Smeltende gletsjere. Afsmeltning af gletschere er et presserende miljøproblem

Indlandsisen dækker omkring 80 % af Grønland. Om sommeren smelter kanten af skjoldet. I de senere år er afsmeltningen blevet intensiveret som følge af den globale opvarmning. Hvis isen, der smeltede om sommeren, tidligere blev genoprettet, er gletsjeren nu gradvist aftagende (mellem 2000 og 2008 faldt den med 1500 gigaton), og nogle smeltesøer på gletsjeren fryser ikke selv om vinteren.

Grønlands istid fandt sted for omkring 4 millioner år siden.

Der er flere teorier, der forklarer, hvorfor øen, som ifølge mange videnskabsmænds antagelser havde rig vegetation, blev dækket af en isskal. Dette kan skyldes ændringer i havstrømmene, en stigning i højden af Rocky Mountains i Nordamerika, skift i jordens kredsløb eller et fald i kuldioxidkoncentrationerne.

Ifølge den seneste forskning fra klimatologer fra universiteterne i Bristol og Leeds var hovedårsagen til istiden i Grønland en kraftig reduktion af kuldioxid, eller kuldioxid, i den øvre atmosfære.

Klimatologer bemærker, at alle nu er bekymrede for smeltningen af den grønlandske is på grund af drivhuseffekten, men det er meget vigtigere at svare på, hvorfor den var dækket af is, og hvorfor kuldioxidindholdet er faldet til så lavt et niveau for en sådan. lang tid. Hvis videnskabsmænd kan løse dette puslespil, så vil de måske være i stand til at finde nøglerne til at løse moderne miljøproblemer. Nogle steder danner smeltevand hele søer og floder på gletsjeren, som kan eksistere i årevis uden at fryse.

> Den usædvanligt tynde skorpe under Grønlands overflade forklarer til dels den unormalt høje smeltningshastighed af indlandsisen, da de varme magmamasser under dens overflade fungerer som én gigantisk "kedel", siger klimaforskere i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature Geoscience. "Temperaturen ved gletsjernes fod og dermed deres tilstand afhænger samtidig af varmestrømmen fra jordens indvolde og temperaturudsving på deres overflade. Derfor er der områder i Grønland, hvor foden af gletsjerne gletsjerne smelter, og som på samme tid ligger ved siden af helt uberørt og kold is,” sagde Irina Rogozhina fra Helmholtz Centret i Potsdam (Tyskland).

Rogozhina og hendes kolleger, herunder russiske geofysikere fra de geofysiske institutter ved Det Russiske Videnskabsakademi i Moskva og Novosibirsk, fandt ved hjælp af en særlig klimamodel, at den hurtige afsmeltning af Grønlands is viste sig at være forbundet med usædvanlig tynd skorpe på dets territorium. Som artiklens forfattere bemærker, har den varme, der genereres i jordens indvolde og kommer ind i dens overflade, næsten ingen effekt på klimaet, da den er meget svagere end den termiske energi, der kommer sammen med solens stråler. På den anden side ændrer situationen sig under et islag på flere meter, og denne varme begynder at spille en væsentlig rolle i balancen mellem temperaturer og gletsjerens tilstand. Vejledt af denne idé byggede klimatologer en model af gletsjerne i Grønland, som tog hensyn til virkningen af både solens stråler og jordens indvolde, og testede den i praksis.

På trods af det faktum, at Grønland ligger på en gammel tektonisk platform, er jordskorpen på dets territorium, at dømme efter observationer fra seismologer, usædvanlig tynd og når kun en fjerdedel af den forventede tykkelse på nogle punkter og omkring 60-66 % i andre områder. Tilføjelse af denne underjordiske funktion til modellen forbedrede dens forudsigelser betydeligt, siger forskerne, og demonstrerer, at denne underjordiske "kedel" faktisk accelererer smeltningen af den grønlandske indlandsis.

Et team af biologer fra University of Buffalo (USA), ledet af Dr. Beata Xato, fandt ud af, at alle de matematiske modeller, der hidtil er skabt til smeltningen af Grønlands is, var for optimistiske: denne truende proces går faktisk hurtigere. Undersøgelsen, hvis fulde resultater er offentliggjort i det seneste nummer af tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), er beskrevet af (e) ScienceNews. Grønland er det næststørste gletsjermassiv på Jorden, efter Antarktis. Hvis al isen på den smelter, vil niveauet af verdenshavene stige med i gennemsnit 6 m, hvilket truer katastrofer for beboere i kystområderne i mange lande. Ikke overraskende har forskere studeret smeltningen af Grønlands is i lang tid og bygger modeller, der skulle give os mulighed for at forudsige dens dynamik. Forskere fra University of Buffalo har vist, at alle disse modeller indtil videre er blevet forenklet og givet for optimistiske skøn. For at gøre dette analyserede Dr. Xato og kollegaer en stor mængde data, der er opnået, for det første fra NASA ICESat-satellitten, skabt og sendt i kredsløb netop til dette formål, og for det andet fra feltstudier i Grønland, udført som en del af projekt Operation IceBridge ("Operation" Ice Bridge "). Generelt blev data fra 100 tusinde lokationer for perioden fra 1993 til 2012 analyseret.

En analyse af så omfattende og fuldstændige oplysninger har vist, at de grønlandske gletsjeres adfærd er mere kompleks end hidtil antaget. Mens nogle af dem støt smelter, stiger tykkelsen af den anden tværtimod. Og atter andre "pulserer" overhovedet. Alt dette afhænger af den mest komplekse kombination af faktorer - lokale klimatiske og hydrologiske forhold, gletsjerens form, hydrologi og så videre. I alt talte geologer fra University of Buffalo over 240 gletsjere i Grønland med en bredde på 1,5 km eller mere, og inddelte dem i 7 grupper efter deres adfærd. Det var en detaljeret tilgang. Hvis vi tager hele billedet, viste det sig, at fra 2003 til 2009 (for denne periode er der de mest komplette data) mistede Grønlands indlandsis 243 gigaton is, hvilket førte til en årlig stigning i verdens niveau havet med 0,68 millimeter. . Det er mere, end forskerne hidtil har troet.

Forfatterne af undersøgelsen håber, at deres resultater nu vil gøre det muligt at bygge mere nøjagtige modeller for smeltningen af Grønlands is. "Opdelingen af gletsjere i grupper, som vi har udført, vil hjælpe med at udvælge de mest repræsentative prøver fra dem, og baseret på deres parametre er modeller af, hvad der sker, tættere på virkeligheden," sagde Dr. Xato. Resultaterne af en anden undersøgelse udført af videnskabsmænd fra University of Leeds (UK) vil helt sikkert hjælpe med at fuldende billedet. De undersøgte effekten af søer, der dannes på gletsjerens overflade, på afsmeltningen af Grønlands gletsjere. Resultaterne er beskrevet i en artikel i tidsskriftet Nature Climate Change. Samtidig blev der også brugt data fra satellitter, først nu på NASA, og tilhørende European Space Agency (ESA).

Det viste sig, at vandrende gletsjersøer nu er samlet langs Grønlands kyst og danner et "bælte" på omkring 100 kilometer bredt. Da de er mørkere end isen, der omgiver dem, absorberer de solens stråler og øger derved temperaturen omkring dem - som følge heraf smelter isen langs linjen af søer, og stykker af gletsjeren brækker af og flyder ud i havet. Indtil videre er denne proces ekstremt langsom, men i 2060 vil arealet af sådanne søer ifølge forskere fordobles, og så vil de yde et betydeligt bidrag til reduktionen af området med Grønlands is. Bemærk, at 2014 gav os endnu en grund til at bekymre os om Grønlands is. I juni blev der noteret en ny temperaturrekord der.

Canyon skabt af strømmen af smeltevand.

På en uindtagelig kyst helt i bunden af verden "flyder" de enorme gletsjere i Vestantarktis ud i Amundsenhavet. I årtier har videnskabsmænd set på sten, is og havet for at se, hvor hurtigt sidstnævnte ville trække sig tilbage, hvis planeten blev varmet op. En ny undersøgelse viser, at tre af de frosne Amundsen-havsluser smelter hurtigere end hidtil antaget. Dermed stiger truslen om indlandsisens kollaps, hvilket vil hæve havniveauet med flere meter.

Et skib nær Antarktis på en solskinsdag. Ayamik | Shutterstock

Forskere har længe betragtet bugten ved Amundsenhavet som akilleshælen på Vestantarktis. Tilbage i 1970'erne og 1980'erne. det blev beskrevet som kontinentets mest sårbare sted. Varmt havvand, der skvulper ved bunden af gletsjere, kan få isen til at springe ud af dens stenede base, ligesom isterninger rejser sig, når en drink hældes i et glas. Når isen skilles fra den såkaldte magre linje, sættes der en kædereaktion i gang, der kan forårsage massiv afsmeltning.

Udsigt over bugten ved Amundsenhavet. NASA

Satellit- og radardata viser, at to af Vestantarktis største gletschere, Pine Island og Thwaites, har oplevet kilometervis af slidbanetab siden 2000, hvilket har fået ferskvand til at dræne fra isen til havet. Processen er så aktiv, at glaciologer for nylig meddelte, at det fuldstændige sammenbrud af Amundsenhavet, hvis gletsjere indeholder nok vand til at hæve verdens havniveau med 1,2 meter, er ustoppelig.

Reduktionen af gletschere. NASA

En ny undersøgelse foretaget af glaciolog Ala Hazendar ved NASAs Jet Propulsion Laboratory indikerer, at isen vil forsvinde hurtigere, end forskerne tidligere har troet. Ved at sammenligne luftundersøgelser af antarktiske gletsjere fra 2002 og 2009 bemærkede Khazendar ændringer i tykkelsen af tre af dem. Smith-, Pope- og Koehler-gletsjerne er blevet mærkbart tyndere nær deres overlapningslinjer. Især Smith-gletsjeren stikker ud som en finger: På kun 7 år er dens isdække skrumpet med 300-490 meter.

Undersøgelsen fremhæver det desperate behov for mere præcise målinger for at forstå, hvor hurtigt, hvor og hvorfor Antarktis isfæstning skrumper. "Disse gletsjere er Antarktis porte og portvagter," siger Khazendar. De ændrer sig meget hurtigt, og vi har brug for mere information."

På en uindtagelig kyst helt i bunden af verden "flyder" de enorme gletsjere i Vestantarktis ud i Amundsenhavet.

Et skib nær Antarktis på en solskinsdag. Ayamik | Shutterstock

I årtier har videnskabsmænd set på sten, is og havet for at se, hvor hurtigt sidstnævnte ville trække sig tilbage, hvis planeten blev varmet op. En ny undersøgelse viser, at tre af de frosne Amundsen-havsluser smelter hurtigere end hidtil antaget. På denne måde truslen om indlandsisens kollaps er stigende, hvilket vil hæve havniveauet med flere meter.

Udsigt over bugten ved Amundsenhavet. NASA

Satellit- og radardata viser, at to af Vestantarktis største gletschere, Pine Island og Thwaites, har oplevet miles af linietab siden 2000, hvilket har fået ferskvand til at dræne fra isen til havet.

Denne proces er så aktiv, at glaciologer for nylig meddelte, at det fuldstændige sammenbrud af Amundsenhavets bugt, hvis gletsjere indeholder nok vand til at hæve niveauet af verdens have med 1,2 meter, er ustoppelig.

Gletsjer tilbagetrækningshastighed. NASA

Især Smith-gletsjeren stikker ud som en finger: På kun 7 år er dens isdække skrumpet med 300-490 meter.

Undersøgelsen fremhæver det desperate behov for mere præcise målinger for at forstå, hvor hurtigt, hvor og hvorfor Antarktis isfæstning skrumper. "Disse gletsjere er Antarktis porte og portvagter," siger Hazendar. "De ændrer sig meget hurtigt, og vi har brug for mere information."

De siger, at den globale opvarmning blev opfundet af Al Gore, der arbejdede som vicepræsident for USA i Bill Clintons administration. Selvfølgelig har klimaet på kloden ændret sig før ham, men aldrig før er resultaterne af klimatologernes forskning blevet løftet til skjoldet af regeringspolitikere. Men Gores geni var, at økologi kunne tjene penge (gennem drivhusgaskvoter) og lægge pres på konkurrerende økonomier. Sådan fremstod FN's rammekonvention om klimaændringer og Kyoto-protokollen fra 1997, der supplerede den, og på grundlag af hvilken mekanismen for handel med kvoter den 1. januar 2008 begyndte at fungere.

Det bør dog erkendes, at spørgsmålet om globale klimaændringer eksisterer af sig selv, og videnskabsmænd registrerer dets manifestationer i miljøet. Derudover taler vi ikke om en eller anden abstrakt stigning i en bestemt gennemsnitlig årstemperatur med en brøkdel af en grad, men om de konsekvenser, der har en ganske håndgribelig indflydelse på menneskers liv i dag.

For eksempel lavede en gruppe videnskabsmænd under ledelse af Marcel Nikolaus fra Helmholtz-centret i Bremerhaven en rapport, hvoraf det følger, at den væsentligste reduktion i området Arktisk is i hele observationshistorien vil forekomme næste sommer. Og specialister fra UK Met Office forventer nye varmerekorder i år, på trods af at sidste, 2015, allerede er blevet anerkendt af dem som den varmeste i 146 år.

Normalt, på husstandsniveau, kommer den globale opvarmning oftest kun ned på smeltningen af is og den deraf følgende stigning i verdenshavenes niveau. I virkeligheden er spørgsmålet meget mere kompliceret og meget mere interessant. Det vedrører ikke kun klimaet som sådan, men også væsentlige ændringer i økonomien og politikken, både negative og ret gavnlige for Rusland. Men først ting først.

Hvordan Paris bliver en ø

NASA og US National Oceanic and Atmospheric Administration mener på baggrund af analysen af satellitbilleder, at verdens havniveau nu stiger med omkring 3,2 mm om året. Det er meget, da proceshastigheden tilbage i 2012 kun var 1,9 mm. Ved første øjekast er tallene ikke imponerende, men processen har allerede ført til begyndelsen på spaltningen af store gletsjermasser. For eksempel et stykke på 12 kvm. km, som nu er helt smeltet. Hændelsen bekræfter videnskabsmænds mistanke om begyndelsen af glidningen i havet af hele gletsjeren. Hvis, eller rettere, når dette sker, er massen af dens is nok til at hæve niveauet af verdens have med mindst 50 centimeter.

Sagen er ikke begrænset til én grønlandsk gletscher. I de næste 10-15 år er udsigten til fuldstændig forsvinden af den polare indlandsis på den nordlige halvkugle om sommeren, såvel som en progressiv reduktion i ismængder andre steder, herunder bjergkæder på kontinenterne, ganske reel. . På baggrund af de videnskabelige data, der er tilgængelige i dag, har FN lavet en prognose, hvoraf det følger, at verdenshavene i løbet af de næste hundrede år vil stige med 6,4 meter.

Dette er højden af et to-etagers hus.

Det er tid til at huske, at Venedig og Astrakhan kun er 1 meter over det nuværende hav, Kaliningrad og Odessa - 2 meter, Pisa og Brugge - 3, Vladivostok og Bangkok - 4, Shanghai og St. Petersborg - 6, Sochi - 9 meter. Omkring 75% af Australien vil forblive, og resten af kontinentet, fra Adelaide til Lake Eyre, vil blive besat af det indre hav.

Der venter dog langt større ændringer i Europa. Allerede 2 meters havstigning betyder, at mindst 40 % af Holland er oversvømmet. I betragtning af, at når dæmninger bygges, bør deres højde overskride tophøjden af stormbølger med en margin, selv i dette tilfælde er en mur mere end 6-7 meter høj og 451 kilometer lang langs hele landets kystlinje nødvendig for beskyttelse . I virkeligheden vil det være nødvendigt at bygge 2,5 gange mere, da det ud over havkysten også skal beskytte flodsletterne i adskillige floder. Selv på dette niveau overstiger omfanget af de nødvendige omkostninger landets økonomiske muligheder, så opførelsen af en 15-20 meter mur er udelukket, selv teoretisk.

Kort sagt, om 100 år vil Holland være havets bund. De er dog ikke alene. Norge, Sverige, Finland, Danmark og det meste af Storbritannien bliver til en håndfuld øer i forskellige størrelser. England, fra Skotland til Den Engelske Kanal, vil synke næsten fuldstændigt - som i øvrigt Frankrig. Vores forfædre havde mistanke om noget, da de byggede deres hovedstæder på bakkerne: Paris og London ville blive byer på en ø, og den britiske hovedstadsø ville blive mærkbart større.

Rusland vil blive adskilt fra Europa af et enormt hav, der er opstået som følge af sammenløbet af det kaspiske, sorte, Kara- og Østersøen. Det vil skylle hele Østersøen bort, bortset fra en lille del af den sydlige del af Litauen, den østlige del af Hviderusland og den nordøstlige del af Ukraine. Også Ural-lavlandet vil blive til et lavt hav, og Uralbjergene bliver til øer.

Husbåde på Hollands kyst. Foto: iagua.es

Gode og dårlige klimaforandringer

Sådanne globale ændringer vil forårsage mange ledsagende processer. For eksempel bor der mere end 800 millioner mennesker i Europa i dag. Oversvømmelsen af dets territorium vil skabe problemet med deres overlevelse, hvilket betyder, at det vil give anledning til migrationsprocesser, der kan sammenlignes med konsekvenserne af den store migration af nationer. Og det gælder ikke kun Europa. Det meste af Tyrkiet, en del af Iran og næsten hele Nordafrikas territorium, inklusive Egypten, vil gå under vand.

Men dette spørgsmål vil blive løst på politisk plan, men vi vil fokusere på klimaet, hvor ændringerne ikke er så entydige, som det kan se ud ved første øjekast. Den progressive stigning i den gennemsnitlige årlige temperatur vil føre til en reduktion i landbrugets produktivitet i tropiske og subtropiske områder. Det bliver ikke kun for varmt, men også ikke fugtigt nok. Især kan ørkendannelse true hele det afrikanske kontinent syd for Sahara, men udsigten til et steppeklima dér (som i det nuværende Kalmykia) er mere sandsynligt, da en pæn del af det sorte kontinent også bliver til øer.

Generelt vil antallet af sultne ifølge WHO's prognoser over de næste hundrede år stige med 600 millioner mennesker alene i Afrika, og i hele verden kan det nå op på 2 milliarder. For Rusland vil det betyde muligheden for at blive den dominerende fødevareproducent i verden. De nuværende landbrugsregioner - Don-bassinet, Nordkaukasus, Nedre Volga-regionen, det sydlige Ural, Altai og steppedelen af det sydlige Sibirien - vil blive negativt påvirket af den forværrede vandmangel i vækstsæsonen, hvilket vil reducere deres produktivitet. med 20-30 %. Men samtidig vil globale ændringer gøre store nye dele af landets territorium i Sibirien og Fjernøsten tilgængelige for normalt masselandbrug. Indtil videre er jordens frugtbarhed der betydeligt lavere end i Chernozem-zonen, men ændringen i floraen vil gradvist berige den sibiriske jord.

Geografi og økonomi

På trods af undersøgelsens ærlige alarmisme, lover dette scenarie Rusland meget flere fordele end problemer. Vi vil som stat være i stand til at bevare ikke kun det meste af territoriet generelt, men også hovedparten af de mest udviklede og teknisk udviklede områder. Oversvømmelsen af en del af Ural og det vestlige Sibirien vil selvfølgelig nødvendiggøre genbosættelse af 10-12 millioner mennesker, men for det første er der hvor, og for det andet er der tid nok til dette. Problemet med genbosættelsen af Skt. Petersborg vil vise sig at være meget mere alvorligt (især hvis der træffes en beslutning om at flytte byens unikke arkitektoniske kompleks til et nyt sted), men det er ingenting sammenlignet med fortætningen af det franske , som vil stå tilbage med 10-13 % af landets territorium.

Og vigtigst af alt vil Rusland være i stand til at bevare den største del af sit industrielle potentiale, hvoraf kun en femtedel er placeret på bunden af fremtidige have. I USA er denne andel mindst 67%, i Kina - 72-75%. Faktum er, at de fleste amerikanske og kinesiske fabrikker er bygget i kyststriben - det er mere bekvemt at levere deres produkter til havne for lastning på skibe. I Rusland er den største del af kysten nordlig, så fabrikker måtte bygges på floder. Ændringer vil helt sikkert påvirke vores lands rolle og plads i en globalt varmere verden i fremtiden.

Selvfølgelig skal man ikke tage alle disse forudsigelser for bogstaveligt og ligetil. De er lavet af mennesker, og mennesker laver fejl. Men vi kan med tillid sige, at verden ændrer sig i et hidtil uset tempo, og i morgen bliver ikke den samme, som den var i går. Forandring er uundgåelig og global. Men vi har tid til at tænke, forberede os og metodisk tilpasse os den nye virkelighed.

Under den nye forskning blev det fundet, at der under smeltningen af gletschere kan frigives en dødelig dosis kviksølv.

Klimaændringer påvirker smeltningen af den arktiske landoverflade, som frøs natten over og blev en potentiel, stærk kilde til kviksølvforurening i regionen. Ifølge en ny teori offentliggjort i tidsskriftet Science (Videnskab), Den arktiske is indeholder et stort antal bakterier, der er i stand til at omdanne uorganisk kviksølv til den farlige forbindelse methylkviksølv. Denne type kviksølv kan forårsage virkninger på nervesystemet og andre udviklingsforstyrrelser hos pattedyr, herunder menneskelige fostre og børn.

"Efterhånden som temperaturerne stiger, især på nordlige breddegrader, optøs overfladen af permafrosten, der blev dannet for 10 til 20 år siden, mere og mere hvert år," siger mikrobiolog og studiemedforfatter Duane Elias. "Hvis processen fortsætter, og højst sandsynligt vil den, vil permafrostlaget snart blive aktivt, hvilket betyder, at bakterier, der bærer bestemte gener og har sovet i tusinder af år, vil vågne op."

Forskere har opdaget vigtige genetiske markører, der indikerer tilstedeværelsen af bakteriel methylering i miljøet, herunder kystnære døde zoner.
Dr. Elias og hans kolleger testede mere end 3.500 "metagenomer" - det kombinerede genetiske materiale taget fra alle organismer, der findes i vand, jord og andre miljøkilder - for at isolere et gen, der er til stede i en bakterie, der er i stand til at omdanne inert kviksølv til giftigt. Metagenomer har givet omfattende materiale, der giver indsigt i terrestriske og akvatiske levesteder.

Kviksølvforurening i Arktis opstår, når globale luft- og havstrømme bærer emissioner fra kulfyrede kraftværker i dele af Asien, Europa og Nordamerika nordpå, hvor de aflejres på is, sne og havoverflader. Og når kviksølv interagerer med bakterier, der indeholder det methylerende gen, er resultatet giftigt kviksølv.

"Når methylkviksølv kommer ind i jorden, kommer det ind i floder og vandløb gennem grundvandet," forklarer Elias. "Så drikker vilde arktiske dyr som elge eller rensdyr det forurenede vand, og så jager folk dem, og på denne måde overføres de giftige stoffer allerede til menneskekroppen."

I august i Environmental Health Perspectives (Miljøsundhedsperspektiver) En undersøgelse blev offentliggjort, der viser, at blandt de inuitsamfund, der bor i Quebec, indtog kvinder og børn næsten det dobbelte af regeringens maksimale daglige tillæg for kviksølv. Som et resultat havde børnene en IQ-score fem point lavere end dem i mere fjerntliggende arktiske samfund og var fire gange mere tilbøjelige til at have behov for specialundervisning.

Kviksølvtoksiciteten ser ud til at være mindre i det europæiske Arktis, selv om forskere i 2014 fandt høje niveauer af kviksølv i indbyggere i to kystsamfund i Grønland. Og i 2004 fandt forskere ud af, at på de subarktiske Færøer i Nordatlanten havde babyer født af mødre, der spiste grindehvaler under graviditeten, psykiske, høre- og hjerteproblemer i barndommen og ungdommen.