Topljenje glečera. Topljenje glečera je gorući ekološki problem

Finishing

Klimatolozi napominju da su sada svi zabrinuti zbog topljenja leda Grenlanda zbog efekta staklene bašte, ali je mnogo važnije odgovoriti zašto je bio prekriven ledom i zašto je sadržaj ugljičnog dioksida pao na tako nizak nivo za ovakav dugo vrijeme. Ako naučnici uspiju riješiti ovu zagonetku, onda će možda uspjeti pronaći ključeve za rješavanje modernih ekoloških problema. Na nekim mjestima otopljena voda formira čitava jezera i rijeke na glečeru, koji mogu postojati godinama bez smrzavanja.
> Neobično tanka kora ispod površine Grenlanda djelimično objašnjava anomalno visoku stopu topljenja njegove ledene kape, jer vruće mase magme ispod njegove površine rade kao jedan divovski "kotao", kažu klimatski naučnici u članku objavljenom u časopisu Nature Geoscience. „Temperatura u podnožju glečera, a shodno tome i njihovo stanje, istovremeno zavise od protoka toplote iz utrobe Zemlje i temperaturnih fluktuacija na njihovoj površini. Zbog toga na Grenlandu postoje područja u kojima je podnožje glečera. glečeri se tope i koji se istovremeno nalaze pored potpuno netaknutog i hladnog leda”, rekla je Irina Rogozhina iz Helmholtz centra u Potsdamu (Njemačka).
Rogožina i njene kolege, uključujući ruske geofizičare sa Geofizičkih instituta Ruske akademije nauka u Moskvi i Novosibirsku, koristeći poseban klimatski model, otkrili su da je brzo otapanje grenlandskog leda povezano s neobično tankom korom na njegovoj teritoriji. Kako napominju autori članka, toplina koja se stvara u utrobi Zemlje i ulazi na njenu površinu gotovo da nema utjecaja na klimu, jer je mnogo slabija od toplinske energije koja dolazi zajedno sa sunčevim zracima. S druge strane, situacija se mijenja ispod višemetarskog sloja leda, a ta toplina počinje igrati značajnu ulogu u ravnoteži temperatura i stanja glečera. Vođeni ovom idejom, klimatolozi su izgradili model glečera Grenlanda, koji je uzeo u obzir djelovanje i Sunčevih zraka i utrobe Zemlje i testirao ga u praksi.

Uprkos činjenici da se Grenland nalazi na drevnoj tektonskoj platformi, zemljina kora na njegovoj teritoriji je, sudeći prema zapažanjima seizmologa, neobično tanka, dostižući samo četvrtinu očekivane debljine u nekim tačkama, a oko 60-66% u drugim oblastima. Dodavanje ove podzemne karakteristike modelu značajno je poboljšalo njegova predviđanja, kažu istraživači, pokazujući da ovaj podzemni "kotao" zaista ubrzava otapanje grenlandske ledene kape.

Tim biologa sa Univerziteta Buffalo (SAD), predvođen dr. Beatom Xato, otkrio je da su svi do sada stvoreni matematički modeli topljenja grenlandskog leda bili previše optimistični: ovaj prijeteći proces zapravo ide brže. Studiju, čiji su puni rezultati objavljeni u najnovijem broju časopisa Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), opisuje (e) ScienceNews. Grenland je drugi najveći glacijalni masiv na Zemlji, nakon Antarktika. Ako se sav led na njemu otopi, nivo svjetskih okeana će porasti u prosjeku za 6 m, što prijeti katastrofama za stanovnike priobalnih područja mnogih zemalja. Nije iznenađujuće da naučnici već duže vrijeme proučavaju otapanje grenlandskog leda i grade modele koji bi nam trebali omogućiti da predvidimo njegovu dinamiku. Naučnici sa Univerziteta Buffalo pokazali su da su do sada svi ovi modeli bili pojednostavljeni i davali suviše optimistične procjene. Da bi to uradili, dr. Xato i kolege analizirali su veliku količinu podataka dobijenih, prvo, sa NASA ICESat satelita, kreiranog i lansiranog u orbitu samo za tu svrhu, i, drugo, iz terenskih studija na Grenlandu, sprovedenih u sklopu projekat Operacija IceBridge ("Operacija" Ledeni most "). Generalno, analizirani su podaci sa 100 hiljada lokacija za period od 1993. do 2012. godine.

Analiza tako opsežnih i potpunih informacija pokazala je da je ponašanje grenlandskih glečera složenije nego što se mislilo. Dok se neki od njih stalno tope, debljina drugog se, naprotiv, povećava. A drugi uopće "pulsiraju". Sve to zavisi od najsloženije kombinacije faktora - lokalnih klimatskih i hidroloških uslova, oblika glečera, hidrologije itd. Ukupno su geolozi sa Univerziteta Buffalo izbrojali preko 240 glečera na Grenlandu širine 1,5 km ili više i podijelili ih u 7 grupa prema njihovom ponašanju. Bio je to detaljan pristup. Ako uzmemo cijelu sliku, pokazalo se da je u stvari od 2003. do 2009. (za ovaj period postoje najpotpuniji podaci) ledeni pokrivač Grenlanda izgubio 243 gigatone leda, što je dovelo do godišnjeg povećanja nivoa svijeta. more za 0,68 milimetara. Ovo je više nego što su naučnici do sada mislili.

Autori studije nadaju se da će njihovi rezultati sada omogućiti izgradnju preciznijih modela topljenja grenlandskog leda. “Podjela glečera u grupe koju smo izvršili pomoći će da se od njih odaberu najreprezentativniji uzorci, a na osnovu njihovih parametara modeli onoga što se dešava su bliži stvarnosti”, rekao je dr. Xato. Rezultati još jedne studije koju su sproveli naučnici sa Univerziteta u Lidsu (UK) svakako će pomoći da se slika upotpuni. Proučavali su uticaj jezera koja nastaju na površini glečera na otapanje grenlandskih glečera. Rezultati su opisani u članku u časopisu Nature Climate Change. Istovremeno, korišteni su i podaci sa satelita, samo sada NASA-e, koji pripadaju Evropskoj svemirskoj agenciji (ESA).

Ispostavilo se da su migrirajuća glacijalna jezera sada grupirana duž obale Grenlanda, formirajući "pojas" širok oko 100 kilometara. Budući da su tamniji od leda koji ih okružuje, oni upijaju sunčeve zrake i na taj način povećavaju temperaturu oko sebe - kao rezultat toga, led se topi duž linije jezera i komadići glečera se odvajaju i plutaju u okean. Za sada je ovaj proces izuzetno spor, ali će se do 2060. godine površina takvih jezera, prema naučnicima, udvostručiti, a onda će značajno doprinijeti smanjenju površine grenlandskog leda. Napominjemo da nam je 2014. dala još jedan razlog da brinemo o ledu Grenlanda. U junu je tamo zabilježen novi temperaturni rekord.

Kanjon nastao tokom otopljene vode.

Na neosvojivoj obali na samom dnu svijeta, ogromni glečeri Zapadnog Antarktika "ulijevaju se" u Amundsenovo more. Decenijama naučnici posmatraju kamenje, led i okean kako bi videli koliko bi se potonji povukao ako bi se planeta zagrejala. Nova studija pokazuje da se tri zamrznute brave Amundsenovog mora tope brže nego što se mislilo. Tako se povećava opasnost od urušavanja ledenog pokrivača, što će podići nivo mora za nekoliko metara.

Brod u blizini Antarktika po sunčanom danu. Ayamik | Shutterstock

Naučnici su dugo smatrali zaliv Amundsenovog mora Ahilovom petom zapadnog Antarktika. Još 1970-ih i 1980-ih. opisano je kao najranjivija tačka na kontinentu. Topla okeanska voda koja zapljuskuje podnožje glečera može uzrokovati da led iskoči iz njegovog kamenog podnožja, slično kao što se kockice leda dižu kada se piće sipa u čašu. Kada se led odvoji od takozvane mršave linije, pokreće se lančana reakcija koja može uzrokovati masivno topljenje.

Pogled na zaljev Amundsenovog mora. NASA

Satelitski i radarski podaci pokazuju da su dva najveća glečera Zapadnog Antarktika, Pine Island i Thwaites, od 2000. godine iskusila kilometre gubitka gazećeg sloja, što je uzrokovalo da slatka voda otiče iz leda u okean. Proces je toliko aktivan da su glaciolozi nedavno objavili da je potpuni kolaps Amundsenovog mora, čiji glečeri sadrže dovoljno vode da podignu svjetski nivo mora za 1,2 metra, nezaustavljiv.

Smanjenje glečera. NASA

Nova studija glaciologa Ala Hazendara iz NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon ukazuje da će led nestati prije nego što su naučnici mislili. Upoređujući zračna snimanja antarktičkih glečera iz 2002. i 2009. godine, Khazendar je uočio promjene u debljini tri od njih. Glečeri Smith, Pope i Koehler primjetno su se istanjili u blizini njihovih linija preklapanja. Smitov glečer posebno strši kao prst: za samo 7 godina njegov se ledeni pokrivač smanjio za 300-490 metara.

Studija naglašava očajničku potrebu za preciznijim mjerenjima kako bi se razumjelo koliko brzo, gdje i zašto se smanjuje ledena tvrđava na Antarktiku. „Ovi glečeri su kapije i čuvari Antarktika“, kaže Khazendar. Vrlo brzo se mijenjaju i potrebno nam je više informacija.”

Na neosvojivoj obali na samom dnu svijeta, ogromni glečeri Zapadnog Antarktika "ulijevaju se" u Amundsenovo more.

Brod u blizini Antarktika po sunčanom danu. Ayamik | Shutterstock

Decenijama naučnici posmatraju kamenje, led i okean kako bi videli koliko bi se potonji povukao ako bi se planeta zagrejala. Nova studija pokazuje da se tri zamrznute brave Amundsenovog mora tope brže nego što se mislilo. Na ovaj način, povećava se opasnost od urušavanja ledenog pokrivača, što će podići nivo mora za nekoliko metara.

Naučnici su dugo smatrali zaliv Amundsenovog mora Ahilovom petom zapadnog Antarktika. Još 1970-ih i 1980-ih. opisano je kao najranjivija tačka na kontinentu. Topla okeanska voda koja zapljuskuje podnožje glečera može uzrokovati da led iskoči iz njegovog kamenog podnožja, slično kao što se kockice leda dižu kada se piće sipa u čašu. Kada se led odvoji od takozvane mršave linije, pokreće se lančana reakcija koja može uzrokovati masivno topljenje.

Pogled na zaljev Amundsenovog mora. NASA

Satelitski i radarski podaci pokazuju da su dva najveća glečera Zapadnog Antarktika, Pine Island i Thwaites, iskusila miljama gubitka linije od 2000. godine, što je uzrokovalo da slatka voda otiče iz leda u okean.

Ovaj proces je toliko aktivan da su glaciolozi nedavno objavili da je potpuni kolaps zaljeva Amundsenovog mora, čiji glečeri sadrže dovoljno vode da podigne nivo svjetskih mora za 1,2 metra, nezaustavljiv.

Stopa povlačenja glečera. NASA

Nova studija glaciologa Ala Hazendara iz NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon ukazuje da će led nestati prije nego što su naučnici mislili. Upoređujući zračna snimanja antarktičkih glečera iz 2002. i 2009. godine, Khazendar je uočio promjene u debljini tri od njih. Glečeri Smith, Pope i Koehler primjetno su se istanjili u blizini njihovih linija preklapanja.

Smitov glečer posebno strši kao prst: za samo 7 godina njegov se ledeni pokrivač smanjio za 300-490 metara.

Studija naglašava očajničku potrebu za preciznijim mjerenjima kako bi se razumjelo koliko brzo, gdje i zašto se smanjuje ledena tvrđava na Antarktiku. „Ovi glečeri su kapije i čuvari Antarktika“, kaže Hazendar. “Oni se vrlo brzo mijenjaju i potrebno nam je više informacija.”

Kažu da je globalno zagrijavanje izmislio Al Gore, koji je radio kao potpredsjednik Sjedinjenih Država u administraciji Bila Klintona. Naravno, klima na planeti se promijenila prije njega, ali nikada do sada rezultate istraživanja klimatologa vladini političari nisu podigli u štit. Ali Goreov genij je bio u tome što ekologija može zaraditi novac (kroz kvote stakleničkih plinova) i izvršiti pritisak na konkurentske ekonomije. Tako je nastala Okvirna konvencija UN-a o klimatskim promjenama i Kjoto protokol iz 1997. koji je dopunjava, na osnovu kojih je 1. januara 2008. godine počeo funkcionirati mehanizam trgovanja kvotama.

Međutim, treba priznati da pitanje globalnih klimatskih promjena postoji samo po sebi, a naučnici bilježe njegove manifestacije u okolišu. Osim toga, ne govorimo o nekom apstraktnom povećanju određene prosječne godišnje temperature za djelić stepena, već o posljedicama koje danas imaju prilično opipljiv uticaj na živote ljudi.

Na primjer, na konferenciji Generalne skupštine Evropske unije geonauka održanoj u aprilu 2016. u Beču, grupa naučnika predvođena Marcelom Nikolausom iz Helmholtz centra u Bremerhavenu sačinila je izvještaj iz kojeg proizlazi da je najznačajnije smanjenje površine Arktički led u čitavoj istoriji posmatranja pojaviće se sledećeg leta. A stručnjaci iz britanskog Met Officea ove godine očekuju nove toplotne rekorde, uprkos činjenici da je prošlu, 2015., već prepoznali kao najtopliju u 146 godina.

Obično se na nivou domaćinstava globalno zagrijavanje najčešće svodi samo na otapanje leda i posljedično povećanje nivoa svjetskih okeana. U stvarnosti, pitanje je mnogo komplikovanije i mnogo zanimljivije. Ne radi se samo o klimi kao takvoj, već i o značajnim promjenama u ekonomiji i politici, kako negativnim, tako i veoma korisnim za Rusiju. Ali prvo stvari.

Kako Pariz postaje ostrvo

NASA i američka Nacionalna uprava za okeane i atmosferu, na osnovu analize satelitskih snimaka, smatraju da se nivo mora u svijetu sada povećava za oko 3,2 mm godišnje. Ovo je mnogo, budući da je 2012. godine brzina procesa bila samo 1,9 mm. Na prvi pogled brojke nisu impresivne, ali je proces već doveo do početka cijepanja velikih glacijalnih masa. Na primjer, komad od 12 kvadratnih metara. km, koji se sada potpuno otopio. Incident potvrđuje sumnje naučnika o početku klizanja u okean cijelog glečera. Ako, tačnije, kada se to dogodi, masa njegovog leda bude dovoljna da podigne nivo svjetskih mora za najmanje 50 centimetara.

Stvar nije ograničena na jedan grenlandski glečer. U sljedećih 10-15 godina, izgledi za potpuni nestanak polarne ledene kape na sjevernoj hemisferi u ljeto, kao i progresivno smanjenje količine leda na drugim mjestima, uključujući planinske lance na kontinentima, sasvim su realni. . Na osnovu danas dostupnih naučnih podataka, UN su dale prognozu iz koje proizilazi da će u narednih sto godina nivo svjetskih mora porasti za 6,4 metra.

Ovo je visina dvospratne kuće.

Vreme je da se podsetimo da su Venecija i Astrahanj samo 1 metar iznad sadašnjeg okeana, Kalinjingrad i Odesa - 2 metra, Piza i Briž - 3, Vladivostok i Bangkok - 4, Šangaj i Sankt Peterburg - 6, Soči - 9 metara. Oko 75% Australije će ostati, a ostatak kontinenta, od Adelaide do jezera Eyre, zauzet će unutrašnje more.

Međutim, Evropu čekaju daleko veće promjene. Već 2 metra porasta nivoa mora znači da je najmanje 40% Holandije poplavljeno. S obzirom na to da kada se grade brane, njihova visina treba da bude veća od vršne visine olujnih talasa sa marginom, čak i u ovom slučaju za zaštitu je potreban zid viši od 6-7 metara i dužine 451 kilometar duž cele obale zemlje. . U stvarnosti će biti potrebno izgraditi 2,5 puta više, jer osim morske obale treba zaštititi i poplavna područja brojnih rijeka. Čak i na ovom nivou, obim potrebnih troškova prevazilazi ekonomske mogućnosti zemlje, tako da izgradnja zida od 15-20 metara čak ni teoretski ne dolazi u obzir.

Ukratko, za 100 godina Holandija će biti dno mora. Međutim, nisu sami. Norveška, Švedska, Finska, Danska i veći dio Ujedinjenog Kraljevstva pretvorit će se u pregršt ostrva različitih veličina. Engleska, od Škotske do Lamanša, gotovo će potpuno potonuti - kao, inače, Francuska. Naši preci su nešto sumnjali kada su svoje prestonice gradili na brdima: Pariz i London bi postali gradovi na ostrvu, a britansko glavno ostrvo bi bilo primetno veće.

Rusiju će od Evrope odvojiti ogromno more koje je nastalo kao rezultat ušća Kaspijskog, Crnog, Karskog i Baltičkog mora. Odnijet će cijeli Baltik, osim malog dijela juga Litvanije, istoka Bjelorusije i sjeveroistoka Ukrajine. Takođe, Uralska nizina će se pretvoriti u plitko more, a planine Ural će postati ostrva.

Houseboats na obali Holandije. Foto: iagua.es

Dobre i loše klimatske promjene

Takve globalne promjene će uzrokovati mnoge popratne procese. Na primjer, danas u Evropi živi više od 800 miliona ljudi. Poplavljenje njene teritorije stvoriće problem njihovog opstanka, što znači da će dovesti do migracionih procesa koji su po posledicama uporedivi sa Velikom seobom naroda. I to se ne odnosi samo na Evropu. Veći dio Turske, dio Irana i gotovo cijela teritorija sjeverne Afrike, uključujući Egipat, bit će pod vodom.

Ali ovo pitanje će se riješiti na političkom nivou, ali ćemo se fokusirati na klimu, čije promjene nisu tako jednoznačne kao što se na prvi pogled čini. Progresivno povećanje prosječne godišnje temperature dovest će do smanjenja poljoprivredne produktivnosti u tropskim i suptropskim regijama. Postat će ne samo previše vruće, već i nedovoljno vlažno. Konkretno, dezertifikacija bi mogla ugroziti cijeli afrički kontinent južno od Sahare, ali izgledi za stepsku klimu tamo (kao u današnjoj Kalmikiji) su vjerovatniji, budući da će dobar dio crnog kontinenta također postati ostrva.

Generalno, prema prognozama SZO, u narednih sto godina, broj gladnih će se samo u Africi povećati za 600 miliona ljudi, au cijelom svijetu može dostići 2 milijarde. Za Rusiju će to značiti priliku da postane dominantni svjetski proizvođač hrane. Sadašnje poljoprivredne regije - basen Dona, Sjeverni Kavkaz, Donja Volga, južni Ural, Altaj i stepski dio južnog Sibira - negativno će uticati pogoršana nestašica vode tokom vegetacijske sezone, što će smanjiti njihovu produktivnost. za 20-30%. Ali istovremeno će globalne promjene učiniti velike nove dijelove teritorije zemlje u Sibiru i na Dalekom istoku dostupnim normalnoj masovnoj poljoprivredi. Do sada je plodnost tla tamo znatno niža nego u zoni Černozema, ali promjena flore postepeno će obogatiti sibirsko tlo.

Geografija i ekonomija

Uprkos iskrenom alarmizmu studije, ovaj scenario Rusiji obećava mnogo više prednosti nego problema. Mi ćemo, kao država, moći da sačuvamo ne samo većinu teritorije uopšte, već i većinu najrazvijenijih i tehnički najrazvijenijih područja. Poplave dijela Urala i Zapadnog Sibira, naravno, zahtijevaju preseljenje 10-12 miliona ljudi, ali, prvo, ima gdje, a drugo, ima dovoljno vremena za to. Problem sa preseljenjem Sankt Peterburga će se pokazati mnogo ozbiljnijim (posebno ako se donese odluka da se jedinstveni arhitektonski kompleks grada preseli na novu lokaciju), ali to je ništa u poređenju sa zgušnjavanjem Francuza , kojima će ostati 10-13% teritorije zemlje.

I što je najvažnije, Rusija će moći zadržati najveći dio svog industrijskog potencijala, od kojih se samo petina nalazi na dnu budućih mora. U SAD-u je taj udio najmanje 67%, u Kini - 72-75%. Činjenica je da je većina američkih i kineskih tvornica izgrađena u obalnom pojasu - pogodnije je isporučiti svoje proizvode u luke za ukrcaj na brodove. U Rusiji je glavni dio obale sjeverni, pa su se fabrike morale graditi na rijekama. Promjene će sigurno uticati na ulogu i mjesto naše zemlje u globalno toplijem svijetu u budućnosti.

Naravno, ne treba sva ova predviđanja shvatiti previše doslovno i direktno. Njih prave ljudi, a ljudi prave greške. Ali sa sigurnošću možemo reći da se svijet mijenja brzinom bez presedana i da sutra neće biti isti kao jučer. Promjena je neizbježna i globalna. Ali imamo vremena da razmislimo, pripremimo se i metodički se prilagodimo novoj stvarnosti.

Tokom novog istraživanja ustanovljeno je da se tokom topljenja glečera može osloboditi smrtonosna doza žive.

Klimatske promjene utiču na otapanje arktičke kopnene površine, koja se preko noći smrzla i postala potencijalni, snažan izvor zagađenja živom u regionu. Prema novoj teoriji objavljenoj u časopisu Science (nauka), Arktički led sadrži veliki broj bakterija sposobnih da pretvore anorgansku živu u opasno jedinjenje metil živa. Ova vrsta žive može izazvati efekte na nervni sistem i druge razvojne poremećaje kod sisara, uključujući ljudske fetuse i djecu.

"Kako temperature rastu, posebno u sjevernim geografskim širinama, površina permafrosta koji je nastao prije 10 do 20 godina se svake godine sve više odmrzava", kaže mikrobiolog i koautor studije Duane Elias. “Ako se proces nastavi, a najvjerovatnije hoće, sloj permafrosta će uskoro postati aktivan, što znači da će se probuditi bakterije koje nose određene gene i koje su spavale hiljadama godina.”

Naučnici su otkrili ključne genetske markere koji ukazuju na prisutnost bakterijske metilacije u okolišu, uključujući priobalne mrtve zone.
Dr. Elias i njegove kolege testirali su više od 3.500 "metagenoma" - kombinovanog genetskog materijala uzetog iz svih organizama pronađenih u vodi, tlu i drugim izvorima životne sredine - da izoluju gen koji je prisutan u bakteriji koja je sposobna da inertnu živu pretvori u toksičnu. Metagenomi su pružili sveobuhvatan materijal koji pruža uvid u kopnena i vodena staništa.

Zagađenje živom na Arktiku nastaje kada globalne zračne i oceanske struje prenose emisije iz elektrana na ugalj u dijelovima Azije, Evrope i Sjeverne Amerike prema sjeveru, gdje se talože na ledu, snijegu i okeanskim površinama. A kada živa stupi u interakciju s bakterijama koje sadrže metilirajući gen, rezultat je toksična živa.

„Kada metil živa uđe u tlo, ona ulazi u rijeke i potoci kroz podzemne vode“, objašnjava Elias. “Tada divlje arktičke životinje poput losa ili karibua piju zagađenu vodu, a onda ih ljudi love i na taj način se otrovne tvari već prenose u ljudsko tijelo.”

U avgustu u Perspektive zdravlja životne sredine (Perspektive zdravlja životne sredine) Objavljena je studija koja pokazuje da su među inuitskim zajednicama koje žive u Kvebeku žene i djeca unosili gotovo dvostruko više od vladine maksimalne dnevne doze žive. Kao rezultat toga, djeca su imala pet bodova niži IQ od djece u udaljenijim arktičkim zajednicama i četiri puta veća vjerovatnoća da će im trebati posebno obrazovanje.

Čini se da je toksičnost žive manja na evropskom Arktiku, iako su naučnici 2014. godine otkrili visok nivo žive kod stanovnika dvije obalne zajednice na Grenlandu. A 2004. godine istraživači su otkrili da su na subarktičkim Farskim ostrvima u sjevernom Atlantiku bebe rođene od majki koje su jele kitove pilote tokom trudnoće imale mentalne, slušne i srčane probleme tokom djetinjstva i adolescencije.