Mapa zmiany lodowców w Europie oraz na Północnym Atlantyku w 2024 roku (od 30 października 2023 do 30 września 2024, tj. w roku hydrologicznym). Kolor czerwony oznacza utratę masy, kolor niebieski jej przyrost. Skala wyrażona jest w metrach ekwiwalentu wodnego, czyli grubości warstwy wody, jaka powstałaby po stopieniu danej ilości wody. 1 m e. w. odpowiada 1,1 m grubości lodu.

Wartości dla Grenlandii uwzględniają lodowce peryferyjne, ale nie sam lądolód.

Źródło: European State of the Climate 2024.

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 Zmiana masy lodowców w 2024 roku appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Lata temu zdjęcia niedźwiedzi na topniejących skrawkach lodu stały się symbolem globalnego ocieplenia. Już wtedy wiadomo było jednak, że zmiana klimatu to problem obejmujący całą planetę i przyszłość naszego gatunku. Mimo to wciąż wiele osób nie zdaje sobie sprawy, jak wielkie zmiany w życiu ludzi pociągną za sobą przeobrażenia w odległych miejscach. Nowy „Raport o stanie kriosfery 2024”(State of the Cryosphere Report 2024) próbuje to uwidocznić.

Kriosfera, czyli obszary planety pokryte śniegiem i lodem, jest jednym z fundamentów zapewniających stabilny klimat na Ziemi. Raport o zachodzących w niej drastycznych zmianach opracowała grupa ponad 50 czołowych naukowców w tej dziedzinie działających w ramach International Cryosphere Climate Initiative (ICCI).

Północna Europa w zagrożeniu

Badacze wskazują jasno: znana nam kriosfera znajduje się na krawędzi. Obecnie działania ludzkości prowadzą do ogrzania planety o znacznie ponad 2°C (względem epoki przedprzemysłowej), co przyniesie katastrofalne i nieodwracalne konsekwencje dla miliardów ludzi.

Z naszej perspektywy warto odnotować, że wśród regionów narażonych na poważne konsekwencje znajduje się m.in. północna część Europy.

W tegorocznej edycji raportu po raz pierwszy odnotowano rosnący konsensus naukowy wskazujący, że cyrkulacja atlantycka (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) może być na drodze do załamania (patrz np. Czy Golfsztrom słabnie?). Prądy oceaniczne wpływające na klimat w północnej części Europy wykazują oznaki spowalniania, za co odpowiadają topniejące lądolody i ocieplanie się wód oceanicznych. Rozpad AMOC może zaś doprowadzić do znacznego ochłodzenie w północnej części Europy, sięgającego nawet ponad 3°C na dekadę.

Jak wskazują naukowcy, jest to „zmiana tak gwałtowna, że nie istnieją realistyczne rozwiązania pozwalające na adaptację”. „Jeśli AMOC osiągnie punkt krytyczny i się załamie, jej odbudowa zajmie prawdopodobnie tysiące lat” – napisano w podsumowaniu raportu.

Badacze podkreślają, że zakłócenia w globalnej cyrkulacji oceanicznej byłyby jednak znacznie poważniejsze w skutkach, wpływając na systemy klimatyczne na całym świecie.

Kriosfera to los miliardów

Informacji wskazujących, że kriosfera ulega drastycznej przemianie jest jednak o wiele więcej. W raporcie wskazano m.in., że:

• globalna utrata masy przez lodowce świata osiągnęła w 2023 r. rekordowe wartości, 
• w ciągu ostatnich dwóch lat silnego topnienia doświadczyły m.in. lodowce alpejskie (w tym czasie same tylko lodowce Szwajcarii straciły 10% objętości)
• Wenezuela dołączyła do Słowenii jako drugi kraj, który współcześnie utracił wszystkie swoje  lodowce, a na drodze tej jest Indonezja, która może stracić Puncak Jaya (ostatni tropikalny lodowiec Azji, dotąd nazywany „Wiecznym”) w ciągu dwóch najbliższych lat (więcej o lodowcach tropikalnych); 
• w części Himalajów pokrywa śnieżna osiągnęła ekstremalnie niski poziom, wpływając na dostępność wody dla miliardów ludzi żyjących poniżej;
• z powodu spadającego zasięgu lodu morskiego na obu biegunach regiony te odbijają coraz mniej światła, co przyspiesza globalne ocieplenie,
• regiony arktyczne zawierające wieloletnią zmarzlinę rozmarzają coraz bardziej, przez co już teraz zdają się emitować więcej dwutlenku węgla i metanu niż są w stanie pochłonąć;
• a oceany polarne wykazują coraz większe oznaki zakwaszenia, co może długoterminowo uszkodzić regionalne rybołówstwo, takie jak dorsze czy łososie.

„Większość tych zmian będzie nieodwracalna przez setki lub nawet tysiące lat” – przestrzegają twórcy raportu.

Punkty krytyczne

Naukowcy podkreślają, że im wyższy poziom osiągnie globalne ocieplenie, tym większe będzie ryzyko przekroczenia punktów krytycznych. Dotyczy to m.in. lądolodów Arktyki i Antarktyki, wielu lodowców lądowych, topnienia wieloletniej zmarzliny oraz wspomnianej na początku cyrkulacji atlantyckiej.

Jak już pisaliśmy na łamach Nauki o Klimacie, nie jesteśmy w stanie określić, kiedy AMOC może się rozpaść. Może to nastąpić w najbliższych dekadach, a może później. (Czytaj więcej: Załamanie cyrkulacji atlantyckiej – wciąż nie wiemy, kiedy nastąpi).

O innych punktach krytycznych wiadomo jednak coraz więcej.

„Znacząca liczba nowych badań, uwzględniających dynamikę lodowców, zapisy paleoklimatyczne z przeszłości Ziemi oraz najnowsze obserwacje zachowania lądolodów, wskazuje, że punkty krytyczne dla topnienia lodowców Grenlandii i części Antarktydy znajdują się znacznie poniżej poziomu 2,2°C [ocieplenia względem czasów przedprzemysłowych – przyp. red.]. Wielu naukowców zajmujących się lądolodami uważa obecnie, że już przekroczenie progu 1,5°C ocieplenia może wystarczyć do stopienia dużych obszarów Grenlandii i Zachodniej Antarktydy, a także potencjalnie wrażliwych części Wschodniej Antarktydy.” – piszą naukowcy.

W rezultacie wzrost poziomu w nadchodzących stuleciach przekroczy 10 metrów, nawet jeśli zdołamy przywrócić później niższe wartości globalnej średniej temperatury. To zaś będzie stanowiło „poważne i trwałe wyzwanie dla wszystkich regionów przybrzeżnych”, które narażone będą m.in. na powszechne straty i uszkodzenia kluczowej infrastruktury. A to o tyle istotne, że ok. 75% wszystkich miast o populacji powyżej 5 milionów znajduje się na wysokości poniżej 10 metrów nad poziomem morza.

Potrzeba pilnych działań

Tymczasem pomimo zobowiązań krajów do obniżania emisji, stężenie CO₂ w atmosferze nadal rośnie. Jeśli tempo globalnego ocieplenia utrzyma się, globalna średnia temperatura wzrośnie o co najmniej 3°C do końca tego stulecia. Jak wskazują naukowcy – dojdzie do tego jeszcze za życia ludzi urodzonych dzisiaj.

„Bez pilnych działań na rzecz klimatu, miasta i regiony przybrzeżne nie będą w stanie dostosować się na czas. Nie mówimy o odległej przyszłości. Skutki utraty kriosfery są już teraz odczuwalne przez miliony ludzi. Jednak szybkość działań, które podejmujemy dzisiaj, zadecyduje o wielkości wyzwania, z jakim będą musiały się mierzyć przyszłe pokolenia” – komentuje dr James Kirkham, glacjolog, współautor raportu.

I podsumowuje: „Skutki utraty kriosfery będą coraz większe z każdą godziną, w której przywódcy będą zwlekać z podjęciem działań.”

Szymon Bujalski

The post Topnienie lodu i śniegu przyniesie katastrofalne zmiany na świecie. Również w Europie appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

0. Dla zabieganych: krótkie podsumowanie wiedzy o Lodowcu Thwaites

Lodowiec Thwaites to ogromny, osadzony częściowo pod wodą, fragment lądolodu Zachodniej Antarktydy. Ze względu na ocieplenie klimatu (a przede wszystkim oceanu),  być może wszedł w fazę samonapędzającego się rozpadu, którego nic nie zatrzyma. Oznaczałoby to nieunikniony już wzrost poziomu morza rzędu trzech metrów w skali nadchodzących stuleci. A trzeba przy tym pamiętać, że do wzrostu poziomu morza dokładają się także topniejące lodowce z innych części świata oraz wzrost objętości rozgrzewającej się wody (rozszerzalność termiczna cieczy). Dobre podsumowanie zaprezentowano w poniższym filmie produkcji Vox:

1. Co to jest i gdzie leży Lodowiec Thwaites? Jak wygląda?

Lodowiec Thwaites położony jest na tzw. Antarktydzie Zachodniej. Termin ten może być dość konfudujący w przypadku kontynentu okalającego biegun południowy. Gdybyśmy stanęli na tym geometrycznym punkcie, krok w absolutnie każdym kierunku byłby krokiem na północ, a określenia zachód i wschód traciłyby zastosowanie. 

Geografowie dzielą jednak biały kontynent na dwie zasadnicze części: zachodnią i wschodnią, z grubsza nawiązując do nazewnictwa odpowiadających im półkul Ziemi (Ilustracja 2). Zachodnia Antarktyda obejmuje więc tereny w przybliżeniu na południe od Ameryki Południowej, tj. od Półwyspu Antarktycznego (choć w niektórych klasyfikacjach Półwysep traktowany jest jako osobny region), aż do Gór Transantarktycznych przecinających w poprzek cały kontynent. 

Wschodnia Antarktyda jest większa i położona jest na południe od Afryki i Australii, obejmuje Płaskowyż Polarny z biegunem południowym. Obie główne części kontynentu Antarktydy pokryte są lądolodami, czyli gigantycznymi, kopulastymi formami lodowców grubymi na tysiące metrów i spoczywającymi na skałach podłoża.

Lodowiec Thwaites nie przypomina „klasycznych” lodowców, jakie występują np. w Alpach. W przeciwieństwie do nich nie jest indywidualną, wyraźnie wyodrębnioną masą lodu powstałą w wysokich górach i otoczoną przez strome skały, a raczej ogromnym fragmentem kopuły lądolodu Zachodniej Antarktydy, o częściowo umownych granicach (Ilustracja 2). To trochę tak, jak z granicami mniejszych mórz tworzących Morze Śródziemne lub oceany: są częścią większej całości, ale ich granice trzeba czasem poprowadzić arbitralnie wybierając jedno lub kilka kryteriów z szerszego wachlarza możliwości. 

Strumień lodu Thwaites’a wpada do Morza Amundsena – regionu Antarktyki, który jest trudno dostępny, ze względu na oddalenie od stacji naukowych i silne zlodzenie przez cały rok. 

Lodowce antarktyczne są na tyle zimne i wytrzymałe, że gdy ich krawędź dotrze do morza rozwijają tzw. półki lodowe. Powstają one wtedy, gdy lód znajduje się w wodzie na tyle głębokiej, że wyporność odkleja go od dna morskiego wzdłuż tzw. linii gruntowania. Prowadzi to do uformowania unoszącej się przy powierzchni wody grubej na setki metrów lodowej platformy: półki lodowej, zwanej też lodowcem szelfowym (Ilustracja 4A). 

Półki pełnią ważną funkcję stabilizacyjną na Antarktydzie – hamują spływ lodu do oceanu, więc ich ewentualne zniszczenie prowadzi do przyspieszonego ruchu i wzmożonego pozbywania się masy w postaci gór lodowych. Lodowiec Thwaites także ma swoją półkę, choć jest już ona w fatalnym stanie (czytaj więcej o półce Thwaites’a pod pytaniem 5). 

2. Dlaczego Lodowiec Thwaites jest ważny? Czy podnosi poziom morza? Jak wielki jest Lodowiec Thwaites?

Lodowiec Thwaites interesuje glacjologów z wielu przyczyn, ale najważniejszą z nich jest jego gigantyczna objętość połączona z niestabilnością i z coraz szybszymi stratami masy. 

Niestabilność lodowca związana jest z niefortunnym ukształtowaniem podłoża (czytaj więcej pod pytaniem 3) oraz z rozpadem jego półki lodowej, pełniącej rolę hamulca dla ruchu lodu w stronę oceanu (więcej pod pytaniem 5). 

Czoło Lodowca Thwaites ma ok. 120 km długości, co czyni je światowym rekordzistą. Najczęściej podawana powierzchnia lodowca to 192 tys. km² (ponad pół Polski!), a jego objętość to blisko 500 tys. km³, z czego ponad połowa wystaje ponad poziom morza. 

Tak wielka ilość lodu sprawia, że jego całkowite stopienie przełożyłoby się na bezpośredni wzrost poziomu morza aż o 65 cm (zakładając, że stopienie części podwodnej ma na poziom morza wpływ marginalny). Niszczenie Lodowca Thwaites już obecnie skutkuje wzrostem poziomu morza o ok. 0,2 milimetra rocznie, co stanowi 4% całkowitego tempa wzrostu (to największe pojedyncze źródło dodatkowej wody w oceanie).

Zanik Lodowca Thwaites pociągnąłby za sobą także drastyczne skutki pośrednie. Sąsiednie sektory lądolodu, nieco mniejsze, lecz ulegające podobnym przemianom, mogą wraz z rozpadem Thwaites’a podążyć dokładnie w tym samym kierunku – ku wyniszczeniu. 

Ich rozpad dodałby w najgorszym razie ponad dwa metry do wzrostu poziomu morza. Taka zmiana przemodelowałaby wybrzeża na całym świecie i wymazała z map wiele miast nadmorskich. 

Istotna uwaga: rozpad i wytopienie wielkiej części Zachodniej Antarktydy zajmie przynajmniej kilkaset lat.

3. Dlaczego Lodowiec Thwaites jest niestabilny?

Pomimo niskiej temperatury powietrza przez cały rok duża część antarktycznych lodowców szybko traci masę, przede wszystkim ze względu na kontakt z coraz cieplejszymi wodami morskimi. 

W przypadku Lodowca Thwaites topnienie podwodne zainicjowało kaskadę procesów dążących do jego całkowitego zniszczenia.

Masa Lądolodu Zachodniej Antarktydy (ang. West Antarctic Ice Sheet, w skrócie WAIS) przez miliony lat wgniatała skorupę ziemską w taki sposób, że jego podłoże przypomina kształtem wielką misę: im bliżej środka kopuły WAIS, tym głębiej wgniecione jest podłoże, na setki i tysiące metrów poniżej poziomu morza. Dawne i obecne lądolody o takiej charakterystyce glacjolodzy nazywają lądolodami morskimi (ang. marine ice sheet). Z natury są one bardzo wrażliwe na zmiany oceaniczno-klimatyczne ze względu na niekorzystną geometrię dna i zanurzenie dużej części lodu głęboko pod wodą. Wizję prawdopodobnego przebiegu rozpadu takich mas lodowych nakreślili badacze jeszcze w latach 1970. Procesy biorące udział w niszczeniu takiego częściowo „podwodnego” lądolodu nazwano zbiorczo niestabilnością lądolodu morskiego (ang. marine ice sheet instability). To właśnie ta niestabilność powoduje, że Lodowiec Thwaites jest zagrożony.

Misowaty kształt podłoża lądolodów morskich, w tym Lodowca Thwaites, powoduje, że gdy ich krawędzie cofają się na skutek ocieplenia, linia gruntowania (linia wzdłuż której lód traci kontakt z podłożem) przemieszcza się ku coraz głębszym częściom dna morskiego (Ilustracja 4B). Względnie ciepła woda głębinowa zyskuje wtedy dostęp do coraz większej części lodowca i efektywnie ją wytapia. To z kolei przesuwa linię gruntowania na wody jeszcze głębsze, przez co mechanizm wzmożonego topnienia sam się napędza. 

Na tym nie koniec. Gdy spód lodowca zanurzony jest w coraz głębszej wodzie, jednocześnie rośnie grubość lodu na linii gruntowania. Grubość ta jest kluczowym czynnikiem wpływającym na tempo przemieszczania lodu w stronę oceanu – im lód na linii gruntowania jest grubszy, tym spływ lodu jest szybszy (por. Ilustracje 3A i 3B). 

Gdy grubość lodu na linii gruntowania rośnie, jego ruch wyraźnie przyspiesza, a szybszy transport lodu skutkuje coraz silniejszym spękaniem półki lodowej i łatwiejszym odłamywaniem gór lodowych. Podobnie jak podwodne topnienie, również ten proces napędza raz zainicjowane straty masy lądolodów morskich. W skrajnych przypadkach, gdy wycofująca się linia gruntowania nie napotyka przez dziesiątki czy setki kilometrów płytszej wody, gdzie mogłaby osiągnąć względnie stabilną pozycję, może dojść do dynamicznego rozpadu wielkiej części lądolodu. Całkiem możliwe (choć jeszcze nie pewne), że proces ten już się rozpoczął właśnie na Lodowcu Thwaites.

W przyszłości może pojawić się jeszcze jeden hipotetyczny mechanizm, który może przyśpieszyć rozpad Lodowca Thwaites. Wraz z wycofywaniem się lądolodu i rozpadem podgryzanych przez ocean półek lodowych mogą utworzyć się bardzo wysokie lodowe klify – nowe krawędzie lodowca Thwaites. Symulacje wskazują, że gdy ich wysokość przekroczy 100 metrów, nie będą w stanie utrzymać się w pionie i będą zawalać się pod własnym ciężarem. Nazwa się to niestabilnością morskich klifów lodowych (ang. marine ice cliff instability). Badacze nie są jeszcze pewni, czy proces ten wystąpi, ale jeżeli tak, to miałby on potencjał do znacznego przyspieszenia niszczenia lodowca, co skutkowałoby dużo szybszym wzrostem poziomu morza.

Mechanizm niestabilności lądolodów morskich opisano pełniej na GlacjoBLOGii.

4. Co działo się z Lodowcem Thwaites w ostatnich dekadach? Ile lodu traci?

W latach 2018-2025 badaniami Lodowca Thwaites zajmuje się przede wszystkim międzynarodowa grupa badaczy skupiona wokół projektu International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC). Wcześniejsze prace doszły m.in. do następujących wyników:

• Lodowiec Thwaites coraz szybciej traci masę, ostatnio w średnim tempie około 50-75 gigaton (czyli miliardów ton) na rok lub około dwa tysiące ton na sekundę. Tak wielka ilość traconej wody pokryłaby w rok całą Polskę warstwą 16 centymetrów, a wlewając się do oceanu odpowiada za około 0,2 mm wzrostu poziomu morza rocznie, co stanowi 4% całkowitej wartości tego wzrostu wynoszącej 3,5-4 mm rocznie. 
• Niemal cała powierzchnia Lodowca Thwaites obniża się. W dolnych częściach lodowca grubość lodu spada o 3-4 metry na rok, zarówno przez topnienie powierzchni, jak i przyspieszony spływ lodu ku morzu.
• Linia gruntowania Lodowca Thwaites wycofuje się w tempie kilkuset metrów rocznie na skutek intensywnego topnienia podwodnego. Względnie ciepła woda głębinowa wdziera się coraz głębiej i głębiej pod lodowiec (Ilustracja 4).
• Grubość lodu na obecnej linii gruntowania Lodowca Thwaites jest bardzo duża (800-1200 m), czego skutkiem jest około dwukrotny wzrost prędkości ruchu lodu w stronę morza w ostatnich 30 latach. Obecne tempo ruchu lodu przekracza już miejscami dwa-trzy kilometry rocznie.
• Unoszące się na wodzie przedłużenia lodowca – półki lodowe lub lodowce szelfowe – ulegały ciągłemu niszczeniu na skutek spadku grubości (obecnie od 2 do 10 metrów rocznie) i rozwoju gęstej siatki szczelin (Ilustracja 1). 

Ogólnie rzecz ujmując, w okresie obserwacji satelitarnych stan Lodowca Thwaites i jego półek lodowych systematycznie się pogarszał. Niedawne badania oceanograficzne przedpola lodowca rzuciły natomiast nieco światła na jego zachowanie w ostatnich około stu-dwustu latach. Analizując pozostawione na morskim dnie ślady naukowcy doszli do wniosku, że lodowiec doświadczył okresu bardzo szybkiego cofania się (gwałtowniejszego niż obecnie) zanim emitowany przez człowieka dwutlenek węgla zaczął silnie wpływać na temperaturę atmosfery i oceanów. Linia gruntowania wycofała się wówczas o ponad dwa kilometry w zaledwie pół roku. Autorzy badań ocenili, że podobnych epizodów szybkiego wycofywania możemy spodziewać się wkrótce. 

Wyniki tych badań pokazują jednak, jak niewiele wiemy o ewolucji lodu Antarktydy w erze przed-satelitarnej. Nie jest wykluczone, że dla Lodowca Thwaites dość normalne są okresy szybkiego odwrotu, a jeśli tak, to być może jakaś część obecnie zachodzących zmian także ma naturalne podłoże związane z cyklem życiowym tej gigantycznej masy lodu? Póki co nie możemy tego rozstrzygnąć, ale nawet jeśli jest tak w istocie, to nie zmienia to zasadniczo niepokojąco wyglądającej przyszłości lodowca (więcej pod pytaniem 6).

5. Co dzieje się z Lodowcem Thwaites obecnie? Czy Thwaites może się rozpaść w kolejnych latach? Jaki jest stan jego półek lodowych?

Na przełomie 2021 i 2022 roku media szeroko opisywały nowe niepokojące odkrycia. Badacze ITGC różnymi metodami obserwowali ocalałe fragmenty półki lodowej Thwaitesa – unoszącego się na wodzie przedłużenia lodowca, które stanowi hamulec dla lodu spływającego od strony kontynentu i swoisty bufor bezpieczeństwa całego systemu. 

Półka w części zachodniej już praktycznie nie istnieje i nie spełnia swojej funkcji, ponieważ jest raczej konglomeratem luźnych gór lodowych spojonych ze sobą tylko cienką krą lodu morskiego (Ilustracja 1). Część wschodnia natomiast jeszcze funkcjonuje (Ilustracja 4): hamuje spływ części lodu do oceanu, ponieważ podparta jest o podwodny garb. 

Taki stan rzeczy nie utrzyma się jednak długo, ponieważ obserwacje naukowców jednoznacznie wskazują, że podwodne topnienie i rozwój pęknięć (od powierzchni i od spodu) systematycznie odczepiają wschodnią półkę od garbu. Jeżeli dotychczasowe tempo niszczenia tej ważnej strefy nie spowolni, całkowita utrata podparcia powinna nastąpić do 2025 roku. Wówczas półka prawdopodobnie rozpadnie się, a prędkość spływu lodu z kontynentu do oceanu wzrośnie. Tym samym także ten sektor czoła Lodowca Thwaites zacznie zrzucać do oceanu wielkie ilości masy w postaci gór lodowych. Więcej o tych badaniach dowiesz się z materiału video z konferencji prasowej zespołu ITGC.

Podkreślmy: to nie Lodowiec Thwaites ma się rozpaść do 2025 roku, lecz jego mały, choć ważny, pływający fragment – wschodnia półka lodowa.

6. Jaka przyszłość może czekać Lodowiec Thwaites? Ile czasu mu pozostało?

Do roku 2025 może rozpaść się ostatni fragment jego półki lodowej, który wciąż wyraźnie spowalnia spływ dużej części lodu w kierunku oceanu. Brak półki ułatwi lodowcowi zrzucanie kolejnych tysięcy gór lodowych do Morza Amundsena (więcej pod pytaniem 5).

Znajomość ukształtowania podłoża Lodowca Thwaites skłania do wniosku, że jego długoterminowa przyszłość maluje się w czarnych barwach. Naukowcy są zdania, że Lodowiec Thwaites podlega niestabilności typowej dla lądolodów morskich (ang. marine ice sheet instability; czytaj więcej pod pytaniem 3) oraz że – być może – wszedł już w fazę samonapędzającego się rozpadu, którego nie da się zatrzymać. 

Linia gruntowania lodowca wycofuje się w głąb kontynentu w tempie setek metrów rocznie (Ilustracja 4). Niestety, proces ten raczej nie spowolni, ponieważ ukształtowanie podłoża Lodowca Thwaites jest skrajnie niekorzystne (Ilustracja 5). Po pierwsze, na niemal całej swojej powierzchni spód lodowca spoczywa głęboko poniżej poziomu morza, miejscami nawet ponad dwa tysiące metrów. Po drugie, geometria dna umożliwia swobodny dopływ ciepłych wód głębinowych do spodu lodowca, które intensywnie topią go od spodu. Po trzecie, występują tu głębokie na setki metrów szerokie podlodowe doliny kanalizujące ruch wielkiej części lodu, wzdłuż których nie występują istotnie wyniesienia. Oznacza to, że wycofująca się linia gruntowania przez setki kilometrów nie będzie miała szans, aby trafić na wypłycenie, które mogłoby tymczasowo ustabilizować jej pozycję i przyhamować utratę masy.

Jeżeli dalsze badania potwierdzą wejście Lodowca Thwaites w fazę dynamicznego i nieodwracalnego rozpadu, oznaczać to będzie, że świat skazany jest na znaczący wzrost poziomu morza: przynajmniej o 65 centymetrów tylko z tego jednego sektora Antarktydy, a najpewniej także o kolejne ponad dwa metry z sektorów sąsiadujących z Lodowcem Thwaites. Mimo przezwiska lodowca („Lodowiec Zagłady”) nie będzie to jednak proces gwałtowny: ze względu na jego gigantyczne rozmiary zniszczenie i stopienie Thwaites’a zajmie przynajmniej setki lat, a może i więcej, czego wiele doniesień medialnych nie podkreśla należycie.

Lodowiec Thwaites to obszar o wyjątkowym znaczeniu dla świata, niezwykle wrażliwy na zmianę klimatyczno-oceaniczną i jeden z najszybciej zmieniających się systemów lodowcowych. Nie należy się go jednak bać: nie zaleje nas gwałtowna fala wody roztopowej, choć kolejne generacje ludzi będą coraz bardziej odczuwać skutki jego rozpadu. Dziś należy go przede wszystkim zrozumieć i chronić klimat, aby zminimalizować tempo utraty jego masy.

dr Jakub Małecki

The post „Lodowiec Zagłady” zmiecie nas z powierzchni Ziemi? Wyjaśniamy. appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Doskonale pamiętam moją pierwszą wyprawę. Był ostatni dzień czerwca 2007 roku, gdy po raz pierwszy wylądowałem w Zatoce Petunia. Pogoda była paskudna, przez co rozładunek zaopatrzenia ze statku przeciągnął się o kilkanaście godzin, ale i tak czułem się fantastycznie. Studencik jakich wielu załapał się na ekspedycję poznańskiego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza na arktyczny Svalbard, największą lodownię Europy, aby przez dwa miesiące mieszkać w traperskiej chatce bez kanalizacji, sieci elektrycznej i kontaktu z resztą świata. 

Już wtedy, pierwszego dnia, wiedziałem, że będę badać lodowce górskie – przepiękne lądowe masy lodu spływające powoli z gór w kierunku morza. Były wszędzie dookoła. Choć zrobiły na mnie oszałamiające wrażenie ze względu na piękno i wielkość, w kontekście Arktyki należałoby je zaklasyfikować do lodowcowego “planktonu” o rozmiarach co najwyżej większych polskich jezior. Dla porównania, największe lodowce Svalbardu są jak kilka powiatów razem wziętych, a lądolód Grenlandii jak blisko pół Unii Europejskiej. Ale mnie to właśnie te “maluchy” interesują i odpowiadają najbardziej. To tam najpełniej doświadczam uroków polarnej przyrody, a krajobraz zmienia się bardzo wyraźnie na przestrzeni pokonywanych kilometrów. Potrafią być naprawdę urokliwe i to im poświęciłem pracę zawodową.

Małe lodowce Zatoki Petunia w środkowej części Spitsbergenu, największej wyspy Svalbardu, odwiedzam i badam od kilkunastu lat. Wiele się w tym czasie zmieniło. W swoich dolnych odcinkach straciły w latach 2007-2021 warstwę lodu wysokości kilkunastu pięter, przez co ich krawędzie wycofały się głębiej w górę dolin nawet o setki metrów, odsłaniając połacie ziemi nigdy wcześniej nie deptanej przez człowieka. Lodowiec najbardziej szczegółowo monitorowany przez UAM, Sven (il. 2), stracił w tym czasie jakieś 20% swojej masy. Jeden z najmniejszych lodowców w okolicy, Ferdinand, stał się nawet zombiakiem – nie wytrzymał współczesnego klimatu. Jego resztki bieleją jeszcze spomiędzy skalnego gruzu, ale w zasadzie umarł i tylko symuluje ruchy żywotne (il. 3). 

Zapewne podobny los czeka za kilka dekad także pozostałe, większe lodowce zatoki, bo już dziś jest dla nich zbyt ciepło (o stanie małych lodowców środkowego Spitsbergenu pisałem na GlacjoBLOGii tutaj i tutaj). Osobiście bardzo mnie to przygnębia, bo lód jest bezcennym i pięknym składnikiem polarnego krajobrazu, ale przede wszystkim czymś bardzo mi bliskim.

Niestety to, co widzę w Zatoce Petunia, nie jest niczym niezwykłym w skali Svalbardu. Dotychczasowe obserwacje z innych małych lodowców są zgodne z moimi. Koleżanki i koledzy z PAN, UŚ, UMK, UWr, UMCS, UJ oraz z innych polskich i zagranicznych jednostek wielokrotnie raportowali o szybko znikających lodowcach górskich wszędzie tam, gdzie prowadzi się intensywne badania terenowe: na zachodzie, na południu i w centrum Spitsbergenu. Strasznie mnie jednak ciekawiło, czy tak samo dzieje się tam, gdzie ze względów logistycznych nie monitoruje się systematycznie zmian na lodowcach, czyli na północy i wschodzie Svalbardu oraz na sąsiednich archipelagach rosyjskich. Przeprowadziłem więc odpowiednie analizy i… wysoko uniosłem brwi.

Atlantyk wkracza do Arktyki

Europejski obszar Arktyki tworzy przede wszystkim Morze Barentsa z trzema archipelagami – Svalbardem, Nową Ziemią i Ziemią Franciszka Józefa (il. 4). Morze Barentsa jest niezwykle interesujące, bo niewiele jest miejsc, w których zachodzi obecnie tak potężne przemeblowanie. Nie można tego nazwać inaczej – morze to z polarnego staje się umiarkowanym, a ogół mechanizmów do tego prowadzących nazwano atlantyfikacją (Asbjørnsen et al., 2020). 

Objawy atlantyfikacji to m.in. coraz cieplejsza woda z dekady na dekadę (Comiso and Hall, 2014), szybko znikająca kra zimowego lodu morskiego (Årthun et al., 2012), a także ustępowanie gatunków arktycznych tym z Oceanu Atlantyckiego (Ingvaldsen i in., 2021). Przyczyny tych radykalnych zmian są jeszcze nie do końca jasne, ale kluczową rolę odgrywa tu coraz większy napływ ciepłych wód oceanicznych w okolice Morza Barentsa, co od wielu lat monitoruje Instytut Oceanologii PAN w Sopocie (Walczowski i Piechura, 2011).

Z procesami atlantyfikacji silnie związany jest wzrost temperatury powietrza w regionie, czego dowodzą m.in. pomiary prowadzone na należącej do Instytutu Geofizyki PAN Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Svalbardzie – w ostatnich czterech dekadach średnia roczna temperatura powietrza wzrastała tam kilkukrotnie szybciej niż średnia światowa, tj. średnio o 1,14°C na dekadę, a miesięcy zimowych (grudzień-luty) nawet o 2,27°C na dekadę (Wawrzyniak i Osuch, 2020). Podobnie ekstremalne tempo ocieplenia widoczne jest w okolicy Nowej Ziemi i Ziemi Franciszka Józefa (Kohneman i in., 2017). Dla światów, w których lód jest wszechobecny, taka zmiana jest prawdziwą rewolucją, stąd lodowce i czapy lodowe pokrywające wszystkie trzy europejskie archipelagi silnie to odczuwają. Jedne topnieją ekspresowo, a inne nie, a różnorodność reakcji lodowców na zachodzącą zmianę klimatu nie zawsze da się łatwo wytłumaczyć.

„Jabłka i pomarańcze”

Opowiadając w mediach o sytuacji lodowców w Arktyce często trzeba się streścić nie wchodząc przesadnie w szczegóły. W takich przypadkach mówię na przykład, że każdego roku Svalbard traci od kilku do kilkunastu miliardów ton lodu. Takie stwierdzenie nie odzwierciedla jednak dużego zróżnicowania w zachowaniu lodowców pomiędzy ich poszczególnymi typami i regionami. Typ ma ogromne znaczenie dla ogólnego zachowania, bo na przykład małe i duże lodowce górskie mają zupełnie inne proporcje zachodzących na nich procesów gromadzenia i strat masy. 

Małe arktyczne lodowce są generalnie spokojne, raczej przymarznięte do podłoża, kończą się na lądzie i mają niewielkie strefy zasilania śniegiem, a na zmiany ich grubości wpływ ma przede wszystkim klimat. Inaczej jest natomiast z lodowcami dużymi – te są znacznie szybsze, uchodzą do morza, które dodatkowo je niszczy, ale w zamian mają niekiedy potężne, odpowiednio wysoko położone obszary, gdzie śnieg może przetrwać letnie topnienie (il. 5). O ich zmianach decyduje więc nie tylko atmosfera, lecz także warunki morskie, a dodatkowo również szybkie i zmienne tempo ruchu (przyspieszenie spływu lodu „rozciąga” lodowiec, jednocześnie sprawiając, że staje się cieńszy, a spowolnienie ruchu odwrotnie).

To wszystko sprawia, że największe lodowce Svalbardu zachowują się inaczej niż te małe: szybko chudną przy dolnych krawędziach, ale często od pewnej wysokości powoli tyją. Tę graniczną wysokość nazywamy linią równowagi, a wraz z ociepleniem klimatu linia ta migruje coraz wyżej i wyżej. W przypadku większości małych lodowców podniosła się już na tyle, że lodowce przestały do niej dosięgać i topnieją na całej swojej powierzchni. Tymczasem niektóre duże masy lodowe wciąż pozostają w całkiem niezłej kondycji. Zestawianie ze sobą małych i dużych lodowców może więc być jak porównywanie jabłek do pomarańczy: to po prostu dwie różne bajki. A najczęściej tak omawiało się stan lodowców Svalbardu – dzielono je raczej według regionów, a nie typów. Z tabel podsumowujących liczne badania naukowe nie bardzo dało się więc wyłuskać informacje o stanie wspomnianego wcześniej lodowcowego “planktonu”, który mnie interesuje najbardziej.

Modele i analizy

W moich badaniach chciałem porównywać jabłka z jabłkami: sprawdziłem jak zachowywały się ostatnio tylko małe lodowce górskie (do około 30 kilometrów kwadratowych powierzchni) na Svalbardzie, Nowej Ziemi i Ziemi Franciszka Józefa. Posłużyłem się do tego celu kilkudziesięcioma modelami terenu z lat 2011-2017 wygenerowanymi w ramach projektu ArcticDEM na podstawie zdjęć satelitarnych w bardzo wysokiej rozdzielczości. Dzięki nim można było określić, które części lodowców podnoszą się, a które obniżają. 

Informacje takie nie wystarczają jednak do oceny tempa topnienia lub gromadzenia śniegu, bo na zmiany wysokości powierzchni lodowców wpływa także ich ruch. Aby ograniczyć ten wpływ, do analiz wybrałem tylko takie lodowce, które powinny być maksymalnie powolne i mało aktywne, czyli z czołami położonymi na lądzie, a nie w morzu. Dzięki temu, pozyskane dane o zmianach grubości dla 382 lodowców w 29 lokalizacjach są też całkiem niezłym przybliżeniem bilansu ich masy, czyli różnicy między gromadzeniem śniegu (bilans dodatni i podnoszenie powierzchni) i topnieniem (bilans ujemny, obniżanie). Oszacowałem też objętość lodowców, aby ocenić ile lat jeszcze wytrzymają przy aktualnym tempie zmian. Artykuł Recent contrasting behaviour of mountain glaciers across the European High Arctic revealed by ArcticDEM data ukazał się w maju 2022 w czasopiśmie glacjologicznym The Cryosphere.

Wyniki analiz są dla europejskiej Arktyki mocno pesymistyczne. Większość małych lodowców topnieje od czół aż po szczyty, bo nawet w najwyższych partiach wyraźnie spada ich grubość i najprawdopodobniej nie zachodzi już gromadzenie śniegu. Jeżeli pogoda w okresie obejmującym analizy była reprezentatywna dla współczesnego stanu atmosfery (a mam podstawy sądzić, że można ją za taką uznać), oznaczałoby to, że większość tych lodowców prędzej czy później zabije nawet obecny klimat, nie mówiąc już o jego dodatkowym ociepleniu w przyszłości. 

Uogólniając wyniki medianą, w okresie badań metr kwadratowy małych lodowców na Svalbardzie “chudł” rocznie o 0,58 metra grubości tracąc przy tym 510 kg masy, o ponad metr grubości i 930 kg masy rocznie na Nowej Ziemi i o 0,25 metra i 230 kg masy rocznie na Ziemi Franciszka Józefa. W przypadku Svalbardu i Nowej Ziemi wyniki te wskazują, że małe lodowce górskie topnieją około dwukrotnie szybciej, niż średnia dla całych archipelagów. Od tych wartości są jednak odstępstwa, zarówno na plus, jak i na minus, i to właśnie te ekstrema są najbardziej ciekawe.

Zaskakujące maluchy

Zacznijmy od lodowców będących w najgorszej sytuacji. Na Svalbardzie należą do nich te wzdłuż zachodniego wybrzeża Spitsbergenu i na położonej nieco dalej na wschód Wyspie Edge’a (il. 6a, 7a), a na Nowej Ziemi te w południowej części archipelagu (il. 6b). W okresie 2011-2017 traciły w swoich dolnych sektorach aż trzy-cztery metry grubości rocznie, a w partiach najwyższych od kilkunastu centymetrów do nawet jednego metra na rok (il. 7a). 

W przypadku Svalbardu tak błyskawiczne topnienie lodowców w tych obszarach związane jest przede wszystkim z ich specyficznym ukształtowaniem podłoża – względem obecnego klimatu położone są absurdalnie nisko, bo ich czoła spoczywają najczęściej ok. 50 m n.p.m., a partie najwyższe zaledwie 400-500 m n.p.m. A jak wiemy z własnego doświadczenia: im niżej, tym cieplej. W kontekście glacjologicznym zaś: im niżej, tym silniejsze topnienie. Właśnie ta cecha przełożyła się na ogromne straty objętości lodu w tempie dochodzącym nawet do 2-4% rocznie. Oznacza to, że niektóre grupy najmniejszych lodowców we wspomnianych rejonach mogłyby zniknąć jeszcze w latach 2040.-2060., a większość z nich do lat 2080. (oczywiście jeżeli tempo strat objętości utrzymałoby się na stałym poziomie). Tak krytyczna nierównowaga z obecnym klimatem była moim pierwszym dużym zaskoczeniem. 

Drugą, jeszcze większą niespodziankę sprawiły mi wyniki z północnego Svalbardu. Tak wielką, że z niedowierzania powtórzyłem analizy na innych zestawach danych. Wyszły podobnie jak za pierwszym razem i byłem już pewny, że to nie błąd. Oto na monitorze miałem dowody na to, w co nie uwierzyłbym, gdyby ktoś mi to powiedział. Na Svalbardzie, który ocieplił się już o kilka stopni Celsjusza i gdzie wszystkie dotychczasowe badania mówiły o coraz szybszym topnieniu małych lodowców, z niejasnych powodów istnieją takie, które wydają się stabilne lub nawet powoli rosną zamiast dostawać lanie od coraz cieplejszej atmosfery. Zaledwie 130 km od moich szybko znikających lodowców w Zatoce Petunia i tylko 30 km od północno-zachodniego wybrzeża Spitsbergenu, gdzie lód także szybko znika, żyją sobie małe, wesołe lodowce, które najwyraźniej korzystają na ociepleniu klimatu. To przedziwne, nawet pomimo tego, że kilkuletni okres badań jest stosunkowo krótki. Zjawisko to nazwałem roboczo “anomalią północnego Spitsbergenu” (il. 6a; 7b).

Otwartym pytaniem pozostaje skąd ta anomalia się w ogóle wzięła? Przypuszczam, że może mieć związek ze znikającą krą na Oceanie Arktycznym, która odsłania coraz większe połacie otwartej wody na północ od Svalbardu (Onarheim i in., 2014) i pozwala jej parować, tym samym napędzając zimowe opady śniegu wzdłuż górzystych północnych wybrzeży. Wzrost opadów śniegu w tym rejonie zdają się potwierdzać niektóre symulacje (van Pelt i in., 2019), jednak postawiona hipoteza wymaga dokładniejszego sprawdzenia. Jeżeli udałoby się ją pozytywnie zweryfikować, byłby to niezły przykład jak ocieplenie klimatu może lokalnie wywijać nieoczekiwane fikołki. To, co natomiast wiadomo to to, że w latach 1970-1990 przynajmniej jeden z tych anormalnych lodowców wyraźnie się skurczył (Etzelmüller i in., 1993) oraz to, że lodowce północnego Spitsbergenu są w dobrej kondycji przynajmniej od początków XXI wieku, co wygrzebałem z danych Hugonneta i in. (2021). Możliwe więc, że anomalia jest stosunkowo świeżym zjawiskiem, co pasowałoby do hipotezy tłumaczącej jej istnienie wycofywaniem krawędzi lodu morskiego. Samo istnienie anomalii uważam za fantastyczną niespodziankę, choć oczywiście zyski na północy Spitsbergenu tylko w symbolicznym stopniu poprawiają fatalny stan małych lodowców w arktycznej Europie. Coś jak bramka honorowa w meczu przegranym 1:10.

Rosnące lodowce to wyjątki

Nie wykluczam, że wyrwane z kontekstu rewelacje o rosnących lodowcach mogłyby być przez pewne osoby wykorzystane do kolejnej próby odwołania globalnego ocieplenia (tym bardziej, że niektórym wystarczają do tego nawet większe opady śniegu w chłodnej porze roku). Niestety, ocieplenie klimatu trwa i ma się świetnie, a anomalia północnego Spitsbergenu wcale go nie przekreśla. Po pierwsze, jest wyjątkiem – dotyczy zaledwie dwóch lokalizacji, podczas gdy w pozostałych 27 miejscach zaobserwowano straty grubości lodowców. 

Po drugie, nie jest to wyjątek całkowicie odosobniony. Wspominałem już, że na samym Svalbardzie notowane były w ostatnich dwóch dekadach wzrosty, choć raczej większych mas lodowych, wciąż wystających powyżej regionalną linię równowagi (Bamber i in., 2004). Także w innych miejscach świata, w wyniku tymczasowych splotów korzystnych warunków pogodowych, sporadycznie zdarzają się (i zwykle nagle kończą) kilkunasto- lub nawet kilkudziesięcioletnie okresy przyrostów lodu.Przykładowo, w latach 1980. i 1990. część lodowców Norwegii rosła w następstwie serii śnieżnych zim (Nesje i in., 2008). W pakistańskim Karakorum z kolei lodowce były stabilne przez kilka ostatnich dekad, lecz prawdopodobnie okres ten skończył się przed rokiem 2020 (Hugonnet i in., 2021). Ba, nawet niektóre części Antarktydy otrzymują w wyniku cieplejszego klimatu więcej śniegu niż przed laty, ale nie zmienia to faktu, że biały kontynent traci więcej lodu, niż zyskuje (Smith i in., 2020).

Spojrzenie w przyszłość

Małe lodowce (definiowane tak, jak w tym artykule, tj. do 30 km² powierzchni i bez kontaktu z morzem) sumarycznie stanowią tylko kilka-kilkanaście procent ogólnej powierzchni zlodowaconej swoich archipelagów w europejskiej Arktyce, dlatego nawet ich całkowite wytopienie nie wpłynie specjalnie na poziom światowego oceanu. Skoro tak, to czy w Polsce odczujemy jakkolwiek ich zanik? Nie będę nikogo oszukiwał – nie zauważymy żadnej różnicy, tak samo jak wycięcie grupy starych drzew na drugim końcu Polski nie wpływa bezpośrednio na jakość naszego życia. W obu przypadkach nie oznacza to jednak, że utracone pomniki przyrody są bez znaczenia i nie są warte ochrony. Mają ogromną wartość dla całego środowiska, nieożywionego i ożywionego, w swoim bliższym, ale też nieco dalszym otoczeniu.

Małe lodowce górskie są bardzo liczne w Arktyce i reprezentują 85% populacji lodowców Svalbardu, 82% populacji Nowej Ziemi i 26% populacji Ziemi Franciszka Józefa. W niektórych rejonach tych wysp, np. w środkowej części Spitsbergenu, są jedynym występującym typem zlodowacenia i pełnią tam bardzo ważne funkcje: chłodzą mikroklimat dolin, są domem dla wciąż słabo poznanych organizmów, dostarczają bezcennych składników dla organizmów morskich w pobliskich fiordach i zatokach. W końcu, są tym, co stanowi o wyjątkowości krajobrazu, czymś, co go konstytuuje i spaja w jedną piękną całość. Arktyczne doliny opuszczone przez lodowce rzadko bywają piękne, bo pokrywa je chaotyczne głazowisko, a właśnie w tę stronę zmierza obecnie ewolucja środowiska wymuszona ociepleniem klimatu (il. 9).

Ale najważniejsze zostawiłem na koniec. W odróżnieniu od dużych lodowców, których czoła uchodzą do morza (il. 6), przy czołach osadzonych na lądzie tworzą się rzeki, które odpowiadają za nawadnianie całych okolic i są źródłem wody dla położonych niżej ekosystemów. Ponieważ Arktyka jest generalnie sucha (w zimnym powietrzu mieści się mało pary wodnej), wilgotno i grząsko robi się tylko wtedy, gdy zimowy śnieg topnieje wiosną i wczesnym latem. Po tym jak ostatnie nisko położone płaty śniegu znikną, rzeki zasilane są przede wszystkim właśnie z tego, co wytopi się na małych lodowcach. Zniknięcie lodowców górskich fundamentalnie wpłynie więc na hydrologię ogromnych części wysp, co znajdzie swoje odbicie w zmianach ich unikalnej struktury ekologicznej, zarówno na lądach, jak i w morzu w okolicach ujść rzek.

Arktyka Europy zmienia się naprawdę błyskawicznie, bo sektor Morza Barentsa jest w czołówce rankingu regionów z najszybciej rosnącą temperaturą. Po ładnych kilku latach w branży glacjologicznej oswoiłem się z myślą, że moje wnuki, jeśli będzie im kiedyś dane odwiedzić środkowy Spitsbergen, nie zobaczą już lodowca Ferdinand z Ilustracji 3, a Sven z Ilustracji 2 zapewne nie zrobi na nich takiego wrażenia, jakie w 2007 roku zrobił na mnie. Powstaną inne małe lodowce, choć w wyniku fragmentacji tych większych. I może też będzie ładnie, przynajmniej dopóki i te nie znikną. Ale małe sanktuarium lodowców na północy Spitsbergenu pozwala mi chociaż mieć nadzieję, że wnuki będą miały szansę zobaczyć kawałek takiej Arktyki, jaką zapamiętał dziadek. Gdzie czas się zatrzymał na dłuższą chwilę. To jest dobra myśl. Chociaż pewnie naiwna, bo jak pokazuje rzeczywistość, w ocieplającym się świecie wszystko, co dobre, ma swój koniec.

Dr Jakub Małecki

Więcej: Jakub Małecki, 2022: Recent contrasting behaviour of mountain glaciers across the European High Arctic revealed by ArcticDEM data. The Cryosphere, 16, 2067–2082, 2022, https://doi.org/10.5194/tc-16-2067-2022.

The post Lodowce górskie arktycznej Europy zmierzają ku wyginięciu, ale niektóre mają inne plany appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Wszyscy lubimy czasem egzotykę. Według Słownika Języka Polskiego PWN słowo „egzotyczny” oznacza:

1. właściwy krajom o całkowicie odmiennym klimacie i o odmiennej cywilizacji;
2. niezwykły, osobliwy.

W przypadku pierwszego z ww. znaczeń od razu myślimy o palmach, rajskich plażach, morskich żółwiach lub ananasach. A drugie znaczenie? Nie wiem jak Wam, ale mnie najbardziej pasują do niego… „tropikalne lodowce”. Brzmi jak oksymoron lub żart, ale one naprawdę istnieją. A skoro tak, to pomyślcie tylko – natura musiała zestawić ze sobą dwie skrajności, ciepło i lód, i to na tyle mocno, że istnieją od tysięcy lat. Mamy więc niewątpliwie do czynienia z osobliwością przyrody.

Jeśli zaznajomić się z liczbami wydawać by się mogło, że tropikalny lód nie ma dla przeciętnego Ziemianina większego znaczenia. Jest go po pierwsze bardzo mało – jego całkowita powierzchnia to czterokrotność powierzchni Warszawy, a więc ułamek procenta globalnej populacji lodowców górskich, a objętość tak mała, że po całkowitym stopieniu podniósłby poziom morza o… 0,2 milimetra. Po drugie, tropiki są gorące, więc warunki do rozwoju lodowce miały tylko pod szczytami najwyższych i najdzikszych gór, 4–6 tysięcy metrów n.p.m., a więc w obszarach, gdzie prawie nikt nie mieszka. Mimo tego rola tropikalnych lodowców jest nie do przecenienia dla wielu milionów ludzi.

Tropikalna egzotyka

Strefy tropikalne rozciągają się między jednym zwrotnikiem a drugim. Zwrotniki to takie równoleżniki, nad którymi słońce raz w roku góruje w zenicie w dniu przesilenia i wyznaczają je szerokości geograficzne 23°26’N (Zwrotnik Raka) i 23°26’S (Zwrotnik Koziorożca). Obszary tropikalne to zatem tereny leżące nie dalej niż z grubsza 2600 kilometrów od równika. 

Zdecydowana większość lodowców tropikalnych świata przypada na Amerykę Południową, przede wszystkim na Peru (1603 km² czyli 68% ich ogólnej powierzchni) i Boliwię (532 km², 23%), ale małe grupki lub pojedyncze lodowce są też w pozostałych krajach północnych Andów (Ryc. 1a), a nawet w Meksyku (Ryc. 1b). Poza tym w strefach tropikalnych lodowce wciąż jeszcze istnieją na najwyższych wulkanach Afryki (m.in. Kilimandżaro, Ryc. 1c) i na Nowej Gwinei w Indonezji (Puncak Jaya, Ryc. 1d). Łącznie na świecie naliczono 2344 km² tropikalnych lodowców (za Randolph Glacier Inventory).

Klimat w tropikalnym pasie świata jest zupełnie inny niż u nas: nie ma ciepłej i chłodnej pory roku (bo temperatura jest w miarę stała przez dwanaście miesięcy), ale w zamian mogą występować pory suche i deszczowe. Jeżeli jednak zaburzymy taki wyidealizowany stan rzeczy bardzo wysokimi górami to okaże się, że kilka kilometrów nad poziomem morza otrzymujemy pory mniej i bardziej śnieżne, przy temperaturze oscylującej wokół zera stopni przez cały rok. W efekcie może miejscami dochodzić do swoistych paradoksów: gromadzenie śniegu na lodowcach może przypadać na okres lata na danej półkuli, a wzmożona utrata masy na okres zimy (szczególnie w miejscach położonych dalej od równika). Ale przecież uprzedzałem, że to bardzo egzotyczne lodowce.

Lodowce tropikalne funkcjonują więc odrobinę inaczej niż te w wyższych szerokościach geograficznych. Nie tylko mogą mieć pomieszane „lato” z „zimą” (ba, mogą nawet wcale nie mieć wyraźnego okresu gromadzenia masy, lecz topnieć i gromadzić ciut śniegu przez cały rok), ale także nieco inna jest hierarchia ważności poszczególnych procesów ablacji, tj. tych usuwających masę z lodowca. Większą rolę odgrywają tu m.in. sublimacja („parowanie” lodu w suchym powietrzu) i promieniowanie słoneczne (bo świeci blisko zenitu przez cały rok) i tym samym albedo („białość”) powierzchni, które decyduje o tym, jaka część energii słonecznej jest pochłaniana przez lód. Wszystko to sprawia, że lodowce tropikalne reagują na zmianę klimatu w sposób mniej jednoznaczny niż pozostałe, bo temperatura jest tylko jednym z czynników decydujących o zmianach masy. Równie istotne mogą tu być także zmiany wilgotności powietrza, zachmurzenia i charakteru samego lodu.

Znikające lodowce tropikalne

W czasach historycznych większość tropikalnych lodowców osiągnęła swoje największe rozmiary w XVII–XVIII wieku, w zależności od regionu (Rabatel i in., 2013). Od tego czasu generalnie się wycofują, ale trend ten przerywany był ponownymi okresami wzrostu. W wiekach XX i XXI nie można jednak mówić o jakichkolwiek większych awansach lodu, a od kilku dekad topnienie jest wyjątkowo szybkie, na co wpływa cały wachlarz zmian zachodzących w atmosferze – wzrost temperatury, spadek wilgotności i cieńsza pokrywa śnieżna. Skutkują one coraz szybszą utratą grubości tropikalnych lodowców. Według Hugonneta i in. (2021) w latach 2000–2004 traciły średnio 0,47 m warstwy lodu rocznie. W kolejnych pięcioleciach tempo topnienia nieco wzrosło, do 0,52 i 0,54 m/rok, a w latach 2015–2019 było to już średnio 0,62 m rocznie. Niektóre prace pokazują natomiast jeszcze wyższe tempo topnienia, przekraczające nawet 1 m/rok.

Bezpośrednią konsekwencją spadku grubości lodu jest z kolei spadek powierzchni lodowców. Parę przykładów:

• Lodowce Peru, lata 2000–2016 – 29% straty powierzchni (Seehaus et al., 2019) 
• Lodowce Boliwii, lata 1986–2014 – 43% straty powierzchni (Cook et al., 2016)
• Lodowce Kolumbii, lata 1985–2016 – 52% straty powierzchni (Rabatel et al., 2017) 
• Lodowce Kilimandżaro (Tanzania), lata 1984–2011 – 63% straty powierzchni (Cullen et al., 2013)
• Lodowce Nowej Gwinei (Indonezja), lata 2002–2018 – 78% straty powierzchni (Permana et al., 2019) 

Każdego roku wiele małych tropikalnych lodowców bezpowrotnie znika. Najgłośniejszym przykładem jest lodowiec Chacaltaya w okolicy La Paz w Boliwii, na którym przez kilkadziesiąt lat pokolenia mieszkańców miasta i turystów zjeżdżały na nartach. Ten najwyższy na świecie wyciąg narciarski (do 5300 m n.p.m.!) zamknięto w 2005 roku, a cztery lata później lodowiec stopił się całkowicie.Podobny los spotkał lodowce Wenezueli. Na początku XX wieku spod najwyższych szczytów kraju, Pico Bolivar i Pico Humboldt (oba wysokie na blisko 5 000 m) spływało kilka małych lodowców o łącznej powierzchni ok. 10 km2. Wiek później, na początku 2022 roku, istnieje już tylko ostatni maleńki skrawek lodowca Humboldta o wymiarach ok. 250 x 150 m i powierzchni 0,03 km² (pomiary własne na podstawie zdjęć satelitarnych Sentinel, Il. 4a,b). Wenezuela może zatem stać się pierwszym krajem, który w wyniku zmiany klimatu straci wszystkie swoje lodowce, wyprzedzając depczącą jej po piętach Indonezję.

 Z ok. 25 km² lodowców, które były na indonezyjskiej części Nowej Gwinei w połowie XIX wieku, ostało się do początku 2022 roku mniej niż 0,3 km² (pomiary własne; Il. 4c,d). Na Kilimandżaro w Tanzanii trend jest podobny – w 1912 roku mieliśmy tam ok. 11 km² lodu, w 2011 już tylko 1,8 km² i to właśnie tam najlepiej widać w jaki sposób zmiany wilgotności, a niekoniecznie temperatury, mogą zabijać tropikalny lód (Il.  4e,f).

Lód dla ludu

W życiu często jest tak, że doceniamy coś dopiero wtedy, gdy tego czegoś zabraknie. Podobnie jest z lodowcami. O tym jak silnie związani są ludzie z lodem w strefach tropikalnych zaczęliśmy zdawać sobie sprawę dopiero niedawno, gdy lodowce bardzo szybko znikają. Ich dotychczas pełnione w środowisku role (a jest ich wiele) ulegają zaburzeniu, a nawet załamaniu. 

Lodowce i zaopatrzenie w wodę

W wielu obszarach świata, lecz w tropikach szczególnie wyraźnie, śniegi i lodowce są jak wielkie wieże ciśnień amortyzujące negatywny wpływ suchszych pór roku na dostawę wody. Gdy przez miesiące nie pada, to właśnie śnieg i lód odpowiadają za większość wody dostępnej akurat w środowisku i jak kroplówka podtrzymują przy życiu ludzi (woda do celów spożywczych i sanitarnych), rolnictwo (irygacja), przemysł (chłodzenie, procesy produkcyjne) i energetykę (elektrownie wodne).

Spójrzmy na Andy, gdzie znajdziemy 99,7% tropikalnego lodu. Im dalej od równoleżnika 0° (równika), tym silniej zaznacza się jedna długa sucha pora roku, np. w Peru i Boliwii na szerokościach 10–20°S (Il.  2a). Przez cały czas trwania pory suchej zamierają strumienie, a poziom wody w rzekach spada. Skutek jest taki, że możliwości zasiedlenia, uprawy roślin i hodowli zwierząt w znacznej części Andów są ograniczone, co najwyżej na większą wieś lub skromne miasteczko, bo ile osób chciałoby osiąść tam, gdzie da się w miarę normalnie żyć wyłącznie przez kilka wilgotnych miesięcy?

Są jednak liczne miejsca, gdzie pomimo takiego sezonowo suchego klimatu rozwinęły się wielkie aglomeracje. W boliwijskim La Paz i przylegającym do niego El Alto mieszka tyle ludzi, co w Warszawie. Istnienie miasta od zawsze podtrzymywały przy życiu właśnie okoliczne śniegi i lodowce, które topniejąc umiarkowanie zaspokajały podstawowe potrzeby mieszkańców. Teraz jednak sytuacja się zmieniła, bo znikające lodowce dają coraz mniej wody (Soruco i in., 2015), a miasto boleśnie doświadcza przedłużających się okresów suchych kranów i z niepokojem patrzy w przyszłość. 

Podobnie przedstawia się sytuacja wielu innych miejscowości. Oprócz La Paz silnie z wodą roztopową związane jest m.in. peruwiańskie miasto Huaraz (gdzie pokrywa do 91% zapotrzebowania!), a w czasie susz nawet Quito (do 15%), dwumilionowa stolica Ekwadoru (Buytaert i in., 2017). Oszacowano, że podczas przeciętnego roku około 400 tys. ludzi w tropikalnych Andach korzysta z wody roztopowej w stopniu większym niż 25%, ale podczas suchych okresów liczba ta wzrasta nawet dziesięciokrotnie (Buytaert i in., 2017). Jeżeli uwzględnić produkcję żywności na polach, plantacjach i w hodowlach oraz prądu w andyjskich elektrowniach wodnych, to okaże się, że w pośredni sposób z wodą lodowcową związana jest jeszcze większa liczba osób. Nie przesadzając można więc stwierdzić, że stabilna dostawa wody z lodowców to sprawa fundamentalna dla milionów ludzi w Ameryce Południowej.

Na ten temat przeczytasz także w tekście Kryzys klimatyczny to odległa przyszłość? Zapytaj Boliwijczyków.

Lodowce i ekosystemy

Tropikalne lodowce dają wodę nie tylko ludziom. Całe ekosystemy mogą być oparte są na tej dostawie, w tym tzw. páramo, czyli andyjska trawiasta formacja roślinna, która może wodę przechowywać i stopniowo uwalniać do niżej położonych obszarów, do innych ekosystemów i/lub przesyłać ją dalej do ludzi. Wpływ ewentualnego zaniku lodowców na páramo jest jeszcze nie do końca jasny, ale istnieje ryzyko przemiany wilgotnych typów tych formacji w suche ze względu na dalszą redukcję dostawy wody, co wiązałoby się z przemeblowaniem składów gatunkowych i bioróżnorodności (Buytaert i in., 2006). Zmianom zasięgu lodowców towarzyszy także kolonizacja terenów odsłoniętych spod lodu przez pionierskie rośliny oraz migracja porostów i roślin naczyniowych (Zimmer i in., 2018) i zwierząt (np. płazów i ptaków, Seimon i in., 2006; Hardy i in., 2006) w górę stoków i/lub wypieranie gatunków dotychczas tam występujących.

Same lodowce także są domem dla wielu organizmów – grzybów, bakterii, roślin i maleńkich zwierząt – w tym wielu jeszcze nieodkrytych. Ciekawe ekosystemy organizują się na samej powierzchni śniegu i lodu, w zagłębieniach w lodzie zwanych kriokonitami, w zbiornikach wodnych w obszarach świeżo odsłoniętych przez lód itd., lecz wraz z umierającymi lodowcami te unikalne światy także znikają. Zapewne nie da się już odwrócić losu lodowców w Wenezueli, w Indonezji i na Kilimandżaro (Il. 3), ale dopóki istnieją tam ostatnie strzępy lodu wciąż można jeszcze próbować opisać ich ekosystemy jako dokumentację ginących światów, które już nigdy nie powrócą (Zawierucha i Shain, 2019).

Lodowce i geozagrożenia

Lodowce to także strażnicy gór, którzy pilnują porządku i stabilności. Trzymają w ryzach całe doliny, bo podtrzymują ich strome, często niestabilne stoki. Gdy lód znika, znika też podparcie, co powoduje nasilanie osuwisk i obrywów skalnych. Żeby było jeszcze gorzej, materiał mineralny pozostawiony przez lód jest najczęściej dość luźny i mobilny, a przez to względnie łatwo zmywalny przez wodę. Doskonale pokazało to wydarzenie w Peru w 1998 roku, gdy kilka dni silnych opadów na Nevado Salcantay wywołało potężny spływ polodowcowych osadów, o objętości wielokrotnie większej niż spotykana chociażby w Alpach. Gdy spływ dotarł do pobliskiej rzeki, utworzył na niej tamę o wysokości ponad 20-piętrowego wieżowca powodując powodzie i zniszczenia elektrowni wodnej szacowane na co najmniej sto milionów dolarów (Huggel i in., 2012).

Jest jeszcze coś. Spływające z góry na dół lodowce transportują nie tylko lód, ale też bloki skalne, głazy i piach, które układają wzdłuż swoich krawędzi jako wały moren czołowych i bocznych. Gdy z nastaniem zmiany klimatu lód wycofuje się w górę doliny, odsuwa się od moren, często prowadząc do powstania jeziora na ich zapleczu (Il. 4). Jeziora niebezpiecznego, które jak tykająca bomba może w każdej chwili przerwać lub przewyższyć gruzową tamę i rozlać się jako GLOF (ang. glacial lake outburst flood) na niżej położone części doliny. Takich jezior jest w tropikalnych Andach coraz więcej, a wiele z nich już spowodowało niszczycielskie powodzie, w tym np. jezioro Palcacocha, które w 1941 roku zabiło tysiące ludzi w Huaraz. Do tej pory naliczono w tym regionie 160 GLOFów, przede wszystkim w peruwiańskiej Kordylierze Białej (Cordillera Blanca) – największym zlodowaconym regionie tropików (Emmer i in., 2022).

Bywa też tak, że GLOFy, niestabilność stoków i samych lodowców dają o sobie znać jednocześnie. Tak było w 2020 roku, ponownie pod Nevado Salcantay. Względnie niewielki kawałek stromego lodowca odczepił się od stoku wywołując osuwisko i spływ osadów do polodowcowego jeziora. Powstała fala tsunami, która przewyższyła morenowe wały i część wody wydostała się poza basen jeziora. Woda zmieszana z lodem, błotem i gruzem wywołała potężną powódź w niższych częściach doliny (Vilca i in., 2021).

Lodowce w tradycji i kulturze

Wysokogórskie śniegi i lody od zawsze odgrywały ważną rolę w tradycjach i wierzeniach mieszkańców Ameryki Południowej, począwszy od rdzennych ludów w czasach przedhiszpańskich aż do czasów współczesnych. W Peru do dziś obchodzone jest Qoyllur Riti, wielkie święto śniegu, łączące w sobie tradycje rdzenne i katolickie, przyciągające pod jeden z lodowców dziesiątki tysięcy pielgrzymów. Zmiana klimatu zmienia jednak jego przebieg, a być może i znaczenie kulturowe. Kulminacyjnym momentem święta były jeszcze niedawno wyprawy po lód, mający według wierzeń uzdrawiające właściwości, ale w związku z szybkim zanikiem lodowca tradycji tej zaprzestano, ku rozgoryczeniu starszej części społeczności. 

Oprócz świąt ważną funkcję pełnią w andyjskich społecznościach legendy (np. Echevarria, 1983). Przykładowo w Ekwadorze mówią one o duchu śniegu Chambo, unoszącym się na kozie nad śniegami i lodowcami, a w Boliwii śnieżny Hualapichi zostawiał po sobie tylko tajemnicze lisie ślady. Inne legendy opowiadają o narodzinach zlodowaconych gór Wenezueli, wiążąc je z orłami zabitymi przez pewną łuczniczkę, które zamieniły się w pięć ośnieżonych szczytów. Czterem wybitnym zlodowaconym górom otaczającym La Paz w Boliwii przypisywane są władza nad powietrzem, wodą, skałami i światłem, a najwspanialszej z nich, Illimani, nawet współcześnie dedykowane są pieśni i piosenki. W Afryce śniegi na Kilimandżaro podkreślały niebiańskość tej góry, traktowanej jako siedziba bogów. Wraz z dalszym postępem recesji lodowców istnieje ryzyko, że te kulturowe pamiątki stracą na znaczeniu, a nawet, że odejdą w niepamięć. 

Wartość naukowa lodowców

Zanik tropikalnych lodowców ma w końcu jeszcze jedną smutną konsekwencję. Lód może przechowywać w sobie pamięć o dawnym klimacie w postaci rocznych warstw gromadzonego lodu. Przewiercając lodowce i pobierając z nich cylindryczne próbki lodu od powierzchni aż do dna (tzw. rdzenie) można wnioskować o tym jak na przestrzeni setek i tysięcy lat zmieniały się warunki klimatyczne w regionie, a bywa tak, że pojedynczy lodowiec jest jedynym wiarygodnym archiwum zmian wysokogórskiego klimatu w promieniu tysięcy kilometrów. Z tego powodu niektórzy badacze robią co mogą, aby organizować fundusze i wyprawy na tropikalne lodowce zanim ich bezcenny zapis przepadnie, jak np. słynny profesor Lonnie G. Thompson z Ohio State University, który zagadnieniu poświęcił całą naukową karierę pobierając rdzenie m.in. z lodowców Peru (Thompson i in., 1985;  1995), Boliwii (Thompson i in., 1998), Kilimandżaro (Thompson i in., 2002) i Nowej Gwinei (Permana i in., 2019).

Co dalej z lodowcami?

Obecne trendy klimatyczne i glacjologiczne w strefie tropikalnej zdecydowanie nie należą do optymistycznych, ale jeszcze gorzej wyglądają perspektywy przyszłości. Według specjalnego raportu IPCC SROCC (2019; rozdział 2), a także IPCC AR6 (2021; rozdział 9 pierwszej grupy roboczej), tropikalne lodowce będą kurczyć się nadal według wszystkich scenariuszy emisji CO₂ do atmosfery, tracąc do 2050 roku 60–70% masy (względem roku 2015), a do 2100 roku między ok. 75% i blisko 100%. Wszystko wskazuje na to, że szczytowy moment produkcji wody roztopowej lodowce tropikalne mają już za sobą (jako jedne z pierwszych na świecie) i spodziewać się możemy coraz mniejszej dostawy do rzek. 

Przy braku zdecydowanych działań adaptacyjnych może to oznaczać mocne pogorszenie dostępności wody dla bardzo wielu ludzi. Strategie adaptacji muszą także uwzględniać kombinacje przyszłych zmian temperatury, czasowego rozkładu opadów oraz potencjalnego nasilania cykli oceanicznych El Niño/La Niña, w tym przedłużających się susz (jak miało to miejsce w latach 2016/17 w Boliwii) i częstszych epizodów nawałnic.

Do głębokich zmian hydrologicznych oraz nasilenia śmiertelnych geozagrożeń bardzo trudno się dostosować, szczególnie w warunkach ubóstwa, utrudnionego dostępu do edukacji i opieki zdrowotnej, kulejących instytucji państwowych, a także wewnętrznej polaryzacji ludności na tle politycznym i kulturowym, z którymi często borykają się kraje międzyzwrotnikowe. Czynniki te sprawiają, że wrażliwość ich mieszkańców na wyżej opisane zmiany jest bardzo wysoka, ale działania mające w zamyśle wspierać adaptację nie zawsze spotykają się ze zrozumieniem i akceptacją lokalnych społeczności. Przykładem tego jest zniszczenie przez ludność systemów wczesnego ostrzegania przed GLOF nad tzw. Jeziorem 513 w Peru w 2017 roku, ponieważ, jak wierzono, zainstalowane urządzenia miały być odpowiedzialne za suszę. Położone w Kordylierze Białej Jezioro 513 stanowi wysokie zagrożenie dla mieszkańców pobliskiego miasteczka Carhuaz, czego przykład dał GLOF z 2010 roku niszczący infrastrukturę i pola uprawne. 

Stopień zagrożenia wielu innych jezior w Peru stara się ograniczać rządowa jednostka glacjologiczna, często z wielkim poświęceniem poszczególnych jej pracowników i niewystarczającą pomocą władz. Systemami rur drenowana jest woda z jezior, aby redukować jej zgromadzoną objętość i wysokość lustra, w tym z wiszącego nad miastem Huaraz jeziora Palcacocha. Świetny reportaż z tego miejsca Diego Olivasa Arany podkreślający powagę zagrożenia i rozmiary problemów adaptacji w Peru opublikował Przekrój w numerze 3561/2018.

Oczywiście, opróżnianie zagrażających życiu jezior to tylko przykłady działań adaptacyjnych. Równie istotne mogą być inwestycje w unowocześnienie sieci wodociągowych, tworzenie nowych możliwości retencji wody, irygacji pól i ograniczania wodochłonności gospodarki, szczególnie w warunkach rosnącej liczby ludności. Kluczowa jednak może okazać się edukacja społeczeństwa już od najmłodszych lat, co zdają się potwierdzać incydent z Jeziora 513, jak i opinia Diego Olivasa Arany, że zajęty wieloma innymi problemami „przeciętny Peruwiańczyk nie zastanawia się, jak zmieni się przyszłość kraju bez lodowców”. A ta zmieni się dla wielu z pewnością, choć w stopniu zależnym od wielu czynników. I to nie tylko w Peru, ale i innych krajach tropikalnych.

dr Jakub Małecki, autor bloga Glacjoblogia 

The post Znikające lodowce tropikalne – dlaczego ich żałujemy? appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Był wczesny czwartkowy poranek 4 marca 1926 roku, gdy trzej bracia Ebenerowie – Johann, Cletus i najmłodszy Fidelis, wyruszyli na wycieczkę narciarską, zabierając ze sobą sąsiada, Maxa Riedera. Kippel, mała wioska w alpejskiej dolinie Lötschental, była zasypana śniegiem po okna domów, a w miarę marszu w górę doliny śniegu tylko przybywało. Życie w Alpach wymagało znakomitej kondycji, więc żwawo mijali kolejne coraz wyżej położone wioski i przysiółki. Dalej było już tylko dziko – skały, lód i śnieg. Gdy dotarli do wypukłej, pokrytej gruzem krawędzi lodowca Langgletscher, tempo marszu nieco spadło. Znali go jednak, więc łatwo ominęli strefę pęknięć i szli dalej pod górę, ku grani wieńczącej dolinę, ciesząc się z kolejnej wspólnej wyprawy. Tym razem krótkiej, bo obiecali, że najpóźniej następnego dnia wieczorem będą z powrotem w Kippel.

Dobrze przed południem widzieli już grań i stojący na niej schron Hollandiahütte, gdzie spędzić mieli najbliższą noc. W kilka godzin pokonali dystans 17 kilometrów i blisko 2000 m przewyższenia. Nie był to ich rekord, ale na turystach spotkanych przed schronem wynik ten zrobił wrażenie. Czuli się świetnie, a do tego pogoda dopisywała. Przed nimi rozpościerał się widok na pięknie ośnieżonego giganta – największy lodowiec Alp, Aletschgletscher, i jego słynną Konkordię, miejsce gdzie łączą się ze sobą cztery strumienie lodowcowe.

Napalili w kominku, zjedli chleb i kilka kawałków wędzonego jelenia. Umiarkowany wiatr nie budził obaw. Konkordia była w zasięgu ręki, wystarczyło zjechać łagodnie kawałek w dół lodowca Aletsch i przed wieczorem wrócić na noc do schronu. Po południu zaczęli zbierać się do wymarszu, ale na wszelki wypadek Cletus zostawił w chatce kartkę z rezerwacją: „Można korzystać z przegotowanej wody, ale zostawcie drewno. Będziemy tu spać dziś, 4 marca”. Wyruszyli na lekko, bez plecaków. Gdy stanęli przed schronem gotowi do wymarszu, nad postrzępionym horyzontem zaciemniło się. Mimo to zeszli z grani i szybko zjechali na Aletschgletscher. Wkrótce potem pogoda się załamała. Zamieć śnieżna trwała trzy dni.

86 lat później kości trójki braci odnalazła para angielskich turystów. Leżały rozrzucone na powierzchni jęzora lodowca 13 kilometrów od Hollandiahütte, a wraz z nimi skórzane buty, fajka, lornetka i inne wyprawowe utensylia z początku XX wieku. Znaleziska, choć sensacyjne, nie odpowiedziały na zbyt wiele pytań o przyczynę tragedii, która w owym czasie wstrząsnęła całą okolicą. Z pomocą jednak przyszli glacjolodzy, którzy w oparciu o znajomość fizyki ruchu lodu zrekonstruowali trajektorię ciał na przestrzeni ostatnich dekad. Z analiz wynika, że bracia zginęli zaledwie 1–2 kilometry od schronu, dość daleko od ścian skalnych. A więc to raczej nie lawina ich zabiła. Prawdopodobnie zabłądzili w zamieci i zamarzli nie odnalazłszy drogi do chatki. Szczątki braci dotarły do Konkordii dopiero w 1980 roku, zagrzebane pod dwustoma metrami lodu, a szczątków Maxa do tej pory nie odnaleziono. Jeżeli odłączył się od grupy i zginął w innym miejscu, być może pozostanie w lodzie jeszcze przez długie lata. Lód może być bowiem naturalną długoterminową przechowalnią dla przeróżnych obiektów.

Lodowe sarkofagi Alp

Opisany wyżej przypadek nie jest odosobniony, bo ludzkie szczątki odnajdywane są na alpejskich lodowcach regularnie, np. pary zaginionej w 1942 roku czy narciarza z roku 1963. Zdarzają się jednak szczątki znacznie starsze, jak podróżnika, który pokonywał Alpy na przełomie XVI i XVII wieku, po którym zostały m.in. kawałki kości, elegancki rapier i pistolet, widoczne na rys. 2.

Topniejące śniegi oddają światu także liczne znaleziska militarne, na przykład wrak samolotu w Szwajcarii. Szczególnie dużo wojennych pamiątek znajduje się jednak w północnych Włoszech. Podczas pierwszej wojny światowej (1914–1918) trwały tam wysokogórskie walki między żołnierzami Włoch, Austro-Węgier, a także Niemiec (tzw. Biała Wojna). Schronienia przed nieprzyjacielem i mrozem szukano czasem w tunelach specjalnie drążonych w skałach, które po wojnie popadały w zapomnienie i stopniowo wypełniały się śniegiem i lodem. Jeden z takich schronów topniejący lód odsłonił na stokach góry Scorluzzo (3095 m n.p.m.) w 2015 roku w pobliżu miasteczka Bormio, ofiarowując archeologom setki doskonale zachowanych przedmiotów z epoki, m.in. ubrań, notatek i amunicji. Według Stefana Morosiniego, badacza historii tego obszaru,

te schrony to kapsuły czasu Białej Wojny, pomagające nam zrozumieć ekstremalne i głodowe warunki, których doświadczali żołnierze. Wiedza, którą możemy dziś zdobyć dzięki znaleziskom, jest pozytywną konsekwencją negatywnego zjawiska zmiany klimatu.

W kontekście globalnego ocieplenia przywykliśmy do informacji jednoznacznie negatywnych, więc wydawać by się mogło, że powyższe słowa są jakimś pocieszeniem – oto mamy w końcu dobrą stronę wzmożonego topnienia lodowców. Bardziej skomplikowana prawda jest taka, że nie wszystkie lodowe znaleziska zawdzięczamy wyłącznie rosnącej temperaturze. Kości trójki braci Ebenerów nawet w stabilnym klimacie wytopiłyby się w końcu na Aletschgletscher, bo… tak funkcjonują lodowce. Czyli jak?

W górnych częściach lodowców rok po roku gromadzi się śnieg, więc przedmiot tam zagubiony zostanie po jakimś czasie zasypany i znajdzie się pod powierzchnią. Po wielu latach śnieg wokół przedmiotu zostanie sprasowany i zmieni się w lód lodowcowy, a ponieważ lód ten spływa powoli z góry na dół (dzięki deformacji i poślizgowi po podłożu), zagubiony przedmiot będzie poruszał się wraz z nim, najczęściej w tempie od jednego metra miesięcznie do jednego metra dziennie. Zatopione w lodzie obiekty przenoszone są do niższych i tym samym coraz cieplejszych stref, w których topnienie na powierzchni lodowca przeważa nad gromadzeniem śniegu. W efekcie, w niższych częściach lodowców wytapiane są kolejne warstwy lodu, a wszystko co w nich do tej pory podróżowało pojawia się na powierzchni. Wyłaniające się na światło dzienne szczątki są zwykle dość zniszczone przez ruch lodu i niekoniecznie mówią nam wiele o stanie lokalnego klimatu, bo w końcu pojawiłyby się na powierzchni nawet wtedy, gdyby lodowiec rósł, a nie malał.

Wbrew pozorom lodowce górskie nie są zamrażarką idealną, a ich ruch najczęściej kruszy to, co jest w nich zagrzebane. Inaczej jest jednak z lodem nieruchomym, np. niewystarczająco stromym lub zbyt cienkim, aby mógł się deformować, jak chociażby ten, który otworzył wejście do schronów na górze Scorluzzo. W takich przypadkach odsłaniane przez zanik lodu przedmioty rzeczywiście często zawdzięczają odkrycie ociepleniu klimatu. Tylko taki stagnujący lub bardzo powolny lód może działać jak prawdziwy sarkofag, który nie uszkodzi przechowywanych w nim skarbów i zapewni im ochronę na długie lata. Czasem bardzo długie, jak w przypadku tyrolskiego człowieka lodu, szerzej znanego jako Ötzi.

Zimne mumie

W 1991 roku gruchnęła sensacyjna wiadomość – z płaskiego płata lodu w Alpach, na granicy austriacko-włoskiej, wyłoniło się zmumifikowane ciało człowieka.

Wyniki szczegółowych badań zwłok rozeszły się po mediach całego świata – oto odnaleziono zakonserwowane ciało z epoki brązu. Oryginalna hipoteza ostatnich chwil życia Ötziego, jak wkrótce nazwano odkrycie, mówi, że zmarł w rowie na górskim wypłaszczeniu, po czym przykrył go śnieg i lód. Oznaczałoby to, że jego odkrycie zawdzięczamy zniknięciu masy lodu, która znajdowała się tam nieprzerwanie przez ostatnie ponad pięć tysięcy lat.

Nie jest to jednak pewne. Niektórzy archeolodzy są zdania, że Ötzi zmarł nie w rowie, lecz na śniegu. Ciało w rowie miałoby być osadzone dopiero po jego stopieniu (miesiące lub wiele lat później), podczas gdy płat lodu, który z czasem zakrył ciało, pojawiał się i znikał na przestrzeni dziejów, sporadycznie eksponując mumię na działanie czynników środowiskowych. Możliwe więc, że lód okalający mumię był znacznie młodszy niż wcześniej zakładano, co nie zmienia faktu, że jej odkrycie zawdzięczamy rosnącej temperaturze (więcej o badaniach i kontrowersjach wokół Ötziego można przeczytać tutaj). Niezmiennie jednak Ötzi pozostaje jedyną tak dobrze zachowaną i jednocześnie tak starą mumią wytopioną bezpośrednio z lodu, m.in. dzięki temu, że lód ten był nieruchomy. Mumia dała bezcenny wgląd w życie ówczesnych ludzi – co jedli, jak się ubierali, w co wierzyli – oraz impuls do rozwoju archeologii lodowcowej, nowej dziedziny nauki zajmującej się wytapianymi z lodu artefaktami i ciałami sprzed lat.

W Europie poza Alpami archeologia lodowcowa rozwija się szybko w Norwegii, szczególnie w ramach projektu Secrets of the Ice. Pod szczególną obserwacją znajdują się tu małe wieloletnie płaty lodu, zbyt cienkie, aby wykazywały istotny ruch, a więc takie, które mogą konserwować pamiątki po dawnych wydarzeniach. Dziś, gdy klimat Norwegii jest coraz cieplejszy, a płaty lodu trwające tu od wieków szybko znikają, na ich obrzeżach pojawiają się liczne artefakty, często z czasów Wikingów: strzały, podkowy, kości, elementy garderoby lub kompletne miecze. Mimo licznych odkryć wciąż czekamy na drugą po Ötzim lodową mumię w Europie. Szanse na takie znalezisko istnieją, bo lodowcowych mumii jest z pewnością więcej. Dowodzi tego przypadek z zachodniej Kanady.

W 1999 roku w prowincji Kolumbia Brytyjska w dolnej części jednego z lodowców odnaleziono częściowo zmumifikowane szczątki człowieka sprzed około 200–300 lat. Był to tak zwany Kwäd̖āy Dän Ts’ínch̖i, co w wolnym tłumaczeniu z lokalnego języka oznacza „odnaleziony dawno zaginiony człowiek”. Mimo że znacznie młodsze, jego ciało nie było jednak tak dobrze zachowane, jak w przypadku Ötziego. Nie jest też eksponowane w muzeum – po przeprowadzeniu podstawowych badań szczątki spalono zgodnie z rytuałem lokalnej rdzennej społeczności.

W zimnych regionach archeolodzy odnajdują sporadycznie nie tylko przypadkowe pamiątki, lecz także starannie przygotowane stare groby i złożonych w nich ludzi, których ciała zachowały się do naszych czasów dzięki konserwującemu wpływowi przemarzniętego gruntu, tzw. wieloletniej zmarzliny, często występującej w formie lodowo-glebowej mieszanki. Przykładami mogą być Księżniczka z Ukoku sprzed 2,5 tysiąca lat z gór Ałtaj, mumie Inuitów z Grenlandii z XV wieku czy mumie członków tragicznej ekspedycji Franklina poszukującej w latach 1840 przejścia północno-zachodniego wzdłuż północnych wysp Kanady, Świętego Graala arktycznej żeglugi. Także w wysokich partiach Andów w Ameryce Południowej wielokrotnie natrafiono na mumie ofiar składanych bóstwom przez Inków. Precyzyjnie mówiąc nie są to jednak mumie lodowe, bo zwłoki konserwuje tu nie lód, lecz mróz, suche powietrze i ograniczona ilość tlenu, więc ich odkrywanie to najczęściej raczej sukces poszukiwań archeologicznych lub czysty przypadek, niż efekt ocieplenia klimatu. Do najlepiej zachowanych na świecie należą około 500-letnie Dzieci z Llullaillaco.

Mumie ludzkie to jednak wierzchołek góry lodowej, bo te zwierzęce odnajdywane są częściej. Szczególnie wiele okazów wytopiło się ze zmarzliny Syberii, degradowanej obecnie przez silne ocieplenie klimatu w regionie. To istne prehistoryczne zoo, w którym można obejrzeć z bliska wymarłe gatunki zwierząt z okresu, gdy północną Europę i Polskę pokrywał gruby lód, a więc nawet sprzed kilkudziesięciu tysięcy lat: mamutów, psowatych, nosorożców, niedźwiedzi, nie wspominając nawet o przywróconych do życia po tysiącach lat mikroskopijnych wrotkach oraz bakteriach, grzybach i wirusach. Co ważne, ta ostatnia grupa żyjątek lub para-żyjątek po przebudzeniu może być czasem zagrożeniem dla ludzi, jak pokazała niedawna epidemia wąglika w północnej Rosji.

Zmiana klimatu daje i odbiera

Pozornie ocieplenie klimatu jest zapowiedzią złotych czasów archeologii lodowcowej, ale każdy kij ma dwa końce. Smutny fakt, że alpejskie lodowce należą do najszybciej topniejących na świecie sprawia, że w najbliższych dekadach możemy faktycznie spodziewać się coraz większej liczby odkryć. To archeologiczne El Dorado nie potrwa jednak długo, bo przy dalszym pompowaniu w powietrze coraz większych ilości CO₂ do 2100 roku wytopi się tam ponad 90 procent współczesnej objętości lodu. Z pewnością niejeden bezcenny skarb zdąży przed odkryciem ulec zniszczeniu po wyeksponowaniu na działanie czynników zewnętrznych: słońca, deszczu, wiatru, zwierząt, roślin i całej gamy procesów fizycznych i chemicznych. Podobnie w Norwegii i w innych obszarach zlodowaconych – po całkowitym wytopieniu lodu zniknie ochronny sarkofag.

Nie tylko zanik lodu jest jednak problemem dla reliktów przeszłości. Na obrzeżach Grenlandii, największej wyspy świata, której centrum pokrywa potężny lądolód, badacze historii od lat próbują rozwikłać jedną z wielkich zagadek archeologii. Około roku 1000 na wyspę przybyli Wikingowie pod wodzą Eryka Rudego, aby 400 lat później nagle ją opuścić, krótko po osiągnięciu szczytu rozwoju. Czy to przez epidemię? A może przez katastrofę naturalną? Być może nie zdążymy poznać odpowiedzi o przyczynę tej ucieczki, bo prędzej cenne informacje ulegną zatarciu. Erozja wybrzeży podtapia ruiny nadmorskich osad, a coraz grubsza pokrywa roślinna utrudnia potencjalne odkrycia. W końcu, coraz większa liczba dni z dodatnią temperaturą sprzyja bakteriom rozkładającym materię organiczną, w tym drewno, podstawowy budulec w tamtych czasach. Szacunki archeologów wskazują, że do końca XXI wieku rozkładowi może ulec kilkadziesiąt procent materiału pochodzenia organicznego, bez którego bardzo trudno będzie zdobywać wiedzę o dawnych mieszkańcach wyspy. „Tracimy wszystko. W zasadzie to podziemny odpowiednik Biblioteki Aleksandryjskiej, w której szaleje pożar”, powiedział dla New Yorker prof. Thomas McGovern, archeolog.

Czas niszczy każdy zabytek, ale zmiana klimatu przyspiesza ten proces nie tylko w chłodnych regionach Ziemi, lecz na całym świecie. Lubisz skoczyć na wakacje do Grecji, Hiszpanii, Chorwacji czy Włoch i cieszyć oko tamtejszymi zabytkami? To wiedz, że niektóre miejsca dziedzictwa kulturowego są coraz bardziej zagrożone erozją i wzrostem poziomu Morza Śródziemnego. Podobnie jest na wybrzeżu USA, gdzie wiele stanowisk archeologicznych może za jakiś czas pochłonąć woda lub nasilające się pożary. Na każdym kontynencie zagrożone są bezcenne ślady dawnych czasów, które są pamięcią naszej globalnej historii. Wiele z nich stracimy, zanim na dobre zrozumiemy ich znaczenie – czy to w lodowcowych dolinach Alp, czy na peruwiańskiej pustyni.

dr Jakub Małecki, autor bloga Glacjoblogia

The post Sekrety historii wyłaniające się spod topniejących lodowców appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

Szymon Bujalski: Dlaczego mam się przejmować tym, że topnieją lodowce?

Dr Jakub Małecki: Dlatego, że te lodowce w pewnym sensie chronią ciebie. Dzięki nim mamy stabilny poziom morza, a setki milionów ludzi mają co pić i czym podlewać uprawy. Lodowce i wielka pokrywa kry na oceanach polarnych odbijają też w kosmos mnóstwo energii słonecznej. Gdyby nie to, Ziemia nagrzewałaby się jeszcze szybciej niż obecnie. Więc lód to bardzo dobra rzecz. Nam wszystkim powinno zależeć na tym, by był jak najbardziej stabilny.

Ludzie na Ziemi mogą funkcjonować, jeśli tego lodu zabraknie?

Myślę, że człowiek może żyć, ale będzie miał znacznie mniej lądu, który się do tego nadaje. Jeśli stopilibyśmy wszystkie lodowce, a także lądolód Grenlandii i Antarktydy, to poziom morza zabrałby nam wszystkie tereny, które leżą poniżej blisko 70 metrów nad poziomem morza. A więc na przykład północną część Polski. Gdybyśmy stopili lód, znaczyłoby to, że jest znacznie, znacznie cieplej niż teraz, a ogromne obszary stałyby się pustynią. Nie miałyby ani opadów deszczu, ani za wiele wody gruntowej, a do tego nie miałyby zasilania w postaci rzek z lodowców. Gdyby miało nie być lodowców, nie mielibyśmy więc wielu miejsc do życia. Jakieś zapewne by się znalazły – ale co to za życie…

Arktyka, Antarktyda, Grenlandia, ponad 200 tys. lodowców na lądzie… Topnienie których miejsc jest najbardziej niepokojące? I gdzie jest najszybsze tempo?

Lodowce występują najbardziej obficie tam, gdzie mieszka najmniej ludzi, czyli w Arktyce i Antarktyce. Tego lodu jest tam naprawdę mnóstwo. To są miliony kilometrów sześciennych. Jeżeli stopnieje nam lód polarny, to nie przełoży się to bezpośrednio na dostawę wody w rzekach dla ludzi, bo mieszka tam mało osób. Ta gigantyczna pula lodu „steruje” natomiast poziomem morza.

Jeśli chodzi o tempo, to najszybciej znika niestety lód w strefach klimatycznych, w których ludzie najbardziej lubią żyć, a więc w strefach umiarkowanych. Takie lodowce są generalnie małe w stosunku do otaczających je skał. Z natury są więc dużo bardziej wrażliwe na zmianę klimatu niż wielkie lądolody Grenlandii czy Antarktydy. Jeżeli ocieplenie klimatu dalej będzie przyspieszało, w Alpach możemy już niemal nie mieć lodu do końca tego wieku. W Himalajach przetrwa może jedna trzecia. Nie będziemy mieli lodu na Kaukazie, w Skandynawii, w strefach międzyzwrotnikowych, nie licząc Alaski także w kontynentalnych Stanach.

Cały czas mówimy o końcu tego wieku?

Tak. I właśnie w tych wymienionych obszarach ludzie najbardziej polegają na lodowcach jako źródle wody, szczególnie w klimatach z suchymi porami roku. A perspektywy są dosyć mizerne. Może to więc oznaczać, że niektórzy ludzie będą mieli mniej wody do dyspozycji, co przy większej temperaturze i większym parowaniu będzie źle wpływało np. na plony.

Co się stanie, jeśli tego lodu w Alpach zabraknie?

Oczywiście nie jest tak, że lodowce w Alpach są parasolem ochronnym dla całej Europy. Woda z topniejących lodowców dociera do ludzi mieszkających wzdłuż tamtejszych rzek, na przykład Rodanu. Ale te rzeki mają też swoje inne dopływy i źródła zasilania, więc nie wyschłyby zupełnie. Problem leży raczej w tym, że w przypadku Europy mogą mieć wyraźnie mniej wody niż teraz i spadłby poziom wód gruntowych, co przy rosnącym zapotrzebowaniu na produkty rolnicze może sprawić, że np. cena wina, oliwek czy serów może wzrosnąć. W przypadku Alp ważne jest też to, że przy topnieniu lodowce destabilizują się, odrywają od podłoża i mogą obsuwać. Stanowią więc realne zagrożenie dla turystyki i lokalnych społeczności.

A gdzie topniejące lodowce stanowią największe zagrożenie dla życia? W najtrudniejszej sytuacji są mieszkańcy Azji z okolic Himalajów?

Generalnie największe zagrożenie jest tam, gdzie góry są geologicznie młode, wciąż aktywne sejsmicznie, gdzie procesy górotwórcze nadal trwają w najlepsze i dochodzi do różnych wstrząsów. W takich warunkach może dochodzić do bardzo niebezpiecznych wydarzeń, jak chociażby to, które miało miejsce kilka miesięcy temu w Indiach w stanie Uttarakhand. Doszło tam do obsunięcia się bardzo stromo zawieszonego lodowca razem z warstwą skał. Ta wielka masa, miliony metrów sześciennych, runęła na dno doliny, spadając prawie pionowo niemal 3 tys. metrów. Co więcej, pod dnem doliny był zagrzebany jeszcze stary lód z innego lodowca. Energia uderzenia upłynniła lód i rumosz do postaci błota, wywołując gigantyczną falę powodziową, która zdewastowała dwie elektrownie wodne, tamę i jej całą infrastrukturę, zerwała mnóstwo mostów, zabiła ponad 100 osób. To tylko jeden z przejawów tego, że topniejące lodowce mogą być niebezpieczne. Ale nie jedyny.

Oprócz tego przed wycofującymi swoje krawędzie lodowcami w takich górach jak Andy czy Himalaje pojawiają się czasem ogromne jeziora, które są otoczone z trzech stron wałem gruzowo-lodowym – tak zwaną moreną czołową i morenami bocznymi. Na samym końcu takiego jeziora jest czoło lodowca. Jeżeli ono się wycofuje, całe jezioro się powiększa, przez co czasami może rozerwać „tamę” z gruzu i lodu i cała woda z jeziora może spłynąć. To tzw. GLOF, czyli Glacier Lake Outburst Flood. Taka powódź związana z przylodowcowymi jeziorami też potrafi zabić wielu ludzi. To jeden z ważniejszych kierunków obecnych badań w glacjologii. Zwłaszcza w Himalajach i Andach, gdzie tego typu problemy są największe.

Jak to wygląda z perspektywy Polski? Jak topnienie lodu na północy czy południu wpłynie na nasz kraj?

W Polsce nie ma żadnego lodowca, jedynie maleńkie śnieżniki w Tatrach. Niemniej Polska będzie cierpieć pośrednio, jeśli tempo topnienia lodowców utrzyma się albo będzie szybsze. Wtedy odczujemy to poprzez wzrost poziomu wody w Bałtyku, który jest mierzalny i o którym wiemy od bardzo dawna. Obecne tempo wzrostu poziomu wód w Bałtyku to w zależności od stacji 2-4 mm rocznie, co jest bliskie średniej globalnej 3-4 mm na rok. Na razie nie widać wielu niepokojących sygnałów. Nie widzimy, że poziom Bałtyku rośnie pomiędzy naszymi kolejnymi odwiedzinami zimą czy latem w Kołobrzegu czy Mielnie, ale to się faktycznie dzieje. Wyobrażam sobie, że za około 50 lat, kiedy poziom Morza Bałtyckiego będzie np. o 30 cm wyższy niż dzisiaj, to przyjdzie w końcu taki sztorm i taki niekorzystny układ pogodowy, który dodatkowo spiętrzy Bałtyk, że zaleje nam gdańską starówkę. Albo woda będzie się przelewać przez Półwysep Helski, który w końcu stanie się wyspą. Albo że dojdzie do przerwania jakichś wałów i woda podtopi częściowo Żuławy. Czy te obszary będą stale zalane, czy tylko sezonowo przy niekorzystnym układzie pogodowym? Wyobrażam sobie, że pewnie to drugie, że nie będzie to raczej potop, który zabierze nam je na stałe. Niemniej zalewanie raz po raz tego czy tamtego obszaru będzie powodowało coraz większe szkody i stopniowe wyłączanie terenów z użytkowania. Będzie się trzeba przed tym chronić, będzie trzeba temu zapobiegać. Przed tym nie uciekniemy.

Od kiedy wzrost poziomu morza ma miejsce?

Mamy w miarę dobre rozpoznanie, bo na całym świecie od dawna funkcjonują wodowskazy. Ten wzrost ma miejsce od ostatnich 100-120 lat, może nawet nieco dłużej. Przy czym pamiętajmy, że poziom Wszechoceanu nie jest stały, jednolity. Poziom mórz zmienia się w zależności od miejsca, anomalii grawitacyjnych, wiatrów, układów wyżów i niżów atmosferycznych. Poziom mórz jest więc bardzo zależny od stanu pogody. A do tego dochodzą procesy, w których lądy wypiętrzają się bądź obniżają. Jeśli wypiętrzają się szybciej niż rośnie poziom morza, to lokalnie może się wydawać, że poziom wody spada – i odwrotnie. Dlatego na poziom morza trzeba patrzeć z perspektywy lokalnej.

Tempo topnienia lodowców przyspiesza. Regularnie można spotkać artykuły mówiące o naukowcach, którzy są tym zszokowani…

…Clickbaitowe tytuły (uśmiech).

Clickbait? Czy jednak faktycznie to szokuje?

Najczęściej są to clickbaity. Można to przełożyć na każdą inną dziedzinę nauki. Według nagłówków naukowcy są zawsze czymś zszokowani, nie spodziewali się tego, że coś się dzieje… Ale kiedy siedzi się w jakiejś branży, jak ja w tej związanej z lodowcami, to jest się zaznajomionym z procesami nie omawianymi w szkołach, a czasem także z wielkimi liczbami. Jestem oswojony z tym, że topniejące lodowce każdego roku dostarczają do oceanów kilkaset kilometrów sześciennych dodatkowej wody, czyli setki miliardów ton. Ale zupełnie inaczej wygląda to na żywo. Gdy zobaczysz w terenie, jak realny wpływ ma przyspieszenie topnienia na same lodowce, to jest to zupełnie inna bajka.

Najczęściej prowadzę badania wokół stacji polarnej UAM (Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu) na Spitsbergenie – wyspie wielkości Belgii czy Holandii – położonej między Norwegią, a biegunem północnym. Wokół naszej stacji mamy małe lodowce podobne do tych w Alpach − długie na kilka kilometrów, szerokie na kilkaset metrów, schowane w zagłębieniach. Ponieważ są małe, bardzo wyraźnie widać, jak wysokie jest tempo topnienia, jak ogromna część lodu zabierana jest każdego lata. Jeśli mamy lodowiec długi na 3 km, a w ciągu 10 lat skrócił się o 300 m, to mamy 10 procent utraty długości. To naprawdę ogromna różnica w krajobrazie. Lodowce z natury są wielkie. Nie widzimy tego na zdjęciach, często nie potrafimy nawet ocenić tego w terenie, bo wokół lodowców nie rosną żadne drzewa, nie ma domów, samochodów czy innych obiektów, które mogłyby być skalą odniesienia dla naszej percepcji. Gdy jesteś już jednak w terenie i podchodzisz coraz bliżej do lodowca, to okazuje się, że on jest ogromny. Nawet te małe lodowce stają się wielkie. Kiedy widzę więc, że te kilka procent co roku ubywa, to czuję po prostu smutek.

Lodowce to są moi kumple, z którymi znamy się od kilkunastu lat. Mam z nimi związane wspomnienia, czasami nawet z nimi rozmawiam. Lodowce są piękne. Są pomnikiem przyrody. Przyrody, której już nie ma, bo klimat nie pozwala na tworzenie nowych lodowców i ich rozrost. I nie będzie pozwalał. Wszystko się kurczy: lodowce górskie na całym świecie, Grenlandia, Antarktyda. Nie jest dobrze. I mnie to boli, bo lodowce naprawdę kocham.

Tempo topnienia przyspiesza. To też duża drzazga w sercu?

Przyspiesza, i to bardzo. Według pomiarów bezpośrednich gromadzonych w międzynarodowej bazie, lodowce górskie traciły w latach 70. ok. 20-30 cm warstwy. Teraz, 50 lat później, tracą średnio około metra. A są to lodowce górskie rozsiane po całym świecie, więc chodzi o całkiem reprezentatywną próbę. Pięciokrotne przyspieszenie w ciągu pięciu dekad… Jeżeli ten trend dalej się utrzyma, to za kolejne 50 lat nie będzie to 1 m rocznie, tylko 2, 3, 5. Niestety to realne, bo ilość energii w środowisku jest coraz większa, a lód jest naprawdę wrażliwy. Sam bywam zaskoczony tym, jaką różnicę w tempie topnienia daje 1 stopień więcej średniej temperatury lata. Różnica jest ogromna. 2 stopnie to już kosmiczna różnica. A więcej − 5 czy 10, jak może się wydarzyć do końca tego wieku w Arktyce – jest dla mnie nie do pomyślenia. I sami sobie to fundujemy, przyczyniając się przy tym do wzrostu poziomu morza.

O ile ten poziom wzrósł już teraz i jakie są tego odczuwalne skutki?

Od początku rewolucji przemysłowej aż do teraz ten wzrost poziomu morza wynosi jakieś 20 cm. Nie jest więc to jeszcze coś, czym ludzie globalnie się martwią. Lokalnie może to się przyczyniać do intensyfikacji okresowego zalewania, a na niewielkich obszarach, jak płaskie wyspy na Pacyfiku, zamieszkujące je populacje będą musiały szukać nowego miejsca do życia. To często mogą być więc osobiste tragedie dla ludzi, ale w skali świata niewielu osobom wydaje się to jakimś realnym problemem. Natomiast do końca tego wieku możemy mieć kolejne kilkadziesiąt centymetrów wzrostu poziomu morza i będziemy już mówili o około metrowym wzroście. A to może być naprawdę duże zagrożenie dla infrastruktury, portów na całym świecie. Trzeba mieć na uwadze, że każdy centymetr wzrostu oznacza, że dalej wdzierają się fale sztormowe, że woda morska będzie coraz bliżej ludzkich siedzib. To zagrożenie dla setek milionów osób.

O jakich częściach świata mówimy? Wspomniałeś, że w jakimś stopniu zalewana może być północ Polski. A reszta planety? Wybrzeże Stanów i…?

W Miami woda wdziera się do miasta coraz szybciej. Cały czas pracują tam pompy, które wypompowują ją, jak tylko się da. Amerykanie czują więc już na własnej skórze, że wzrost poziomu morza to naprawdę zagrożenie, a słona woda wdzierająca się coraz dalej utrudnia życie i jej usuwanie jest naprawdę kosztowne. Oprócz tego mamy wielkie obszary chociażby wschodniej części Azji. Chiny w swej wschodniej części są stosunkowo płaskie, a mieszkają tam setki milionów ludzi. Wszelkie lotniska, gazoporty, inna kosztowna infrastruktura będą musiały być przeniesione gdzieś dalej. Pytanie, czy nie taniej byłoby obcinać emisje dwutlenku węgla do atmosfery niż potem płacić odszkodowania i adaptować się do nowych warunków. Wydaje mi się, że lepiej profilaktycznie działać na rzecz ochrony klimatu.

Technologia może pomóc chronić lodowce?

Było sporo prób sztucznego ograniczania topnienia lodowców. Lodowce były na przykład przykrywane jasnym prześcieradłem, które miało odbijać promienie słoneczne i utrzymać lód w cieniu. To całkiem skuteczna metoda, bo pomaga ograniczyć topnienie lodu o warstwę metra, dwóch, a nawet trzech w ciągu lata. Problem w tym, że te prześcieradła ktoś musi dostarczyć, założyć, czyścić, ściągnąć na zimę i potem znowu zakładać. A lodowce są gigantyczne i na trudno dostępnym terenie. Prawda jest więc taka, że nie da się tego robić na dużą skalę. Można tylko punktowo. Na przykład na lodowcu, na którym lubią zjeżdżać narciarze, a któremu grozi, że spod lodu wyłoni się wielki kamień albo skała. Wtedy kładzie się „plaster” z białego prześcieradła i dzięki temu lód nie topnieje, a skała nie wychodzi. I tylko tyle można zrobić.

Inne rozwiązania?

Biały proszek rozsypywany na lodowcach. Jest krzemowy, a więc neutralny dla środowiska. I jasny, więc też może odbijać promienie słoneczne. Tego typu eksperymenty, na razie na małą skalę, były prowadzone na Alasce. Kto wie, może za jakiś czas okaże się, że jest to dobry i ekonomicznie uzasadniony sposób na chronienie lodowców przed topnieniem. I na tym możliwości w sumie się kończą. Ze względu na to, że w większości lodowce są sterowane przede wszystkim przez klimat, to jedynym sposobem ich ochrony jest ochłodzenie klimatu. Nawet nie zahamowanie, a ochłodzenie. Oczywiście nasze emisje gazów cieplarnianych i wynikające z nich zmiany klimatu zaszły już za daleko, więc bardzo dużo lodowców jest już skazanych na zniknięcie. Nawet jeśli wzrost temperatury zatrzymałby się już jutro. Pytaniem nie jest więc czy, a raczej kiedy stopnieją całkowicie − za 10 czy 100 lat. Na wiele lodowców wyrok już zapadł.

Widziałeś kiedyś niedźwiedzie polarne?

Tak, pewnie. Przychodzą do nas każdego roku na stację. Są różne spotkania − przychodzą w nocy, walą w drzwi albo ścianę, grzebią w śmieciach. Spotykam je także w terenie, dlatego zawsze jesteśmy uzbrojeni w strzelby z ostrą amunicją. Oczywiście robimy wszystko, żeby niedźwiedziom nie przeszkadzać, bo jesteśmy gośćmi w ich domu, niemniej strzelba – kiedy niedźwiedź nie za bardzo chce odejść − czasami idzie w ruch. Wtedy po prostu strzelamy w powietrze, żeby go odstraszyć. Zawsze takie spotkania są pełne emocji, ale na szczęście potem jest mnóstwo powodów do śmiechu.

Śmiech jest na koniec. A w trakcie? Bałeś się kiedyś o życie?

Nie, bo to nie jest tak, że niedźwiedź podchodzi do ciebie na 10 metrów. Niedźwiedzie najczęściej widzimy z odległości 100, 200 metrów. Patrzymy przez lornetkę, podziwiamy, jak przeciągają się, leżąc w trawie. Zdarza się jednak, że niedźwiedź usadowi się pod stacją z czystej ciekawości. Jeden z nich był chyba głuchy i nie słyszał ani wystrzałów z karabinu, ani walenia młotkiem o pokrywkę od garnka. Żadne hałasy nie działały. Usiadł pod stacją i czekał. Chłopaki wystraszyli się, wskoczyli na dach i siedzieli tam kilka godzin, aż niedźwiedź sobie w końcu poszedł. Do niedźwiedzi zawsze podchodzę z pełnym szacunkiem, bo to cudowne zwierzęta. Nigdy nie widziałem nic tak dostojnego, jak maszerująca matka niedźwiedzia polarnego z młodymi.

Opowiedz więcej o tym, jak żyje się na Spitsbergenie. Zimno? (uśmiech)

Zaskakująco nie. Gdy jadę latem do Arktyki, to najczęściej słyszę na pożegnanie: „tylko nie zamarznij”. Ale latem w Arktyce temperatura na poziomie morza jest dodatnia – to plus 5, 10 stopni, rzadko 0. Spitsbergen jest miejscem stosunkowo ciepłym, jak na taką odległość od bieguna, bo jedna z odnóg ciepłego prądu morskiego, który ogrzewa Europę, dociera właśnie tam. W innych obszarach Arktyki latem też jest jednak generalnie około 0 stopni. Zimno robi się dopiero zimą, ale też są to zimy dość łagodne. Na Spitsbergenie coraz rzadziej temperatura spada poniżej −20 stopni, a z reguły jest to raczej –10 stopni. Nie jest to żadne −50 czy −70 stopni, jakby niektórym mogło się wydawać. Tamtejszy klimat też bardzo szybko się ociepla i to szczególnie zimą, ostatnio nawet o 2-3 stopnie na dekadę.

Wracając do życia na Spitsbergenie, to uwielbiam tam wracać. Byłem na wyspie ze 20 razy, więc te wyprawy nie mają już dla mnie charakteru ekscytującej niewiadomej − jadę do pracy, by zrealizować projekt badawczy. Rzecz w tym, że ten Spitsbergen za każdym razem jest inny. Przy każdej wyprawie są inne przygody, ludzie, zachody słońca, jedzenie, niedźwiedzie, wieloryby w fiordzie, lisy polarne biegające wokół chatki. Mimo że pierwszy raz byłem na Spitsbergenie w 2007 r. i jeżdżę tam raz, czasami dwa, trzy razy rocznie, to wciąż te wyprawy są tym, na co najbardziej czekam w całym roku. Kiedyś jeździłem tam na dwa, trzy miesiące, teraz z powodu różnych innych obowiązków to raczej dwa, trzy tygodnie, ale wciąż to uwielbiam. To przeżycie, które zmienia punkt widzenia na wiele rzeczy. Kiedy jest się w takim terenie i trzeba polegać tylko na sobie albo swoich towarzyszach, to nabierasz pokory wobec przyrody. Wydaje mi się, że po przyjeździe z takiej wyprawy można łatwiej ocenić miejsce człowieka w przyrodzie. Dostrzec to, że człowiek jest jej częścią. Myślę, że to coś, co wiele osób wynosi z podróży na daleką północ. Kiedy człowiek zmęczy się w terenie, kiedy przejdziesz 30 km i na koniec dnia dostajesz od kucharza miskę ryżu z paczki, to smakuje ci on lepiej niż najlepsze danie w pięciogwiazdkowej restauracji w Polsce. Doceniasz wtedy małe rzeczy. Odkrywasz, że nie potrzebujesz mieć internetu ani nawet prądu, bo wystarczy świeczka na stole i to, że ktoś gra na gitarze. Bardzo wszystkim życzę, by mogli przeżyć coś takiego. Ja to przeżywam za każdym razem, gdy tam jestem.

Tak samo mocno?

Ta zmiana zaszła już we mnie jakiś czas temu. Niemniej przyjemność z wypraw i pracy jako glacjolog są tak duże, że nie zamieniłbym tego na nic innego, nawet jeśli miałbym zarabiać znacznie więcej.

To porozmawiajmy trochę o tej pracy. Co przez te wszystkie lata zbadałeś?

Zajmuję się małymi lodowcami w środkowej części Spitsbergenu. To część wyspy, która jest znacznie bardziej sucha niż obszary położone bliżej wybrzeży, więc lodowce są tam mniejsze i trochę inaczej funkcjonują – otrzymują znacznie mniej śniegu zimą, a latem mogą szybciej topnieć. Te małe lodowce strasznie mnie fascynują. One są śliczne, piękne, a poza tym mają taką zaletę, że jedna osoba lub jeden mały zespół może je dobrze oprzyrządować i pomierzyć w jeden dzień i zdążyć jeszcze wrócić 10 km na kolację do bazy.

Przez lata badań monitorowałem, jak jeden z tych lodowców − mój ulubieniec Sven, mój kumpel – topnieje. Od 10 lat systematycznie mierzę, ile lodu traci każdego roku.

Ostatni raz, gdy lodowiec zyskał odrobinkę masy − czyli pod koniec lata było na nim jeszcze ciut pozimowego śniegu − to było w 2008 r. Od tego czasu wszystkie lata to strata, strata, strata. No i przychodzi rok 2020. Mamy pandemię, nasza regularna wyprawa została anulowana. Nie mogliśmy pojechać na dwa miesiące, ale udało nam się zorganizować akcję ratunkową dla ratowania ciągu serii pomiarowych. Była to wyprawa dwóch osób − kolegi Krzysztofa Rymera, kierownika stacji, i moja. I ten rok 2020 był o tyle niesamowity, że był on absolutnie rekordowy. Strasznie mi szkoda, że nie było nas tam przez całe lato, a jedynie przez jego końcówkę, bo temperatury na Spitsbergenie przechodziły wszelkie pojęcie, przekraczając momentami nawet 20 stopni Celsjusza. Nasza automatyczna stacja meteorologiczna na lodowcu też pokazała kilkanaście stopni. Wszystko tam musiało więc płynąć, a ilość wody w rzekach musiała być kosmiczna. I w tym 2020 r. lodowiec Sven stracił trzy razy więcej masy niż wynosi średnia dla ostatnich 10 lat. To był więc naprawdę rekordowy rok. Spodziewałem się, że takie topnienie będziemy obserwować może dopiero gdzieś w połowie wieku, może trochę później. A mamy już teraz.

Czyli jednak jesteś tym zaskoczonym naukowcem, to nie clickbait.

Nie był to clickbait. Ale mówiłem też o tym, że bycie na miejscu daje inną perspektywę. Same globalne liczby tego nie oddają, ale jak przełoży się je na lokalne anomalie, to wtedy naprawdę robi to wrażenie. I faktycznie byłem tym zszokowany. Przy czym pamiętajmy, że „upały” na Spitsbergenie to pogoda, odchylenie od normy. Jak w tym roku zima w Polsce, która była mroźna, ale za rok może być już cieplejsza. Niemniej to pokazało mi, że jesteśmy naprawdę na złej trajektorii, skoro nawet w obecnym klimacie mogą dziać się takie cuda.

I z tych wieloletnich doświadczeń wziął się pomysł na napisanie książki i jej tytuł: „Początek końca? Rozmowy o lodzie i zmianie klimatu”

Tak, choć tytuł pojawił się jeszcze przed naszą wyprawą w 2020 r. A ten znak zapytania pojawił się w nim celowo. Nie jest powiedziane, że przyszłość musi być malowana w najbardziej pesymistycznych barwach, że musimy realizować pesymistyczne scenariusze. Nawet jeśli udałoby nam się zahamować ocieplenie klimatu nie do poziomu zgodnego z celami Porozumienia Paryskiego, o 1,5-2 stopni, lecz do 2,5 stopnia, to będzie i tak 100 razy lepiej, niż jeśli nie zrobimy nic. Wciąż możemy uniknąć części negatywnych skutków, wielu złych rzeczy, a zamiast wielometrowego wzrostu poziomu morza mieć wzrost o metr. To też będzie coś. I myślę, że moglibyśmy spróbować tak na to spojrzeć. Ok, zawiedliśmy, daliśmy ciała, zdestabilizowaliśmy klimat, ale zróbmy co się da, żeby nie było tak źle, jak może. Lepiej działać późno niż wcale, więc działajmy!

Mam przy tym nadzieję, że uda nam się ocalić część lodowców górskich w Europie. Oczywiście te lodowce arktyczne i antarktyczne przetrwają poza XXI nawet w najgorszych scenariuszach. One są na tyle wielkie i grube, że potrzebują znacznie więcej czasu, żeby się wytopić. Jeśli nie ograniczymy ocieplenia klimatu, nasze wnuki i prawnuki wciąż będą mogły chodzić po lodzie, ale będą musiały wyprawiać się naprawdę daleko. Być może poza koło biegunowe albo na wysokość ponad 5 tys. metrów nad poziomem morza. Ale żal mi tego. Każdy lodowiec jest naprawdę piękny. Czy ty wiesz w ogóle, jak z bliska wygląda lodowiec?

Nie.

Więc musisz to zrobić, bo po prostu od razu się zakochasz, ja ci to gwarantuję!

To musisz mnie zabrać na kolejną wyprawę.

To jeszcze o tym porozmawiamy. Ale bardzo się cieszę, że dziennikarze czy artyści są tym tematem coraz bardziej zainteresowani. Że zaczynają widzieć w lodzie coś, co jest nie tylko zimne, szorstkie, obce, ale widzą w tym coś pięknego i coś, co nas chroni. Czuję, że w ten sposób i ja mogę się przydać czemuś większemu.

Wspomniałeś o tym, co cię cieszy i szokuje. A jakie emocje towarzyszyły ci przy książce?

Największą robotę wykonała Julita Mańczak, współautorka książki. To publicystka, która jest redaktorką naczelną wspaniałego poznańskiego magazynu TUU. Znaczna część tej książki to jej pomysł, w tym jej niecodzienna forma jak na publikację glacjologiczną. To nie jest podręcznik, a zbiór wywiadów, rozmów. Przede wszystkim ze mną, ale także z Aleksandrą Kardaś, fizyczką atmosfery z Nauki o Klimacie, innymi glacjologami i himalaistą Piotrem Pustelnikiem. Rozmawiamy, żeby spojrzeć na lód, na wodę z wielu perspektyw. To Julita musiała wykonać najwięcej pracy. Moją rolą było zabranie jej i magazynu TUU na Spitsbergen i wyjaśnianie. Tam rozmawialiśmy, tam pokazywałem, jak to ocieplenie działa, jak manifestuje się na pierwszej linii frontu i co robi z lodem. Wydaje mi się, że dla moich gości było to naprawdę doświadczenie otwierające oczy, tak mi to zresztą potem opisywali. Zakochali się w Arktyce bez pamięci i chcą tam koniecznie wrócić, jak tylko skończy się pandemia. A wiesz, co dla mnie osobiście było najtrudniejsze?

…?

Rysunki. Zrobiłem tam kilka map i rysunków różnych procesów, o których opowiadałem. To było trudne, ale fajne. Zapomniałem już, jaką frajdę daje rysowanie.

A kiedy w ogóle zainteresowałeś się glacjologią? Nie jest to najbardziej popularny zawód na świecie i nie każde dziecko w wieku 10 lat marzy o tym, żeby badać lód.

Masz mnie. Oczywiście to nie był mój pierwszy wybór. Była nim astronautyka, a potem astronomia. Ostatecznie, nie będąc do końca pewnym moich umiejętności matematycznych, poszedłem na studia na geografię. Tam się dowiedziałem, że Uniwersytet Adama Mickiewicza wysyła wyprawy każdego lata właśnie na Spitsbergen. Stwierdziłem, że muszę tam polecieć, bo to będzie trochę tak, jakbym wylądował na Marsie. Marzenie dziecięce pośrednio mogło tam się więc trochę spełnić. Pojechałem więc. I pierwsze, w czym się zakochałem, to lodowce. To był tak nieziemski element tego krajobrazu arktycznego… To coś, co tak bije po oczach, jest taką dominantą krajobrazową, czymś tak egzotycznym i przyciągającym, że nie sposób było mi skupić się na czymś innym, jak właśnie na lodowcach.

O czym rozmawiasz z lodowcami?

O zdrowiu. Kiedy pierwszy raz w sezonie przychodzę na dany lodowiec, który znam już z wcześniejszych wypraw, zawsze idę go pogłaskać i zapytać, jak się ma. Oczywiście nie odpowiada mi zbyt głośno, ale i tak czasami traktuję te lodowce jako żywe istoty. Kiedy spędza się z nimi dużo czasu, to zaczyna się widzieć różne zachowania, zaczyna się słyszeć różne dźwięki, które nie każdy słyszy, zaczyna się czuć ich obecność. Nie jestem do tego metafizycznie nastawiony, ale to ciekawe doświadczenie: zaprzyjaźnić się z lodem. Pytam więc lodowce, jak im minął rok, mówię, że cieszę się, że je widzę. Ale jak towarzysze wyprawy byli kawałek dalej ode mnie i mogłem porozmawiać sobie z lodowcem tak, żeby nikt mnie nie słyszał i żeby nie było obciachu, to zdarzało mi się ucinać sobie bardziej egzystencjonalne konwersacje. Ale o szczegółach być może nie będę już opowiadał, żeby inni nie plotkowali (uśmiech).

Rozmawiał Szymon Bujalski – dziennikarz dla klimatu

Dr Jakub Małecki – glacjolog na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracuje jako adiunkt na Wydziale Nauk Geograficznych i Geologicznych UAM Bada lodowce, ich „zdrowie” i procesy jakie w nich i na nich zachodzą na skutek zmian klimatycznych. Wraz z Julitą Mańczak napisał książkę „Początek końca? Rozmowy o lodzie i zmianie klimatu”. Autor popularno-naukowej strony „Glacjoblogia” (link na Facebooka i stronę www), która powstała, by zainteresować ludzi lodowcami i zwrócić uwagę na ich rolę w ziemskim systemie przyrodniczym.

The post Jakub Małecki: W Alpach możemy nie mieć lodu za kilkadziesiąt lat appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

La Paz, El Alto, Boliwia – Wychodząc z samolotu na dzień dobry dostaję pięścią w przeponę. Lotnisko w El Alto jest najwyżej położonym międzynarodowym portem lotniczym na świecie, leżącym 4200 m nad poziomem morza – ciśnienie powietrza wynosi tu więc zaledwie ok. 650 hektopaskali i trudno złapać pełny oddech. Przyleciałem tu jako opiekun naukowy grupy geo-studentów Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Ledwo oddycham, a już za trzy dni będziemy prowadzić badania jeszcze wyżej, przy jednym z andyjskich lodowców.

Siedziba rządu Boliwii, najuboższego kraju Ameryki Południowej, położona jest wyjątkowo. Jej górna część, a właściwie osobne miasto El Alto, znajduje się na wielkim, chłodnym płaskowyżu Altiplano. El Alto kończy się od wschodu skalnym klifem, poniżej stóp którego zaczyna się La Paz, starsze, lepiej rozwinięte i położone w dolinie kilkaset metrów niżej. W obu tych połączonych miastach mieszka razem tyle osób, co w Warszawie. Dwa miliony twardych ludzi zdanych na łaskę najważniejszego żywiołu – wody. A jest to w tym regionie towar deficytowy.

Dostępność wody dyktują tu nieubłagane warunki przyrodnicze, a przede wszystkim opady. Pory roku w tropikach to nie typowy znany nam w Polsce czteropak zmian temperatury od wiosny do zimy, a raczej zero-jedynkowe fluktuacje wilgotności pór suchej i deszczowej, stąd na Altiplano przez większą część roku niemal nie pada. Drugim czynnikiem jest lód. Mimo że metropolia La Paz znajduje się względnie blisko równika, można tu spotkać wieloletnie śniegi i jęzory lodowców, bo od wschodu i północy ponad miasto wybijają się góry Cordillera Real. Niektóre szczyty przekraczają 6000 m n.p.m., a wśród najbardziej znanych masywów znajdują się m.in. Huayna Potosi, Charquini, Chacaltaya oraz ich królowa – Illimani.

Obecność lodowców w górach umożliwia stabilną podaż wody roztopowej, która czasami podczas susz może stanowić ok. 90% całych dostępnych wówczas zasobów (Buytaert i in. 2017). Zmiana klimatu sprawia jednak, że powierzchnia lodowców spada na łeb na szyję. Do niedawna coraz mniejsze lodowce nadrabiały produkcję wody coraz silniejszym topnieniem (Soruco i in. 2015), ale taka sytuacja nie jest możliwa do utrzymania na dłuższą metę. 

Stary lodowiec na młodej górze

Po trzech dniach rozpoczynamy naszą wyprawę badawczą i docieramy do stóp masywu Huayna Potosi (6088 m n.p.m.), co w języku Aymara oznacza „młodą górę”. To miejsce popularne wśród wspinaczy, dzięki czemu znajduje się tu schronisko, rzadkość w tutejszych górach. Położone jest na wysokości 4800 m n.p.m., więc po wyjściu z samochodu nieco plączą mi się nogi, co najmniej jakbym chwilę wcześniej wychylił dwie „małpki”. Blisko stąd do jednego z zaledwie kilku dobrze zbadanych lodowców tropikalnych. W literaturze naukowej ten dość duży jak na tę okolicę lodowiec nazywany jest Zongo, ale miejscowi, chyba ironicznie w stosunku do nazwy góry, nazywają go Glaciar Viejo – „stary lodowiec”. Obecnie lodowiec znajduje się pod ścisłą obserwacją glacjologów z  La Paz i Francji, którzy mierzą jego topnienie, mikroklimat i hydrologię. Na jego przykładzie badacze poznają procesy sterujące życiem tropikalnych lodowców Andów.

Wyniki blisko trzydziestu lat prac dokumentują, jak Zongo reaguje na zmiany klimatyczne. Ogromną wagę w procesie topnienia odgrywa tu słońce, które świeci blisko zenitu przez cały rok. W związku z tym, obecność jasnej pokrywy śnieżnej chroni lodowiec przed wysokimi dawkami energii, bo odbija ona lwią część promieniowania. Ilość śniegu spadająca na lodowiec jest więc dla niego niezmiernie ważna i w znacznej mierze sterowana przez cykle oceaniczne El Niño i La Niña. Te dwie przeciwstawne anomalie temperatury sąsiedniego Oceanu Spokojnego występują co kilka lat i zaburzają normalne cykle opadowe. W nisko położonych strefach powodują odpowiednio ich wzrost i spadek (Ronhall i Gallaire 2006), ale na Altiplano i wyżej w Andach zależność ta się odwraca. Z tego powodu, w czasie El Niño lokalne lodowce cierpią z powodu ograniczonej akumulacji śniegu i wysokiej temperatury, natomiast podczas La Niña mogą się nawet nieco odbudować ze względu na chłód i wzmożone opady (Wagnon i in. 2001). Na te lokalne uwarunkowania nakładają się globalne i regionalne ocieplenie klimatu, które w wysokich partiach Andów jest szybsze niż w obszarach położonych niżej, co długofalowo wzmaga topnienie. 

Wieloletni bilans masy lodowca Zongo jest w efekcie ujemny – traci więcej lodu, niż zyskuje z opadów śniegu. W ciągu typowego roku chudnie średnio o jakieś pół metra grubości (Soruco i in. 2009) i wycofuje swój jęzor w górę doliny o długość jednego autobusu przegubowego (Pelto, 2015). Jeśli emisja dwutlenku węgla do atmosfery nadal będzie rosła, do roku 2050 objętość lodowca może spaść o ok. 50%, a do roku 2100 niemal do zera (Reveillet i in. 2015). W podobnej sytuacji są pozostałe lodowce Boliwii, których topnienie jest szczególnie szybkie od lat 1980., od kiedy ich łączna powierzchnia spadła o ponad 40% (Cook i in. 2016). Przyczyn tego procesu badacze upatrują w rosnącej temperaturze powietrza oraz, prawdopodobnie, redukcji opadów (Rabatel i in. 2013), w tym przede wszystkim śnieżnych. Potencjalny zanik Zongo w jakimś stopniu może przełożyć się na produkcję prądu dla okolicy, bo lodowiec zasila w wodę zbiornik jednej z hydroelektrowni leżącej tuż poniżej naszego schroniska (Wagnon i in. 1999). W trakcie naszej wyprawy we wrześniu 2016 roku, gdy w mieście wysychają krany, poziom wody w zbiorniku jest kilkanaście metrów poniżej normy.

Morenowa uczta dla koneserów

Celem naszej ekspedycji nie jest jednak Zongo, lecz znacznie mniejszy od niego lodowiec położony na południowym stoku sąsiedniego masywu Charquini. W połowie XVII wieku, gdy w Polsce trwał Potop Szwedzki, spod szczytu Charquini (5392 m n.p.m.) spływały promieniście pokaźne lodowce, których do dziś ostała się tylko resztka (Rabatel i in. 2008). Nasz lodowiec nie jest wyjątkiem. Do tej pory przetrwał tylko jego najwyżej położony fragment o szerokości 900 metrów i długości 400 metrów. To zaledwie ćwierć jego dawnej wielkości.

Lodowiec Charquini jest jednym z trzech ostatnich, które zasilają największe jezioro w okolicy – Lago Milluni – ale prawdopodobnie za parę dekad wszystkie trzy znikną. W rezultacie mieszkańcy La Paz mogą bezpośrednio obserwować postępujący kryzys klimatyczny. Odczuwają też na własnej skórze jego skutki. Dopóki mogą, cieszą się ostatnim łatwo dostępnym kawałkiem lodu w okolicy i przyjeżdżają pod Charquini gdy tylko spadnie śnieg, aby pojeździć na snowboardzie i ulepić bałwana. Do połowy lat 1990., w czasach gdy poza miastem prąd był dobrem jeszcze rzadszym niż dziś, wykorzystywali lodowiec także jako źródło lodu do przechowywania żywności.

Kilka kilometrów całkiem dobrej drogi ze schroniska pod Charquini wykańcza mnie fizycznie, bo nie zaaklimatyzowałem się do wysokości. Na poprawę samopoczucia na miejscu zastajemy ucztę dla koneserów – piękne sekwencje piaszczystych moren czołowych zbudowanych w czasach dawnego narastania lodowca. Przez tydzień mapujemy moreny oraz analizujemy znalezione tu kamienie i piach, ponieważ zawierają w sobie pamięć o kluczowych dla krajobrazu wydarzeniach z ostatnich kilku wieków.

Wyniki naszej pracy opublikujemy półtora roku później w szanowanym międzynarodowym czasopiśmie naukowym Earth Surface Processes and Landforms (Małecki i in. 2018). Dojdziemy do wniosku, że począwszy od końcówki XVII wieku przez kolejnych 150 lat lodowiec Charquini pulsował w rytm fluktuacji klimatycznych, robiąc dwa kroki do tyłu, ale jeden do przodu. Jednak od 200 lat nie było żadnego wyraźnego kroku naprzód, co świadczy o jego pogarszającym się stanie. Sondowania radarowe i pomiary topnienia zespołu boliwijsko-francuskiego sugerują, że lodowiec może zniknąć całkowicie w ciągu kolejnych dwóch – trzech dekad, ponieważ jego średnia grubość to dziś już tylko ok. 20 metrów.

Narty w chmurach

Po kilku dniach odpoczynku w mieście i podróży po kraju, ostatni dzień pobytu w Boliwii chcę znów spędzić w górach. Jadę taksówką na Chacaltaya, gdzie jeszcze niedawno znajdował się najwyżej położony wyciąg narciarski na świecie.

Na szczyt góry na wysokości 5300 m n.p.m. prowadzi kamienista ścieżka, ludzi prawie nie ma. Wejście na wierzchołek zajmuje dłuższą chwilę, bo zadyszka łapie mnie po każdych kilku krokach. W końcu docieram na miejsce. Jestem pół kilometra wyżej niż Mont Blanc, ale w odróżnieniu od Alp nie ma tu już śniegu, ani tym bardziej lodu. Lodowiec Chacaltaya, po którym jeszcze kilkanaście lat wcześniej zjeżdżały na nartach rodziny z dziećmi, całkowicie się roztopił. Nawet w swoich najlepszych czasach miał tylko półtora kilometra długości, ale jeszcze w latach 1980. jakoś się trzymał. Potem jednak topnienie przyspieszyło i w 2009 roku rozpłynęły się jego ostatnie skrawki (Ramirez i in., 2001). Ośrodek narciarski zamknięto raz na zawsze, a z broszur reklamowych zniknęła unikalna atrakcja turystyczna regionu. Infrastruktura stokowa popada teraz w ruinę. Zardzewiałe elementy wyciągu wtapiają się w krajobraz rudawych skał.

Śmierć liczącego sobie kilkanaście tysięcy lat lodowca Chacaltaya przykuła swego czasu uwagę mediów na całym świecie i stała się na dłuższą chwilę ikoną zmiany klimatu. Ale, obiektywnie patrząc, nie była to śmierć wyjątkowa. Zdecydowana większość lodowców w Boliwii to maluchy, z których wiele także już zniknęło – sam szczyt, na którym teraz stoję, dawno temu otoczony był lodowcami z każdej możliwej strony. Jednak dopiero zanik tego lodowca, na wskroś typowego dla regionu, lecz służącego rozrywce i rekreacji, trafił na okładki i ożywił dyskusję o przyszłości lodu w Andach.

Susza

Lokalna społeczność, szczególnie rolnicza, już od dawna odczuwa hydrologiczne skutki topnienia śniegu i lodu, które coraz bardziej ograniczają plony w trudnym, wysokogórskim środowisku. Jedną z konsekwencji susz jest ucieczka ludności wiejskiej do miasta i gwałtowny wzrost populacji El Alto. Niestety miasto nie jest gotowe na przyjęcie choćby części migrantów, bo nawet dziś wiele gospodarstw domowych wciąż pozbawionych jest wody, prądu, czy nowoczesnego ogrzewania. Biorąc pod uwagę przewidywany rozwój demograficzny miasta zapotrzebowanie na wodę w ciągu najbliższych kilkunastu lat może wzrosnąć o 15-53% (Kinouchi i in. 2019). W kontekście kurczących się zasobów wodnych zagwarantowanie mieszkańcom odpowiedniej ilości czystej wody będzie trudne, więc El Alto może stać się pułapką dla ludzi poszukujących lepszego życia. 

Niespełna dwa miesiące po zakończeniu naszej wyprawy, w listopadzie 2016 roku rząd Boliwii wprowadził stan wyjątkowy. Kraj cierpiał przez najgorszą suszę od 25 lat, która zaczęła się pod koniec 2015 roku. Znów wyschło całkowicie drugie największe jezioro kraju Poopó, a plony i bydło wielu rolników zostały zdziesiątkowane. Ważne zbiorniki retencyjne były wypełnione jedynie w kilku procentach, a wojsko nadzorowało racjonowanie wody. W wielu miastach Boliwii panował niepokój, sfrustrowani ludzie wychodzili na ulice. W kilku regionach rok szkolny skończył się dwa tygodnie przed planowanym terminem. Doraźnie wiercono nowe studnie.

W La Paz i El Alto racjonowanie wody z ciężarówek dotyka, według niektórych szacunków, aż 400 tysięcy ludzi. Oznacza to jeden-dwa wiadra raz na kilka dni dla rodziny. Ich zawartość czasem jest cuchnąca i żółta i taką wodę muszą pić niektórzy mieszkańcy. Pozostali odzyskują wodę w kranach na kilka-kilkanaście godzin, po czym znowu wysychają one na całe dni lub nawet tygodnie. W El Alto grupa aktywistów uprowadza wysokich rangą pracowników firm dystrybuujących wodę i ministerstwa wody, aby wymusić na rządzie przedstawienie planów walki z kryzysem. Nawet zamieszkiwane przez krajową elitę dolne La Paz przeżywa ciężkie chwile, które dotychczas je omijały. Prezydent Boliwii Evo Morales zapowiadał duże inwestycje infrastrukturalne, aby przystosować kraj do nowych warunków środowiskowych wymuszonych zmianą klimatu. Stan wyjątkowy trwał do stycznia, ale do końca 2017 roku Boliwia zmagała się dalej ze skutkami suszy.

Przyczyn klęski żywiołowej było kilka. Po pierwsze, po porze suchej woda na Altiplano została tylko minimalnie uzupełniona przez deszcz. Prawdopodobnie miało to związek z anormalnym, rekordowo silnym zjawiskiem El Niño, które na przełomie 2015 i 2016 roku rozwinęło się na Oceanie Spokojnym. Po drugie, niemal w oczach znika okoliczny górski lód, który dawniej przez cały rok stopniowo uwalniał zgromadzoną w nim wodę. Topnienie lodowców będzie powoli ustawać, odcinając Altiplano od ostatniego źródła wody na czarną godzinę. Po trzecie, zła gospodarka wodna, w tym ogromne straty przesyłowe w nieszczelnych wodociągach, górnictwo oraz wielkie plantacje soi i trzciny cukrowej od dawna na potęgę trwonią skromny budżet wodny dużej części kraju.

Niestety, wszystko wskazuje na to, że będzie coraz gorzej. Projekcje zmian klimatu w tropikalnych Andach wyraźnie przewidują silny wzrost temperatury o kolejnych 3-5 stopni Celsjusza do końca XXI wieku z możliwym, choć niepewnym, ograniczeniem opadów (Urrutia i Vuille 2009). Istnieją też przesłanki, żeby spodziewać się coraz silniejszych zjawisk El Niño (Latif i in. 2015). W przypadku Boliwii i krajów sąsiednich sprawi to, że katastrofalne susze mogą stać się tu wkrótce nową normą. Tylko że tym razem łzy umierających lodowców już nie pomogą, bo wiele lat wcześniej ostatnie z nich spłyną do Amazonki, Pacyfiku lub jeziora Titicaca. Białe czapy na górskich szczytach ocaleją tylko w zbiorowej pamięci w ludowych pieśniach i legendach.

Najdłużej przetrwa zapewne pokrywa lodowa na Illimani (6438 m n.p.m.), najwyższej górze Cordillera Real, świętej dla mieszkańców regionu. I być może w czasie jakiejś suszy, za 80 lat, kiedy jedynym źródłem wody w okolicy będą topniejące pozostałości jej lodowców, nieliczna grupa prawnucząt obecnych mieszkańców dalej będzie śpiewać słowa starej piosenki: ¡Illimani, Illimani, centinela tú eres de La Paz! ¡Illimani, Illimani, perla andina eres de Bolivia! (Illimani, Illimani, jesteś strażniczką La Paz! Illimani, Illimani, jesteś andyjską perłą Boliwii!).

Lecz wtedy nie będzie to już pieśń radosna.

dr Jakub Małecki (Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu)

artykuł pierwotnie ukazał się w Glacjobiologii

The post Kryzys klimatyczny to odległa przyszłość? Zapytaj Boliwijczyków appeared first on Nauka o klimacie | naukaoklimacie.pl.

„Trzeci biegun” i jego znikające lodowce

Himalaje to najwyższe pasmo górskie świata. Ich lodowce, którym poważnie zagraża zmiana klimatu, są źródłem rzek, z których korzystają prawie dwa miliardy ludzi (m.in. w Indiach, Chinach i Pakistanie). Od lat 1970 lodowce w Himalaach i Hindukuszu straciły 15% swojej masy i będą ją dalej tracić, w tempie zależnym od realizowanego scenariusza emisji gazów cieplarnianych i związanego z nim ocieplania się klimatu.

Zdjęcia z satelitów szpiegowskich z czasów zimnej wojny na pomoc badaczom

Dokładność modeli wykorzystywanych do prognozowania dalszych losów lodowców sprawdza się, porównując wyniki symulacji dla lat minionych z zachowaniem lodowców znanym z obserwacji.

Dotarcie do odległych lodowców i regularne pomiary ich bilansu masy są nadzwyczaj uciążliwe, jednak ich stan możemy obserwować na bieżąco dzięki pomiarom satelitarnym. Z pomocą w badaniu długoterminowych trendów przychodzą archiwalne zdjęcia wykonywane przez satelity szpiegowskie z czasów zimnej wojny. Za pomocą kamer teleskopowych robiły one zdjęcia powierzchni Ziemi, a następnie zrzucały kapsuły z filmami nad Oceanem Spokojnym, gdzie były one podejmowane przez armię amerykańską. Te zdjęcia są obecnie odtajniane i mogą je wykorzystywać naukowcy. Bazując na tym materiale z okresu 1973-1980, grupa badaczy przeprowadziła i opublikowała w czasopiśmie Science Advances kompleksową analizę zmian stanu 650 największych lodowców liczącego 2000 km pasma górskiego od Himalajów do Hindukuszu, zawierających 55% całości lodu w regionie. Obrazy archiwalne zestawiono z aktualnymi, wykonanymi przez należącego do NASA satelitę Terra (Maurer i in., 2019).

Co więcej, mając co najmniej dwa zdjęcia terenu wykonane pod różnym kątem (czyli stereoskopowe), można za pomocą algorytmów komputerowych wykonać jego trójwymiarowy model. Dzięki dostępności wielu regularnie wykonywanych zdjęć, badaczom udało się wykonać modele 3D pokazujące, jak rok po roku zmieniały się badane lodowce. Z rezultatami modelowania, wraz z „obracalnymi” modelami 3D, można zapoznać się na stronie Lamont-Doherty Earth Observatory Uniwersytetu Kolumbii.

Pomiary topnienia lodowców w Himalajach

Rysunek 4 pokazuje mapę objętych badaniem lodowców (góra) oraz dwa wykresy ukazujące roczny bilans masy lodu dla każdego lodowca w latach 1975-2000 (środek) i 2000-16 (dół), czyli tempo ich topnienia lub przyrastania (więcej na ten temat przeczytasz w blogu Glacjoblogia). To, czy w danym roku lodowiec przybierze na masie czy też straci, zależy z jednej strony od tego, ile śniegu spadnie na niego zimą, a z drugiej – ile śniegu i lodu stopnieje latem. Ujemny bilans masy (wartości mniejsze od zera) oznacza spadek masy lodowca.

Jak pokazują wyniki analizy, większość lodowców Himalajów coraz szybciej traci masę. W latach 1975-2000 lodowce w tym rejonie traciły rocznie warstwę odpowiadającą około 25 cm wody, po 2000 roku tempo topnienia podwoiło się, sięgając aż pół metra ekwiwalentu wody rocznie. Sumarycznie lodowce Himalajów w pierwszym okresie traciły ok. 4 mld ton rocznie, w drugim zaś 8 mld ton.

Przyczyny topnienia, zgodność z prognozami i wnioski na przyszłość

Topnienie lodu wymaga dostarczenia mu odpowiednio dużo energii. Aby lodowce w Himalajach kurczyły się w zaobserwowanym tempie, temperatura w okresie okresu 2000-2016 musiałby być o 0,4-1,4°C wyższa niż w latach 1975-2000. Jest to zgodne z obserwowanym wzrostem temperatury w regionie, który wyniósł w tym czasie ok. 1°C. Co więcej, lodowce w całym łańcuchu górskim cofają się w zbliżonym tempie. Oznacza to, że przyczyną obserwowanych zmian nie mogą być czynniki charakteryzujące się silną lokalną zmiennością, takie jak zmiany opadów oraz ekspozycja na sadzę, która, osiadając na śniegu, przyspiesza jego topnienie w promieniach Słońca.

Wyniki obserwacji są zgodne z przewidywaniami modeli klimatycznych, co upewnia nas, że możemy wykorzystać je do prognozowania przyszłości. W przypadku ograniczenia wzrostu globalnej średniej temperatury do 1,5°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, lodowce Himalajów i Hindukuszu do 2100 roku skurczą się średnio o ok. 1/3, a w przypadku scenariusza Biznes-jak-zwykle do 2/3, w wielu regionach znikając w ponad 90% (patrz Rys. 2).

Dla lodowców Himalajów, wypływających z nich rzek oraz korzystających z ich wody ludzi i ekosystemów decydujące jest więc to, którym scenariuszem emisji podąży ludzkość i jak dużą zmianę klimatu wywołamy.

Marcin Popkiewicz

The post Odtajnione zdjęcia szpiegowskie i lodowce w Himalajach 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.