Mapy uśrednionej prędkości spływu lądolodu Grenlandii oparta o pomiary radarowe konstelacji satelitów Sentinel-1 z europejskiego programu Copernicus, wykonane w latach 2014-2024. Różne kolory pokazują wartości prędkości w danym miejscu, wyrażone w metrach na dobę. Prędkość przepływu lądolodu jest najniższa w jego środkowej części, i przyspiesza o wiele rzędów wielkości na obrzeżach wyspy, gdzie lodowce odprowadzają lód do morza. Strzałka w górnej części lądolodu pokazuje Północno-wschodni strumień lodowy (NEGIS), który odprowadza lód z 16% powierzchni lądolodu.

Pomiary wykonały europejskie satelity Sentinel-1A (wciąż aktywny) i Sentinel-1B (który uległ w awarii w 2021 roku). Dzisiaj, 4 listopada 2025 roku, do konstelacji dołączy satelita Sentinel-1D, wystrzelony na pokładzie rakiety Ariane 6 z Gujany Francuskiej.

Źródło: Wuite i in. (2026): Ten years of polar ice velocity mapping using Copernicus Sentinel-1, Remote Sensing of Environment.

W ramach akcji „Wykres na dziś” publikujemy wykresy i inne wizualizacje dotyczące zagadnień związanych ze zmianą klimatu. Mamy nadzieję, że prezentowane przez nas dane stanowić będą punkt wyjścia do szerokiej i opartej na faktach dyskusji na temat globalnego ocieplenia oraz możliwości jego ograniczenia. Akcję prowadzimy we współpracy z Komitetem ds. Kryzysu Klimatycznego Polskiej Akademii Nauk.

Zobacz wszystkie wizualizacje.

Ten wpis sfinansowaliśmy ze środków finansowych pochodzących z 1,5% podatku dochodowego od osób fizycznych przekazanych Fundacji Edukacji Klimatycznej. Dziękujemy!

The post Dziesięć lat europejskich pomiarów prędkości spływu lodowców Grenlandii appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Wykres zmian masy lądolodu Grenlandii w latach 2002-2024.

Oś pozioma: czas (lata). Oś pionowa: anomalia masy lądolodu Grenlandii (miliardy ton) względem wartości z początku prowadzenia pomiarów w 2002 roku. Kolor niebieski oznacza pomiary wykonany przez satelity misji GRACE (zakończone awarią jednego z pary satelitów we wrześniu 2017 roku), kolor czerwony to pomiary wykonane przez satelity misji GRACE-Follow On, rozpoczęte w 2018 roku.

Źródło danych: NASA.

W ramach akcji „Wykres na dziś” publikujemy wykresy i inne wizualizacje dotyczące zagadnień związanych ze zmianą klimatu. Mamy nadzieję, że prezentowane przez nas dane stanowić będą punkt wyjścia do szerokiej i opartej na faktach dyskusji na temat globalnego ocieplenia oraz możliwości jego ograniczenia. Akcję prowadzimy we współpracy z Komitetem ds. Kryzysu Klimatycznego Polskiej Akademii Nauk.

Zobacz wszystkie wizualizacje.

Ten wpis sfinansowaliśmy ze środków finansowych pochodzących z 1,5% podatku dochodowego od osób fizycznych przekazanych Fundacji Edukacji Klimatycznej. Dziękujemy!

The post Ubytek masy lądolodu Grenlandii 2002-2024 appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Spadek masy lądolodu na Grenlandii od 2002 r. na podstawie danych satelitarnych NASA (projekt GRACE), dane miesiąc po miesiącu. Średni roczny ubytek w latach 2002-2022 wynosił 271 mld ton. 

Oś pozioma: lata, oś pionowa: strata masy lądolodu w gigatonach (miliardach ton) lodu. “Zero” na osi pionowej oznacza masę lodu na Grenlandii w 2002. 

Przerwa na wykresie pomiędzy czerwcem 2017 i 2018 wynika z braku danych pomiarowych (odpowiada przerwie między kolejnymi misjami). 

Źródło: NASA, na podstawie danych misji GRACE.

W ramach akcji „Wykres na dziś” publikujemy wykresy i inne wizualizacje dotyczące zagadnień związanych ze zmianą klimatu. Mamy nadzieję, że prezentowane przez nas dane stanowić będą punkt wyjścia do szerokiej i opartej na faktach dyskusji na temat globalnego ocieplenia oraz możliwości jego ograniczenia. Akcję prowadzimy we współpracy z Komitetem ds. Kryzysu Klimatycznego Polskiej Akademii Nauk.

Zobacz wszystkie wizualizacje.

The post Spadek masy lądolodu Grenlandii od 2002 (dane satelitarne, NASA) appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Temperatura powietrza

Panujące w Arktyce temperatury są ważnym wskaźnikiem zmian klimatu na Ziemi. Jak pokazuje rysunek 2, ociepla się tu średnio dwa razy szybciej niż na całej planecie. Jest to efekt arktycznego wzmocnienia. Topnienie dobrze rozpraszającego promieniowanie słoneczne lodu powoduje odsłanianie ciemnej powierzchni oceanu, która to promieniowanie skutecznie pochłania, co przyczynia się do ogrzewania wody i przylegającego do niej powietrza.

Temperatury w Arktyce pobiły w ciągu ostatnich lat (okres 2014-2018) wszystkie wcześniejsze rekordy w historii pomiarów. Średnia temperatura powierzchni była w okresie październik 2017 – wrzesień 2018 o 1,7°C wyższa od średniej z lat 1981-2010. Rok 2018 uplasował się na drugim miejscu listy najcieplejszych lat od 1900 roku (na pierwszym miejscu pozostał 2016).

Wszystkie miesiące w okresie jesieni (październik-grudzień 2017), zimy (styczeń-marzec 2018) i wiosny (kwiecień-czerwiec 2018) charakteryzowały się wysokimi dodatnimi anomaliami temperatury w centralnej Arktyce. Często przekraczały one +4°C względem średniej z lat 1981-2010. Wraz z początkiem sezonu zamarzania (październik-grudzień) temperatury w Arktyce nie spadały tak szybko jak zwykle, co opóźniało przyrost pokrywy lodowej. W połączeniu z napływami ciepłych mas powietrza znad oceanów doprowadziło to do wysokich anomalii temperatury, które w styczniu i lutym przekroczyły na Svalbardzie +7°C. Wiosną anomalie temperatury nieco się zmniejszyły, wciąż jednak występowały wysokie wartości, szczególnie na Morzu Wschodniosyberyjskim. Wysokie temperatury wiosną 2018 roku sprawiły, że cienka pokrywa lodowa na Morzu Czukockim wycofała się szybciej niż zwykle. Wyjątkowo ciepła była Europa, w tym Polska, podczas gdy na Islandii było zimno i deszczowo.

Latem (lipiec-wrzesień 2018) warunki w Arktyce były zbliżone do przeciętnych. Dość chłodny arktyczny lipiec (lipcowa anomalia temperatury na Svalbardzie wyniosła zaledwie +1°C) opóźnił topnienie lodu. Lato nad Morzem Beauforta i w Archipelagu Arktycznym było o 1-2°C chłodniejsze niż w latach 1981-2010, w tym sezonie nie doszło więc do otwarcia Przejścia Północno-Zachodniego.

Temperatura Oceanu Arktycznego

W analizie temperatury wody NOAA koncentruje się na późnym lecie, czyli końcu dnia polarnego. Zasięg lodu jest wtedy szczególnie mały i badacze mają najlepszy dostęp do powierzchni oceanu i mogą zmierzyć temperaturę powierzchni na największym obszarze. Im szybciej stopi się lód, tym bardziej nagrzeje się dany akwen. Uśrednione sierpniowe temperatury powierzchni morza w okresie 1982-2018 pokazują statystycznie istotne tendencje ocieplania większości regionów Oceanu Arktycznego, które w sierpniu są wolne od lodu.

W sierpniu 2018 roku średnie temperatury powierzchni arktycznych mórz wahały się od około 0°C do nawet +11°C w południowej części Morza Czukockiego. Ujemne anomalie temperatury panowały w Morzu Barentsa oraz w południowej części Morza Beauforta. W dłuższej perspektywie czasowej widać, że sierpniowe temperatury większości powierzchni arktycznych wód rosną w przybliżeniu o 1°C na dekadę. Wyjątkiem od reguły jest ochładzanie obserwowane w części Morza Barentsa (ok. -0,03°C rocznie), związane ze zmianami w cyrkulacji oceanicznej. Trend wzrostu temperatur pokrywa się z trendem spadkowym zasięgu lodu zlodzenia na Oceanie Arktycznym. Naturalnie w obu przypadkach występują coroczne wyraźne fluktuacje.

Czapa lodowa Arktyki

Mierzony za pomocą satelitów obszar lodu w Arktyce jest znacząco mniejszy, niż miało to miejsce jeszcze kilkanaście lat temu. Widoczne jest to szczególnie latem, gdy trwa wzmożone topnienie. Średnie tempo spadku zlodzenia dla września wynosi obecnie 12,8% na dekadę, dla marca 2,7% na dekadę.

W 2018 roku nie zanotowano rekordów zasięgu lodu w Arktyce. Według danych NSIDC, 17 marca pokrywa lodowa osiągnęła maksymalny zasięg 14,48 mln km2, będący drugim najmniejszym w historii pomiarów satelitarnych. Wrześniowe minimum przypadło na 19 września i wyniosło 4,59 mln km2 (szósty najmniejszy zasięg w historii pomiarów). 12 najmniejszych wartości zlodzenia wypadło w ciągu ostatnich 12 lat.

Oprócz ogólnego zasięgu lodu interesujące jest to, ile pozostało lodu wieloletniego – grubszego, zawierającego mniej soli i bardziej odpornego na topnienie. To, ile ma lat dany fragment czapy polarnej i jak ma się to do ogółu powierzchni lodu, jest jednym z wyznaczników zmian, jakie zachodzą w Arktyce. Powierzchnia wieloletniego, grubego lodu kurczy się, choć proces ten nie przebiega systematycznie rok po roku – są lata chłodniejsze, sprzyjające przetrwaniu większej ilości lodu do kolejnego sezonu. Jak pokazuje wykres oraz mapy (rysunek 7) dziś lodu mającego 4 lub więcej lat (który w 1985 stanowił 16% marcowej czapy polarnej) praktycznie już nie ma. W 2018 roku „stary” lód stanowił mniej niż 1% pokrywy lodowej.

Lądolód Grenlandii

Grenlandia staje się coraz cieplejsza. Jest znacznie mniejsza od Antarktydy, więc ciepłe masy powietrza mogą swobodnie penetrować wyspę. Pomiary z 20 stacji pogodowych należących do Duńskiego Instytutu Meteorologicznego (DMI) wskazują, że w czasie jesieni 2017 i zimy 2017/18 temperatury były tu przeważnie wyższe od średniej z lat 1981-2010. Wiosną temperatury na Grenlandii były zbliżone do średniej. Z kolei lato było chłodniejsze niż zwykle, Summit Camp w centralnej części wyspy padł nawet nowy rekord zima (9 maja temperatura spadła do -46,3°C), jednocześni jednak na wysuniętym najdalej na północ przylądku Grenlandii, Kap Morris Jesup padł rekord ciepła, dokładnie 3 sierpnia temperatura wzrosła do 17°C.

Do oszacowania zmian masy lądolodu wykorzystuje się technologię grawimetrii. W tym celu w 2002 roku NASA umieściła na orbicie satelity GRACE. Funkcjonowanie satelitów dobiegło końca i dlatego wykres na rysunku 8 kończy się na kwietniu 2017 roku. Do tego czasu notowano jednak systematyczne ubytki masy lądolodu. Nowa misja została uruchomiona 22 maja 2018 roku i dostarczone przez nią dane są obecnie poddawane weryfikacji.

Ubytki lodu związane są z jednej strony z topnieniem na powierzchni lądolodu (w dużej mierze równoważonym przez opady śniegu), a z drugiej – z coraz szybszym spływem lodu w stronę morza i nasilającym się cieleniem lodowców (odłamywaniem krańców lodowców szelfowych podmywanych przez coraz cieplejszy ocean w wyniku czego powstają góry lodowe).

Dzięki stosunkowo dużemu zachmurzeniu i wysokiemu albedo powierzchni lodu (średnie albedo latem 2018 było najwyższe od roku 2000), topnienie na Grenlandii nie było w zeszłym rokuszczególnie silne. Maksymalne roztopy miały miejsce na przełomie lipca i sierpnia, przez większość okresu letniego (czerwiec-sierpień) obszar objęty topnieniem był większy niż średnia z lar 1981-2010. Przyczyną były wyższe niż zwykle temperatury na początku czerwca, a potem na przełomie lipca i sierpnia. Od połowy czerwca do połowy lipca zakres topnienia był typowy dla średniej 1981-2010, mieszcząc się w granicach odchyleń standardowych. Ogólnie rzecz biorąc, powierzchniowy bilans masy lądolodu (suma opadów śniegu pomniejszona o ilość lodu i śniegu topniejącego na powierzchni latem) był w sezonie 2017/18 poniżej lub blisko średniej długoterminowej (w stosunku do okresu 1961-1990).

W związku z cofaniem się lodowców szelfowych, powierzchnia lądolodu maleje, co pokazuje rysunek 9.

Pokrywa śnieżna

W ostatnich latach z powodu ocieplającego się klimatu lato w Arktyce nie jest już krótkim okresem przejściowym między wiosną a jesienią. Moment, kiedy topnieje śnieg w Arktyce jest ważny: im wcześniej to następuje, tym szybciej odsłaniana jest ciemna, absorbująca promieniowanie słoneczne powierzchnia ziemi. Ciepłe masy powietrza mogą więc szybciej dotrzeć nad Ocean Arktyczny i powodować przedwczesne topnienie lodu morskiego. Zbierane co roku dane pokazują, że w ostatnich 15 latach śnieg zaczynał topnieć coraz wcześniej.

Ilość śniegu zgromadzonego w euroazjatyckiej części Arktyki w sezonie zimowym 2017/18 była znacznie większa niż wynosi średnia wieloletnia – przyczyną był dość wczesny początek sezonu opadów. Podobnie było w Ameryce Północnej. Mimo dużej ilości śniegu ostatecznie szybko się on roztopił i w czerwcu zasięg pokrywy śnieżnej był już niższy od średniej z lat 1981-2010. Zapoczątkowało to przedwczesne topnienie lodu morskiego w Arktyce, przyniosło wyższe temperatury powietrza, dłuższy sezon wegetacyjny i wcześniejsze zazielenianie tundry.

Mimo faktu, że w ciągu ostatnich dwóch lat ilość i zasięg śniegu na Dalekiej Północy był wyższy od średniej, wieloletni trend w dalszym ciągu jest spadkowy. Obrazuje to poniższy wykres Ilości wody zawartej w pokrywie śnieżnej, która jest wypadkową jej powierzchni i grubości. Ujemne anomalie ilości wody w śniegu dominują od 2000 roku . Oznacza to, że średnio rzecz biorąc z dekady na dekadę wiosną śniegu wokół Oceanu Arktycznego jest coraz mniej.

W raporcie NOAA znajdują się nie tylko informacje o warunkach meteorologicznych i glacjologicznych, ale także o zmianach zachodzących w arktycznej biosferze. Reakcją na cieplejszy klimat Arktyki jest obserwowany od kilkunastu lat proces zielenienia tundry. W Oceanie Arktycznym i wodach doń przylegających wzrosty temperatur ułatwia też ekspansję toksycznych glonów.

Szersze streszczenie raportu NOAA, w tym także więcej wykresów i map, znajdziecie w artykułach na blogu Arktyczny lód.

Hubert Bułgajewski, konsultacja merytoryczna i redakcja: zespół Nauki o klimacie

The post Arktyka 2018 – co się dzieje na północy? appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Czy jest możliwe całkowite stopienie lodowców?

Czy jest możliwe całkowite stopienie lodowców, a jeśli tak, to jakie będą konsekwencje dla całej planety?

pyta Paulina

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski:

Stopienie lądolodów Grenlandii i Antarktydy, które zawierają ok. 99% zasobów słodkiej wody na naszej planecie, jest jak najbardziej możliwe. Objętość lądolodu Antarktydy wynosi ok. 30 000 000 km³, roztopienie tej masy lodu podniosłoby poziom morza o mniej więcej 60 m. Lądolód Grenlandii to.trochę ponad 10% objętości lądolodu Antarktydy (co  przekłada się na ok. 7,4 m wzrostu poziomu morza w razie roztopienia). Lądolód Antarktydy zaczął się formować ok. 33,7 mln lat temu, po gwałtownym (w skali geologicznej) ochłodzeniu wskutek spadku koncentracji CO₂ w powietrzu z ok. 1000 ppm (ppm – cząsteczek na milion) do 500-600 ppm, spowodowanym wietrzeniem skał krzemianowych wypiętrzających się Himalajów. Poważny przyrost masy lądolodu Antarktydy i uformowanie się lądolodu Grenlandii wiąże się z kolejnym spadkiem koncentracji CO₂ do poziomu ok. 300 ppm ok.2,4 mln lat temu.

Wiele informacji na temat topnienia/przyrostu lądolodów przynosi analiza przebiegu zlodowaceń na przestrzeni ostatnich 800 tys. lat (odpowiedni wykres dostępny w materiałach ostatniego Raportu IPCC tu ).

Na wykresie przedstawiającym zmiany poziomu morza (najniższa linia) widać, że podczas okresów ochładzania poziom morza spadał (narastały lądolody, nie tylko Antarktyki i Grenlandii, ale formował się lodowiec nad Europą Północną i Północną Ameryką). Spadek ten wynosił ok. 100 m i zachodził w okresie ok. 70-80 tys. lat. Gdy lądolód się roztapiał, wzrost poziomu morza o tę samą wartość był znacznie szybszy, zajmował jedynie ok. 10-15 tys. lat. Jednocześnie wahaniom w zakresie 180-300 ppm podlegała koncentracja CO₂ – o związku tego zjawiska z temperaturą przeczytasz dokładniej w tekście Mit: To ocieplenie powoduje wzrost koncentracji CO₂ a nie na odwrót.

Aktualnie wpływamy na klimat w tempie znacznie przekraczającym naturalne zmiany z czasu powstawania lądolodów, czy fluktuacji związanych z epokami lodowcowymi. Wskutek spalania paliw kopalnych koncentracja CO₂ w atmosferze w ciągu zaledwie 150 lat wzrosła z ok. 280ppm do ponad 400ppm i aktualnie rośnie aż o blisko 3ppm/rok. Już aktualnie koncentracja CO₂ przekracza wartość sprzed 2,4 mln lat. Ten fakt, wraz z ostatnimi obserwacjami pokazującymi gwałtowne przyspieszenie topnienia i co ważniejsze – destabilizację lądolodów Antarktydy Zachodniej pozwala przypuszczać, że uruchomiliśmy procesy, które stosunkowo szybko (małe kilkaset lat) mogą doprowadzić do stanu czap lodowych jak 2,4 mln lat temu. Najnowsze prognozy mówią o wzroście poziomu morza o 2 m, a w ekstremalnym przypadku nawet 5 m do końca stulecia. Dalszy wzrost koncentracji CO₂ w atmosferze (przy obecnym tempie zmian osiągnięcie koncentracji 1000 ppm zajęłoby ok. 200 lat) może doprowadzić do warunków podobnych do tych, jakie na Ziemi istniały ok. 50 mln lat temu: kompletnego zaniku lądolodów i podniesienia się poziomu morza o blisko 70 metrów.

Jaka jest objętość lądolodu Antarktydy?

W odpowiedzi (z 14 grudnia 2016) na pytanie „Czy jest możliwe całkowite stopienie lodowców, a jeśli tak, to jakie będą konsekwencje dla całej planety?” prof. Szymon Malinowski napisał: ”Objętość lądolodu Antarktydy wynosi ok. 30 000 000 km3, roztopienie tej masy lodu podniosłoby globalny poziom morza o mniej więcej 60 m”. Czy mógłby Pan prof. przedstawić wyliczenia w tej sprawie? Interesuje mnie szczególnie, jakie przyjął Pan założenia dotyczące ilości lodu nie znajdującego się na kontynencie, lecz otaczającego Antarktydę. Jak wiadomo większość lodu w górze lodowej znajduje się pod powierzchnią wody, więc wydaje się, że lód poza obrysem lądu ma bardzo poważny udział w całkowitej ilości lodu na Antarktydzie. Jednocześnie wiemy, że stopienie się pływającego lodu w żaden sposób nie wpływa na poziom wody w morzach i oceanach. Jakie założenia w tym względzie przyjął Pan w swoich oszacowaniach

pyta Krzysztof

Odpowiada prof. Szymon Malinowski

Wspomniane pytanie i odpowiedź na nie znaleźć można tutaj. Na początek zacznijmy od wyjaśnień. W Antarktyce występują trzy rodzaje lodu:

1. lód morski, powstający z zamarzania wody morskiej – jego powstanie bądź stopnienie nie wpływa na poziom wody morskiej;
2.  lądolód, czyli lód powstały z opadów śniegi na lądzie powyżej aktualnego poziomu morza – jego stopnienie bądź zsunięcie się po pochyłości do morza podniesie poziom wody; 
3. tzw. lodowce szelfowe (od ang. shelf -półka, nie mylić z szelfem kontynentalnym) — stosunkowo grube półki lodowe, pływające bądź częściowo opierające się na dnie, ich stopienie podniesie poziom wody w oceanie w wypadku gdy opierają się na dnie, a wypór nie równoważy ciężaru lodu.

Dokładny szacunek masy lądolodu oraz masy tej części lodowców szelfowych, która po roztopieniu wpłynie na podniesienie poziomu wszechoceanu jest możliwy dzięki temu, że nieźle znamy topografię kontynentu (a właściwie archipelagu i kontynentu) Antarktydy pod lądolodem i lodowcami szelfowymi. Najnowsza szczegółowa mapa tej topografii została wykonana w ramach projektu BEDMAP2 na podstawie kilku tysięcy zestawów danych pomiarowych zawierających ok. 25 milionów pojedynczych pomiarów. Same dane (ich rodzaj i jakość), sposób wykonania mapy oraz oceny niepewności opisane są w artykule naukowym „Bedmap2: improved ice bed, surface and thickness datasets for Antarctica” z 2013 roku. Artykuł jest otwarty, każdy może zapoznać się z metodyką pracy. Dane są dostępne dla każdego na stronach projektu BEDMAP2. Podsumowanie danych, zebrane w Tabeli 7 artykułu, pokazuje aktualne i poprzednie (projekt BEDMAP1) oszacowanie masy lądolodu i lodowców szelfowych oraz ich wkładu do wzrostu poziomu morza. W dłuższym okresie poziom morza może wzrosnąć jeszcze nieco bardziej z powodu ruchów izostatycznych — podniesienia się kontynentu antarktycznego, teraz przygniecionego lądolodem.

W odpowiedzi na pytanie informuję, że skorzystałem z często cytowanych przybliżonych danych, stąd „okrągła” liczba 30 000 000 km³. Według BEDMAP2 dokładne dane to: objętość lądolodu Antarktydy – 26 920 000 km3, wzrost poziomu morza wskutek stopienia tej objętości lodu – 58,3 m. Szacunki wzrostu poziomu morza wskutek stopienia wszystkich lodowców i lądolodów na Ziemi, wraz z odnośnikami do odpowiedniej literatury naukowej, dostępne są tu.

W jakim stopniu ruchy izostatyczne wpływają na poziom morza?

Mam dodatkowe pytanie, a w zasadzie zarzut do odpowiedzi na pytanie: „Jaka jest objętość lądolodu Antarktydy?”, które ostatnio ukazało się Waszej stronie. Teoretycznie w odpowiedzi wszystko ładnie policzono i wyszło, że poziom oceanów miałby się podnieść o 58 z przecinkami metrów. Problem jest tu jednak taki, że w obliczeniach nie uwzględniono relaksacji-wypiętrzenia lądu Antarktydy oraz zapadnięcia dna oceanów. Przecież Ziemia absolutnie nie jest sztywna i gdybyśmy dla porównania zmniejszyli ją do jajka to w dotyku nie przypominałaby jajka ze skorupką tylko takiego już po obraniu. Geolodzy do dziś mierzą efekty wypiętrzeń polodowcowych, np. Nowego Jorku, a zejście lodowca z Antarktyki musiałoby trwać bardzo długo i skalne góry urosłyby o ładne setki metrów. Czy mam rację?

pyta Adam B.

Odpowiada prof. Szymon Malinowski:

Odpowiedź na pytanie wspomniane w (powyższym) pytaniu znajduje się tutaj. Ma Pan rację co do tego, że ruchy izostatyczne też wpływają na poziom morza, w praktyce jednak zmiany są lokalne, a w skali globu średni poziom morza niewiele od nich zależy – rzędu drugiego, trzeciego miejsca po przecinku. Efekt wynurzania jest też w pewnym stopniu kompensowany naciskiem wody: dodatkowy ciężar oceanów powoduje ugięcie skorupy ziemskiej w dół pod nimi. Podsumowując: LOKALNIE ruchy izostatyczne mają znaczenie (np. dziś ciągłe wypiętrzanie Skandynawii czy Labradoru, w przyszłości Grenlandii czy Antarktydy), natomiast jeśli idzie o średni globalny poziom morza efekt jest niewielki. Więcej o tym i innych, momentami zadziwiających, czynnikach wpływających na poziom morza do poczytania po polsku znaleźć można w serwisie Nauka o klimacie.

Powyższy artykuł powstał we współpracy z portalem Zapytaj Fizyka.

The post Zapytaj Fizyka: o topnieniu lądolodów appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Ostrożne prognozy

W ostatnim raporcie IPCC z 2013 roku wzrost średniego poziomu morza w scenariuszu biznes-jak-zwykle (RCP8.5) został szacowany na 0,5-1 m do 2100 roku, z pomijalnym wkładem z topniejących lądolodów Antarktydy i Grenlandii:

Podczas gdy topnienie powierzchni lądolodu pozostanie małe, oczekuje się wzrostu opadów nad Antarktydą (średni poziom pewności), tak że wkład bilansu masy do zmian przyszłego poziomu oceanów będzie ujemny. (…) Rozpad spoczywających na dnie sektorów lądolodu antarktycznego – gdyby się rozpoczął – mógłby doprowadzić do wzrostu globalnego średniego poziomu morza znacznie ponad prawdopodobny zakres dla XXI wieku. Ze średnim poziomem wiarygodności możemy powiedzieć, że ten możliwy dodatkowy wkład nie spowoduje wzrostu poziomu morza w XXI w. o więcej niż kilka dziesiątych metra.

Wiele wskazuje na to, że prognozy IPCC (nie po raz pierwszy zresztą) mogą być zbyt konserwatywne, szczególnie w zakresie stabilności lądolodów i możliwego tempa ich rozpadu w ocieplającym się klimacie. Według większości oszacowań wzrost poziomu morza o kilka metrów zajmie 200-1000 lat, jednak w najgorszym możliwym scenariuszu nie możemy wykluczyć, że proces ten zajdzie znacznie szybciej.

Lądolód Antarktydy – nie aż tak stabilny

Dane geologiczne wskazują, że w poprzednim interglacjale eemskim (130-115 tysięcy lat temu), w którym średnia temperatura powierzchni Ziemi była wyższa o zaledwie ułamek stopnia niż dziś a stężenie CO₂ niższe o 30%, poziom morza był wyższy o 6-9 metrów. Zaś w pliocenie 3 miliony lat temu, gdy stężenie CO₂ było zbliżone do obecnego a temperatura wyższa o 1-2°C, poziom morza był wyższy o mniej więcej 20 metrów. Istotnym czynnikiem wpływającym na zmiany światowego poziomu morza musiało być topnienie olbrzymiego lądolodu Antarktydy.

Wkład jego topnienia w obserwowany współcześnie wzrost światowego poziomu morza jest na razie niewielki, rzędu 1/3 milimetra rocznie. Jednak wyraźnie przyspiesza, a co gorsza, coraz więcej badań pokazuje, że pozornie stabilny lądolód może być bardzo wrażliwy na ocieplenie. Przyczyną jest podmywanie spoczywającego w dużej części na dnie oceanicznym lądolodu przez coraz cieplejsze wody oceanu oraz geometria dna oceanicznego, które w wielu miejscach opada w stronę kontynentu. Jak opisujemy to dokładniej w tekście Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony, cofnięcie się linii gruntowania lądolodu z grzbietów oceanicznych (na których są obecnie „zakotwiczone”) na głębszą wodę może w związku z tym prowadzić do ich przyśpieszonego cofania się.

Stopniowy postęp w zrozumieniu zjawisk zachodzących na styku lądolodu, oceanu i atmosfery pomaga zrozumieć ich interakcje i sprzężenia zwrotne, mogące prowadzić do zaskakująco dynamicznej odpowiedzi lądolodu na zmiany temperatury, skutkującej m.in. gwałtownymi zmianami poziomu morza, podobnymi do tych sprzed 14 000 lat, kiedy to światowy poziom morza podnosił się w tempie 5 metrów na stulecie.

Kluczem do zrozumienia dynamiki dezintegracji lądolodu mogą okazać się procesy szczelinowania hydraulicznego i rozpadu klifów lodowych.

Szczelinowanie hydrauliczne ma miejsce, gdy pochodząca z deszczu lub topnienia powierzchniowego woda wypełnia szczeliny w lodzie. Jeśli są one wystarczająco głębokie, ciśnienie wody rozszczepia lód jeszcze bardziej. Zjawisko to występuje w warunkach, gdy temperatury na powierzchni przekracza próg topnienia – a letnie temperatury nad leżącymi na obrzeżach kontynentu lodowców szelfowych już dziś dochodzą (a czasem wręcz przekraczają) 0°C. Postępujące ocieplenie może doprowadzić do pojawienia się na powierzchni lodowców wody z opadów i roztopów.

Proces rozpadu klifów lodowych jest następstwem ograniczonej wytrzymałości lodu i załamywania się jego zbyt wysokich ścian pod swoją własną wagą.

No to zobaczmy, co z tego wynika…

Autorzy nowego badania, opublikowanego w czasopiśmie Nature (DeConto i Pollard, 2016) stworzyli model lądolodu uwzględniający te dynamiczne procesy, poprawnie odtwarzający zmiany poziomu morza w Pliocenie 3 miliony lat temu i interglacjale eemskim.

Następnie model został „potraktowany” zmianą klimatu prognozowaną w różnych scenariuszach emisji gazów cieplarnianych. Rezultat? Jeśli emisje gazów cieplarnianych zostaną szybko ścięte do zera, z symulacji wynika, że przyczynek topnienia lądolodu Antarktydy do wzrostu poziomu morza wciąż jeszcze może być bardzo niewielki.

Jednak w scenariuszu emisji biznes-jak-zwykle topnienie lądolodu Antarktydy już w tym stuleciu może przyczynić się do wzrostu poziomu morza o ponad metr (a wraz z innymi czynnikami, takimi jak rozszerzalność termiczna wody czy topnienie lodowców i lądolodu Grenlandii o 2 metry).

Jak zauważa prof. DeConto:

To byłaby katastrofa dla nisko położonych miast (…) Jeśli nie zatrzymamy globalnego ocieplenia tempo wzrostu poziomu morza zmieni się z milimetrów na centymetry rocznie. (…) Wtedy będziemy mówili o ewakuacji [miast], a nie budowie umocnień brzegowych.

Do 2500 roku do oceanu trafi zaś tak wiele wody z topniejącego lądolodu Antarktydy, że poziom morza (tylko z tego źródła) wzrośnie o ponad 15 metrów. Oznaczałoby to zatopienie wszystkich portów i większości nadbrzeżnych miejscowości a nawet dużej części powierzchni niektórych państw..

Według DeConto rezultaty symulacji eksponują wybór przed którym stoi ludzkość. Jeśli model poprawnie oddaje procesy fizyczne, to proces rozpadu lodowców szelfowych, za którym pójdzie rozpad klifów lodowych, gdy już się rozpocznie, to będzie nie do zatrzymania:

Gdy wody oceanu się nagrzeją, lód nie wróci na swoje obecne miejsce dopóki ocean znów się nie ochłodzi – co może zająć tysiące lat. To, co obecnie robimy, będzie mieć bardzo długoterminowe konsekwencje.

Czas pokaże, którą drogę wybierzemy.

Marcin Popkiewicz na podst. Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise.

The post Wzrost poziomu morza znacznie szybszy niż prognozowano? appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Czas życia metanu w atmosferze jest dość krótki w porównaniu z dwutlenkiem, ale metan jest bardzo silnym gazem cieplarnianym – każda wyemitowana tona metanu ma kilkudziesięciokrotnie większy wpływ ocieplający od tony CO₂. W dodatku przez to, że jest go w atmosferze bardzo mało, stosunkowo łatwo jest znacząco zmienić (np. podwoić) jego koncentrację (czytaj też Mit: To metan jest główną przyczyną ocieplenia). Z tego powodu naukowcy różnych dziedzin pilnie identyfikują sztuczne i naturalne źródła metanu, by móc prawidłowo uwzględnić ten gaz w modelowaniu przyszłej zmiany klimatu.

Wraz z postępującym ocieplaniem się klimatu coraz większe znaczenie ma uwalnianie się gazu ze złóż tzw. hydratów metanu – wodno-metanowych kryształów. Do powstania hydratów metanu konieczne są wysokie ciśnienie, woda, gaz (głównie metan) oraz niskie temperatury. Do tej pory koncentrowaliśmy się na dwóch typach lokalizacji zapewniających takie warunki: wieloletniej zmarzlinie na lądzie lub poza nim oraz na obszarach pod dnem oceanicznym, szczególnie wzdłuż wybrzeży kontynentów, gdzie woda jest płytka i woda przy dnie może szybko ogrzewać się. Praca Portnov i in., 2016 pokazuje jednak, że powinniśmy poważnie brać pod uwagę jeszcze jedno środowisko…

Ślady na dnie – spojrzenie w przeszłość

Lądolody to olbrzymie ciała lodowe, które dzięki swojej masie wywierają duże ciśnienie na grunt, na którym spoczywają. Naturalnie, są również zimne. Przy odpowiednich dostawach wody i metanu powstawanie pod nimi hydratów metanu jest bardzo prawdopodobne. Zbadanie, co dokładnie dzieje się obecnie w skalnym podłożu lądolodów jest niestety bardzo trudne. Chociaż ostatnio poczyniono w tej kwestii znaczne postępy (czytaj np. Mit: Topnienie lądolodu Antarktydy powoduje ukryty pod nim wulkan i Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony), Portnov i jego koledzy powody do obaw znaleźli gdzie indziej – w rejonie, na którym lądolodu od dawna już nie ma – dnie Morza Barentsa.

22 000 lat temu, podczas ostatniej epoki lodowej północną część Eurazji oraz Morze Barentsa pokrywał lądolód. W miarę jak zlodowacenie zamieniało się w interglacjał a lądolód cofał, topniały również zagrzebane poniżej hydraty metanu, uwalniając gaz cieplarniany do oceanu i atmosfery. Co o tym świadczy? Ślady na dnie morskim, tzw. „pockmarki”. Naukowcy zidentyfikowali ponad 1900 pockmarków i aktywnych ujść gazu powstałych po ostatnim zlodowaceniu. Jak wyjaśnia autor pracy, Alex Portnov:

Obecność pockmarków dowodzi, że z podłoża uwalniał się gaz. Wnioskujemy, że pokłady hydratów metanu były stabilne tak długo, jak klimat był chłodny a lądolód stabilny. Szybkie ocieplenie spowodowało następnie stopienie lądolodu i zmniejszenie ciśnienia wywieranego na podłoże. To doprowadziło do destabilizacji hydratów. Metan został uwolniony do wzbierających wód oceanu, a możliwe, że również do atmosfery.

Naukowcy oceniają, że nawet jeśli grubość lądolodu sięgała jedynie 500 m (to najskromniejsze oszacowanie), panujące pod nim warunki wystarczały do wytworzenia strefy stabilności hydratów. Mógł to być olbrzymi rezerwuar gazu cieplarnianego – 1m3 hydratów to odpowiednik prawie 170m³ metanu w warunkach normalnych.

Antarktyda i Grenlandia – spojrzenie w przyszłość

Już od jakiegoś czasu uważa się, że pokłady hydratów metanu mogą drzemać także pod współcześnie występującymi lądolodami – Antarktydą i Grenlandią. Z badań wód lodowcowych (Vincent i Parry, 2008) wynika, że nawet w niesprzyjających, pokrytych lodem rejonach funkcjonują przetwarzające węgiel mikroorganizmy (archeony metanogeniczne). Wiadomo także, że pod lądolodem antarktycznym znajdują się ogromne złoża osadów morskich, zawierające nawet 21 000 Gt organicznego węgla (Ferraccioli i in., 2009). Kolejne prace Wadhamsa in. (2008, 2012 ) pokazały, że w środowisku tym możliwe jest powstawanie dużych ilości metanu oraz ich magazynowanie w postaci krystalicznej. Wycofanie się lądolodu może więc oznaczać uwolnienie tych pokładów, a co za tym idzie – poważne zwiększenie koncentracji metanu w atmosferze.

Warto podkreślić, że obecny proces topnienia lądolodów powstępuje dużo szybciej niż podczas wychodzenia z ostatniej epoki lodowej. Według pomiarów NASA Grenlandia traci obecnie niemal 300 Gt lodu rocznie a Antarktyda 134 Gt/rok, nie można też liczyć, że proces ten się zatrzyma (Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony, O co chodzi z „Progiem wzrostu temperatury o 2^oC”, Antarktyda. Epizod IV – Nowa nadzieja). Jak duże jest zagrożenie? Tego jeszcze nie wiadomo. Wszystko zależy od tempa, w jakim mikroorganizmy produkują metan, a więc – ile materiału zdążyły już (i zdążą jeszcze) na niego przetworzyć. Wyniki dotychczasowych badań wskazują jednak, że dla naszej wiedzy o przyszłej zmianie klimatu mogą to być bardzo ważne informacje.

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski

The post Metan pod lodem appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

STANOWISKO NAUKI

Lądolód Grenlandii istnieje już miliony lat i jest stosunkowo odporny na zmiany klimatyczne. Wiemy, że przetrwał poprzedni, trochę cieplejszy od obecnego, okres interglacjalny. Okazuje się jednak, że poważniejsze ocieplenie sprzed 400 tysięcy lat spowodowało odsłonięcie południowej części wyspy. Obecne pomiary prowadzone precyzyjnymi metodami grawimetrii satelitarnej pokazują, że lądolód Grenlandii coraz szybciej traci masę, przyczyniając się do wzrostu poziomu oceanów.

Sceptycy klimatyczni, często stosują zaciemniające obraz zabiegi retoryczne. W swojej wypowiedzi Marc Morano pisze o „dowodach, że zmrożona pokrywa, pokrywająca tą wielką wyspę przetrwała liczne okresy ocieplenia planety”.

Co właściwie oznacza „przetrwała”? To bardzo nieprecyzyjne określenie, nie pozwalające stwierdzić czy nienaruszone pozostało 99% lądolodu, czy też może przetrwał jedynie 1% jego powierzchni. Jest oczywiste, że częściowe stopienie lądolodu jest łatwiejsze niż całkowite. Z punktu widzenia wzrostu poziomu oceanów najbardziej istotne jest właśnie to, jaka część lądolodu stopnieje w wyniku ocieplania się klimatu.

Można łatwo policzyć wpływ całkowitego stopienia lądolodu Grenlandii (lub Antarktydy) na wzrost poziomu wody w oceanach. Lądolód Grenlandii więzi w sobie dość wody, by jego całkowite stopnienie podniosło poziom oceanów o 7 m. Stopnienie lądolodu Antarktydy Zachodniej dałoby wzrost 6 m, a Antarktydy Wschodniej o 70 m. Inaczej mówiąc, stopnienie symbolicznego 1% lądolodu Grenlandii podniosłoby poziom wody w oceanach o 7 cm, a stopnienie 1% lądolodu Grenlandii i Antarktydy o około 80 cm.

Owszem, zdecydowana większość lądolodu Grenlandii przetrwała poprzedni okres interglacjalny 120 tysięcy lat temu, cieplejszy o około 1°C od obecnego. Lądolód Grenlandii nie był wtedy dużo mniejszy niż obecnie. Szacuje się, że wkład topniejącego lądolodu Grenlandii i innych arktycznych lodowców we wzrost poziomu morza, dla warunków odpowiadających klimatowi z tamtych czasów wyniósł około 2,2-3,4 m (Vernal i Hillaire-Marcel 2008). Sięgając dalej w przeszłość, paleoklimatolodzy stwierdzili, że podczas wyjątkowo długiego interglacjału MIS-11 (425-375 tys. lat temu) lądolód Grenlandii zanikł w stopniu znacznie większym, a lodowiec odsłonił południową część wyspy, na której rósł wtedy las.

Szacuje się, że przy wzroście średniej temperatury powierzchni Ziemi o 1°C lód będzie topił się tak długo, aż poziom wody w oceanach podniesie się o kilka metrów, przy wzroście średniej temperatury o 2°C będzie to kilkanaście metrów, dla 3°C nawet 25 metrów, a przy wyższym wzroście temperatury jeszcze więcej . Większość z tego wzrostu będzie skutkiem stopnienia czap lodowych Antarktydy i Grenlandii.

Obserwowana utrata masy

Dane zbierane za pomocą wielu niezależnych metod pomiarowych wskazują, że lodu na Grenlandii nie tylko ubywa, ale wręcz ubywa go coraz szybciej (Velicogna 2009). Ponadto z obserwacji wynika, że chociaż do niedawna proces ten zachodził głównie na południowych i południowo-zachodnich krańcach Grenlandii, to obecnie straty dają o sobie znać także w północno-zachodniej części lądolodu (Khan 2010).

Chociaż w wyższych szerokościach geograficznych odnotowywano przyrosty masy lodu, to w niskich szerokościach – zwłaszcza wzdłuż strefy brzegowej, gdzie lodowce cielą się do oceanów – lodu w tym czasie ubywało i to w coraz szybszym tempie (Rignot i Kanagaratnam 2006)

Podsumowując, w wyniku ocieplenia nastąpi znaczące topnienie lądolodu Grenlandii i Antarktydy. Nawet niewielka procentowa utrata masy lodu będzie prowadzić do znaczącego wzrostu poziomu oceanów. Proces ten już się rozpoczął i w ostatnich latach nabiera tempa.

Warto też zauważyć, że hasło „Lądolód Grenlandii przetrwa” stoi w sprzeczności z często wygłaszanym przez sceptyków nieprawdziwym argumentem, jakoby „Za czasów Eryka Rudego Grenlandia była zielona ”, co świadczyłoby o jej dużej wrażliwości na zmiany klimatu.

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science Konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

The post Mit: Lądolód Grenlandii jest nieczuły na ocieplenie klimatu appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

STANOWISKO NAUKI

Lodu na Grenlandii ubywa, co potwierdzają liczne niezależne pomiary satelitarne i naziemne.

Przeciwne twierdzenia opierają się na niezrozumieniu różnicy pomiędzy powierzchniowym a całkowitym bilansem masy lądolodu.

Lodu na Grenlandii ubywa

Grubość i masa lodu pokrywającego Grenlandię są mierzone wieloma różnymi metodami, o których szczegółowo przeczytasz w tekście Skąd wiemy, że lodu ubywa? na blogu Glacjoblogia prowadzonym przez glacjologa, dr. Jakuba Małeckiego. Upraszczając, można podzielić je na dwie grupy:

• metody, w których mierzy się zmiany wysokości powierzchni lądolodu oraz zasięgu spływających do morza lodowców szelfowych, a następnie dzięki znajomości własności oraz zachowania śniegu i lodu oblicza się, ile lodu przybyło lub ubyło,
• grawimetria – satelitarne pomiary lokalnych zmian grawitacji, które nieuchronnie towarzyszą zmianom masy lądolodu (Bartletta i in. 2013).

W przypadku powierzchni zlodowaconych tak ogromnych jak lądolody Grenlandii i Antarktydy, metoda grawimetryczna uznawana jest obecnie za najdokładniejszą, choć wymaga ona wprowadzenia do analiz szeregu poprawek, a wykorzystywane w niej satelity GRACE pracują dopiero od 2002 roku. Aby zweryfikować wyniki otrzymywane z ich użyciem, a także by móc bezpośrednio porównywać zbierane obecnie dane z historycznymi, kontynuuje się pomiary prowadzone bardziej tradycyjnymi metodami (np. z użyciem tyczek ablacyjnych – patrz Glacjoblogia).

Jak wykazało podsumowanie prac na temat bilansu masy Grenlandii (Khan i in., 2015), opublikowane w 2015 r., obserwujemy obecnie spadek masy lądolodu, a w dodatku tempo zmian przyśpiesza. Obrazuje to pochodzący z artykułu diagram (rysunek 2). Umieszczone na nim prostokąty, symbolizujące jednocześnie zakres lat branych pod uwagę w poszczególnych analizach (poziome krawędzie) i zaobserwowane w nich ubytki masy (pionowe krawędzie), tworzą w przybliżeniu ukośną, opadającą linię.

Średnie tempo utraty masy przez lądolód Grenlandii ustalone na podstawie łącznej analizy danych pomiarowych różnego typu w latach 2003-2006 wynosiło 172±22 Gt/rok, a w okresie 2009-2012 już 360±29 Gt/rok (Khan i in. 2014). Według pomiarów grawimetrycznych publikowanych przez NASA, w latach 2002-2017 Grenlandia średnio rzecz biorąc traciła 286±21 Gt/rok (Wiese i in. 2016).

Skąd nieporozumienia?

Gdy publikujemy w naszym profilu w serwisie Facebook informacje na temat Grenlandii, w komentarzach często znajdujemy linki do wyników pomiarów (lub modelowania) powierzchniowego bilansu masy lądolodu (prezentowanych przede wszystkim przez Polar Portal, któremu danych dostarczają Duński Instytut Meteorologii, Instytut Geologiczny Danii i Grenlandii oraz Narodowy Instytut Kosmiczny). Według komentujących świadczą one o tym, że na Grenlandii przybywa lodu. Tymczasem jest to tylko jeden z elementów, które należy uwzględnić przy określaniu całkowitego bilansu masy lądolodu.

Jak przeczytasz dokładniej na przykład w naszym tekście o Antarktydzie, lód tworzący lądolód jest w ciągłym ruchu. Kolejne warstwy śniegu padającego w centrum lądu wywierają coraz większe ciśnienie na warstwy poniżej, powodując, że lód w głębi robi się plastyczny i zaczyna rozpływać na boki jak gęste ciasto. Gdy jęzory lodowców docierają do brzegu morza, są podmywane przez wodę i podważane przez fale, co powoduje co jakiś czas odłamywanie się i odpływanie kolejnych gór lodowych. To naturalny proces, który nie musi prowadzić do strat masy lądolodu – wystarczy, że straty są równoważone przez opady śniegu. Obecnie jednak sytuacja wygląda inaczej: chociaż opady śniegu na Grenlandii są dość intensywne, ubytki lodu przeważają (Khan i in.,2015, Wiese i in. 2016, Trusel i in., 2018). Szacuje się, że anomalie dynamiki ruchu lodu i produkcji gór lodowych, których powierzchniowy bilans masy nie obejmuje, odpowiadają za ok. 30%-50% strat masy lądolodu Grenlandii (van den Broeke et al., 2009, Enderlin et al., 2014, Andersen et al., 2015).

Co naprawdę pokazują mapy i wykresy Duńskiego Instytutu Meteorologii?

Zaglądając do sekcji „grenlandzkiej” strony Polar Portal, w pierwszym rzędzie zobaczymy mapy przedstawiające dobowy powierzchniowy bilans masy Grenlandii (rysunek 5). Pokazują one, w których częściach Grenlandii w konkretnym dniu spadła nowa warstwa śniegu (kolory niebieskie), a w których część lodu stopniała (kolory czerwone). Co roku zimą dominują przyrosty masy, latem pojawiają się jej ubytki.

Ponieważ gęstość świeżego śniegu, starego śniegu, firnu (śniegu nadtopionego i ponownie zmrożonego) i lodu są bardzo różne, wszystkie wartości przelicza się na „ekwiwalent wodny”, czyli grubość warstwy wody o takiej samej masie, jak masa nowej warstwy śniegu lub stopionej warstwy lodu. Wartości na mapie ustalane są na podstawie obserwacji ze stacji meteorologicznych oraz modelu pogody. W obliczeniach uwzględnia się wiele czynników: intensywność opadów, topnienie śniegu, lodu, ponowne zamarzanie wytopionej wody i sublimację śniegu (przechodzenie w stan gazowy bez stopienia).

Widoczne na rysunku 5 dane są także przedstawiane zbiorczo, za pomocą wykresu (rysunek 6). Znajdziemy na nim sumę wkładów do powierzchniowego bilansu masy z całej powierzchni lądolodu. Pamiętajmy! Tu również nie uwzględnia się cielenia lodowców szelfowych – to wciąż tylko bilans powierzchniowy. Na wykresie zamieszczone są dane dla bieżącego i poprzedniego sezonu (odpowiednio linia niebieska i beżowa) oraz dla porównania średnia z lat 1981-2020 (linia ciemnoszara. Analizując, czy linia niebieska znajduje się pod czy nad ciemnoszarą, możemy określić, czy w poszczególnych dniach bilans był poniżej czy powyżej średniej. Ponieważ to suma dla całego lądolodu, tym razem jednostką są już gigatony (czyli miliardy ton, przy czym 1 mld ton odpowiada 1 km³ wody) na dzień (to trochę tak, jakby zdrapać z tortu cały lukier i położyć na wadze).

Na podstawie codziennych oszacowań powierzchniowego bilansu masy, specjaliści obliczają także wartości zakumulowane, czyli wypadkowy bilans od ostatniego 1 września do bieżącej daty (rysunek 7). Na stronie Duńskiego Instytutu Meteorologii można było do niedawna znaleźć mapę w wartościach bezwzględnych (tj. pokazującą ilość śniegu/lodu w ekwiwalencie masy, której wypadkowo przybyło lub ubyło od 1 września, rysunek 7, po lewej). Na stronie Polar Portal wykreślana jest też anomalia tej wartości, czyli jej odchylenie od średniej: dla każdego dnia zakumulowany bilans porównuje się ze średnią wartością dla tego dnia roku z okresu 1981-2010. Na takiej mapie możemy nawet zimą zaobserwować wartości ujemne – oznaczają one, że w bieżącym roku do bieżącego dnia spadło mniej śniegu (lub stopniało więcej lodu) niż zwykle w takim okresie (rysunek 7, po prawej).

Również te dane są prezentowane dodatkowo na zbiorczym wykresie (rysunek 8), na którym podobnie jak w przypadku rysunku 6 zobaczymy dla porównania wartości średnie i z poprzedniego sezonu. Dodatkowo mamy tu wykres dla rekordowego sezonu 2011-2012, w którym już samo powierzchniowe topnienie lodu w czerwcu lipcu i sierpniu wystarczyło do zlikwidowania prawie całego zimowego przyrostu. Była to (na szczęście) wyjątkowa sytuacja. Pamiętajmy bowiem, że oprócz tego zjawiska cały czas zachodzi spływ lodu do oceanu oraz odłamywanie się gór lodowych i dla zrównoważenia tego procesu powierzchniowy bilans masy powinien być zdecydowanie dodatni. Niestety, jak już napisaliśmy na początku artykułu, obecnie coroczne opady śniegu nie wystarczają by uzupełnić straty lodu, całkowity bilans masy Grenlandii jest ujemny i jej masa spada (patrz rysunek 3).

Serdecznie zachęcamy do śledzenia danych zamieszczanych na stronie Polar Portal. Oprócz powierzchniowego bilansu lodu w różnych odsłonach, znajdziecie tam również dane o zmianach zasięgu lodowców, zmianach masy lądolodu a także lodzie morskim i górach lodowych.

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna: dr Jakub Małecki

Dziękujemy Duńskiemu Instytutowi Meteorologii (Danmarks Meteorologiske Institut) za udostępnienie ilustracji do artykułu.

The post Mit: Lód na Grenlandii przyrasta appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

STANOWISKO NAUKI

Grenlandzka pokrywa lodowa, choć w niektórych okresach traciła masę, istnieje już od milionów lat. W czasach Eryka Rudego niektóre obszary Grenlandii mogły być bardziej zielone niż obecnie, ale było to zjawisko lokalne. Gdyby Grenlandia była „zieloną wyspą”, poziom wody w oceanach byłby wyższy o 7 metrów, co nie miało miejsca.

Za tym argumentem idzie sugestia, że jeśli klimat wcześniej zmieniał się naturalnie, tak musi być i teraz. Oczywistą słabością tego rozumowania jest błędne założenie, że czynniki, które wpływały na klimat dawniej, w średniowieczu (np. zmiany aktywności Słońca), odpowiadają za obecne globalne ocieplenie. (Więcej na ten temat we wpisie „Klimat zmieniał się wcześniej”).

Czy Grenlandia w czasach Wikingów rzeczywiście była zielona?

Grenlandzka pokrywa lodowa liczy sobie miliony lat (Lunt i inni 2008), a lód w istniejącej czapie lodowej ma ponad 100 tysięcy lat (Meese i inni 1997).

Z pewnością lądolód Grenlandii istniał i miał się dobrze, gdy nadano nazwę wyspie około 1000 lat temu. Lądolód Grenlandii utrzymuje w sobie dość wody, by podnieść poziom oceanów o 7 metrów. Gdyby Grenlandia rzeczywiście była „zieloną wyspą”, wiele dawnych miast portowych, od Aleksandrii po Wenecję, znajdowałyby się pod wodą, co jak wiemy, nie miało miejsca.

Skąd więc wzięła się zieleń w nazwie Grenlandii? Podczas okresu regionalnego ocieplenia we wczesnym średniowieczu temperatura na Grenlandii była zbliżona do tej z lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Również dzisiaj południowa część Grenlandii (nie pokryta lodowcami) jest latem zielona. Spisane islandzkie sagi mówią, że nazwanie Grenlandii „Zielonym lądem” było strategią promocyjną Eryka Rudego, który chciał w ten sposób przyciągnąć więcej osadników. Na starych mapach spotyka się też nazwy Engronelant i Gruntland (co oznacza „grunt/ziemię” i odnosi się do płytkich zatok) – mogły one zostać błędnie przetłumaczone na „zielony” na podstawie przekazów ustnych.

Żeby dowiedzieć się więcej o życiu osadników na Grenlandii w tym okresie, można sięgnąć  do pochodzącego z XIII w. norweskiego tekstu Konungs skuggsjá (angielskie tłumaczenie można znaleźć tutaj). Grenlandzcy osadnicy drewno do budowy domów musieli importować zza granicy – czy robiliby to, gdyby Grenlandia była porośnięta lasami? Interesujący jest też opis prób zasiewu zbóż – z mizernym skutkiem, skoro „zdecydowana większość nie wiedziała, co to jest chleb”.

Kiedy Grenlandia była zielona?

Lądolód Grenlandii pojawił się około 3 milionów lat temu, a za główną przyczynę jego powstania uważa się spadek stężenia atmosferycznego CO₂ poniżej 400 ppm (Lunt i inni 2008).

Od tego czasu, przez cały czwartorzęd, lądolód pokrywał dużą część powierzchni wyspy i najprawdopodobniej ani razu nie zniknął z niej całkowicie. Z pewnością nie roztopił się podczas ostatniego interglacjału, który miał miejsce około 120 tysięcy lat temu, choć czapa lodowa przykrywająca Grenlandię zmniejszyła w wyniku ocieplenia swoje rozmiary. Jak bardzo zmniejszyła – to pytanie ma istotne implikacje praktyczne, bowiem warunki klimatyczne panujące podczas interglacjału eemskiego na Grenlandii przypominały to, co może czekać nas już w XXI wieku.

Z jednej strony wiadomo, że w najcieplejszym okresie interglacjału eemskiego poziom mórz był 4-6 metrów wyższy niż teraz, z czego jakaś część przypada na stopione grenlandzkie lodowce. Z drugiej strony, dysponujemy wywierconymi w Grenlandii rdzeniami lodowymi (GRIP, GISP2, NGRIP, Renland, Dye 3), które zawierają lód z interglacjału eemskiego. To oznacza, że lądolód Grenlandii nie był dużo mniejszy niż obecnie. Wynika z tego, że wkład topniejącego lądolodu Grenlandii i innych arktycznych lodowców we wzrost poziomu morza, dla warunków odpowiadających klimatowi z tamtych czasów, jest rzędu 2,2-3,4 m (Vernal i Hillaire-Marcel 2008).

Sięgając dalej w przeszłość, paleoklimatologom udało się odkryć, że podczas wyjątkowo długiego interglacjału MIS-11 (425-375 tys. lat temu) lądolód Grenlandii zanikł w znacznym stopniu, kiedy to lodowiec odsłonił południową część wyspy. Badania rdzenia lodowego Dye 3 z południowej Grenlandii wykazały, że w miejscu badania rosły olchy, świerki, sosny i cisy, a w lesie spotkać można było m.in. owady, motyle i pająki. Temperatura na Grenlandii musiała w lecie wynosić ok. 10°C, a zimą nie spadać poniżej -17°C – było tam więc znacznie cieplej niż obecnie. Przeprowadzone za pomocą różnorodnych metod datowania wykazały, że las ten rósł na Grenlandii ponad 400 tysięcy lat temu, może nawet 800 tysięcy lat temu. Czy to oznacza, że współczesne ocieplenie może być naturalne, lub że nie ma się czym przejmować?

Warto przeczytać, co naprawdę mówią naukowcy. Dawne ocieplenie jest związane z naturalnymi zmianami orbity Ziemi. Martin Sharp zauważa: „Można by się spierać, czy w związku z tym czynnik naturalny może powodować obecne ocieplenie, ale dzisiejszy kształt orbity Ziemi zupełnie nie przystaje do tej hipotezy”. W podsumowaniu pracy Sharp podkreśla, że wyniki badań „nie pokazują, że obecny trend ocieplenia nie jest wywołany przez człowieka”. Jeśli już można z nich wyciągać wniosek dotyczący obecnego globalnego ocieplenia, to taki, że „może nas czekać jeszcze większy wzrost temperatury, niż myśleliśmy”.

Skoro do stopienia lądolodu Grenlandii południowej i pojawienia się tam lasów wystarczały zmiany nasłonecznienia podczas okresów międzylodowcowych, oznacza to wysoką czułość lądolodu na wzrost temperatury. Z punktu widzenia obecnej zmiany klimatu to sygnał ostrzegawczy, szczególnie pod kątem wzrostu poziomu oceanów (Vernal i Hillaire-Marcel 2008).

Warto też zauważyć, że hasło „Za czasów Eryka Rudego Grenlandia była zielona” stoi w sprzeczności z często podnoszonym argumentem, że „Lądolód Grenlandii się nie rozpadnie ”, bo świadczy o dużej wrażliwości lądolodu wyspy na zmiany klimatu.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

The post Mit: Za czasów Eryka Rudego Grenlandia była zielona appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.