroście poziomu mórz. Ich reakcja na ocieplenie klimatu pozostaje jedną z największych niepewności prognoz, a zakres globalnego podniesienia do roku 2150 może wzrosnąć dwukrotnie lub więcej po uwzględnieniu ryzyka niestabilności pokryw.
Dlatego półwiekowy zapis opisujący zachowania pokryw lodowych jest kluczowy dla oceny ryzyka dla setek milionów ludzi mieszkających w nisko położonych rejonach przybrzeżnych.
Chociaż to badanie stanowi jedną z najjaśniejszych długoterminowych ocen zmian Grenlandii i Antarktydy, podkreśla także znaczenie stałych obserwacji satelitarnych, gromadzenia i archiwizowania długookresowych zestawów danych oraz najnowocześniejszych technik przetwarzania danych wykorzystywanych do przekształcania obserwacji w miary zmian pokryw lodowych na dekady.
Łącząc pomiary z kolejnych generacji satelitów, powstają długoterminowe zapisy ujawniające trendy, które byłyby niemożliwe do wykrycia na podstawie obserwacji krótkoterminowych. Takie zestawy danych są także niezbędne do testowania i ulepszania modeli używanych do prognozowania przyszłej utraty lodu i wzrostu poziomu mórz.
Clement Albergel z ESA skomentował: "Ocena obecnego stanu pokryw lodowych naszej planety i zrozumienie dominujących czynników zmian w tak złożony sposób jest możliwe jedynie dzięki stałemu monitorowaniu Ziemi i długoterminowym zestawom danych klimatycznych opracowywanym w programach badawczych takich jak Climate Change Initiative ESA."
Diego Fernandez z ESA również podkreślił: "Te wnioski uwydatniają kluczowe znaczenie międzynarodowej współpracy naukowej w radzeniu sobie z największymi zmianami środowiskowymi naszych czasów."
"W najbliższych latach nowe misje, takie jak CRISTAL i ROSE-L, będą kluczowe dla dalszego rozwinięcia tej pracy, umożliwiając zaawansowany monitoring szybkich zmian dotykających pokrywy lodowej i pomagając nam lepiej zrozumieć ewoluujący system klimatyczny, w którym gwałtowne i nieodwracalne zmiany nie mogą być już wykluczone."
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
