Smeltende isbreer. Smelting av isbreer er et presserende miljøproblem

Etterbehandling

Klimatologer konstaterer at alle nå er bekymret for smeltingen av Grønlandsisen på grunn av drivhuseffekten, men det er mye viktigere å svare på hvorfor den var dekket med is og hvorfor karbondioksidinnholdet har sunket til et så lavt nivå for en slik lang tid. Hvis forskere kan løse dette puslespillet, vil de kanskje være i stand til å finne nøklene til å løse moderne miljøproblemer. Noen steder danner smeltevann hele innsjøer og elver på breen, som kan eksistere i årevis uten å fryse.
> Den uvanlig tynne skorpen under Grønlands overflate forklarer delvis den unormalt høye smeltehastigheten til iskappen, ettersom de varme magmamassene under overflaten fungerer som en gigantisk «kjele», sier klimaforskere i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature Geoscience. "Temperaturen ved foten av isbreene, og følgelig deres tilstand, avhenger samtidig av varmestrømmen fra jordens tarm og temperatursvingninger på overflaten. På grunn av dette er det områder på Grønland hvor foten av isbreene breene smelter og som samtidig ligger ved siden av helt urørt og kald is, sier Irina Rogozhina fra Helmholtz-senteret i Potsdam (Tyskland).
Rogozhina og hennes kolleger, inkludert russiske geofysikere fra de geofysiske instituttene til det russiske vitenskapsakademiet i Moskva og Novosibirsk, ved hjelp av en spesiell klimamodell, fant ut at den raske smeltingen av Grønlands is viste seg å være assosiert med uvanlig tynn skorpe på territoriet. Som forfatterne av artikkelen bemerker, har varmen som genereres i jordens tarmer og kommer inn på overflaten nesten ingen innvirkning på klimaet, siden den er mye svakere enn den termiske energien som kommer sammen med solstrålene. På den annen side endrer situasjonen seg under et islag på flere meter, og denne varmen begynner å spille en betydelig rolle i balansen mellom temperaturer og isbreens tilstand. Guidet av denne ideen bygde klimatologer en modell av isbreene på Grønland, som tok hensyn til virkningen av både solstrålene og jordens tarmer, og testet den i praksis.

Til tross for at Grønland ligger på en eldgammel tektonisk plattform, er jordskorpen på sitt territorium, bedømt etter observasjoner fra seismologer, uvanlig tynn, og når bare en fjerdedel av den forventede tykkelsen på noen punkter, og omtrent 60-66% i andre områder. Å legge til denne undergrunnsfunksjonen til modellen forbedret spådommene betydelig, sier forskerne, og demonstrerer at denne underjordiske "kjelen" faktisk akselererer smeltingen av iskappen på Grønland.

Et team av biologer fra University of Buffalo (USA), ledet av Dr. Beata Xato, fant ut at alle de matematiske modellene laget så langt for smeltingen av Grønlandsisen var for optimistiske: denne truende prosessen går faktisk raskere. Studien, hvis fullstendige resultater er publisert i siste utgave av tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), er beskrevet av (e) ScienceNews. Grønland er det nest største bremassivet på jorden, etter Antarktis. Hvis all isen på den smelter, vil nivået på verdenshavene stige med i gjennomsnitt 6 m, noe som truer katastrofer for innbyggere i kystområdene i mange land. Ikke overraskende har forskere studert smeltingen av Grønlandsisen i lang tid og bygger modeller som skal tillate oss å forutsi dens dynamikk. Forskere fra University of Buffalo har vist at så langt har alle disse modellene blitt forenklet og gitt for optimistiske estimater. For å gjøre dette analyserte Dr. Xato og kollegene en stor mengde data innhentet, for det første, fra NASA ICESat-satellitten, opprettet og skutt opp i bane nettopp for dette formålet, og for det andre fra feltstudier på Grønland, utført som en del av prosjekt Operasjon IceBridge ("Operasjon" Ice Bridge "). Generelt ble data fra 100 tusen lokasjoner for perioden fra 1993 til 2012 analysert.

En analyse av så omfattende og fullstendig informasjon har vist at oppførselen til Grønlandsbreene er mer kompleks enn tidligere antatt. Mens noen av dem smelter jevnt og trutt, øker tykkelsen på den andre tvert imot. Og atter andre "pulserer" i det hele tatt. Alt dette avhenger av den mest komplekse kombinasjonen av faktorer - lokale klimatiske og hydrologiske forhold, formen på isbreen, hydrologi og så videre. Totalt telte geologer fra University of Buffalo over 240 isbreer på Grønland med en bredde på 1,5 km eller mer, og delte dem inn i 7 grupper etter oppførsel. Det var en detaljert tilnærming. Hvis vi tar hele bildet, viste det seg at fra 2003 til 2009 (for denne perioden er det de mest komplette dataene) mistet Grønlandsisen 243 gigatonn is, noe som førte til en årlig økning i verdensnivået havet med 0,68 millimeter. . Dette er mer enn forskerne har trodd så langt.

Forfatterne av studien håper at resultatene deres nå vil tillate å bygge mer nøyaktige modeller av smeltingen av Grønlandsisen. "Oppdelingen av isbreer i grupper som vi har utført vil bidra til å velge de mest representative prøvene fra dem, og basert på deres parametere er modeller av hva som skjer nærmere virkeligheten," sa Dr. Xato. Resultatene fra en annen studie utført av forskere fra University of Leeds (Storbritannia) vil helt sikkert bidra til å fullføre bildet. De studerte effekten av innsjøer som dannes på overflaten av breen på smeltingen av Grønlands isbreer. Resultatene er beskrevet i en artikkel i tidsskriftet Nature Climate Change. Samtidig ble også data fra satellitter brukt, først nå på NASA, og tilhørende European Space Agency (ESA).

Det viste seg at migrerende breinnsjøer nå er gruppert langs kysten av Grønland, og danner et «belte» som er omtrent 100 kilometer bredt. Da de er mørkere enn isen som omgir dem, absorberer de solstrålene og øker dermed temperaturen rundt dem - som et resultat smelter isen langs linjen av innsjøer og biter av isbreen bryter av og flyter ut i havet. Så langt er denne prosessen ekstremt langsom, men innen 2060 vil arealet til slike innsjøer, ifølge forskere, dobles, og da vil de gi et betydelig bidrag til reduksjonen av isområdet på Grønland. Merk at 2014 ga oss nok en grunn til å bekymre oss for isen på Grønland. I juni ble det notert ny temperaturrekord der.

Canyon skapt av strømmen av smeltevann.

På en uinntagelig kyst helt nederst i verden «flyter» de enorme isbreene i Vest-Antarktis ut i Amundsenhavet. I flere tiår har forskere sett på steiner, is og havet for å se hvor raskt sistnevnte ville trekke seg tilbake hvis planeten ble varmet opp. En ny studie viser at tre av de frosne Amundsenhavsslusene smelter raskere enn tidligere antatt. Dermed øker trusselen om kollaps av isdekket, noe som vil heve havnivået med flere meter.

Et skip nær Antarktis på en solrik dag. Ayamik | Shutterstock

Forskere har lenge ansett at Amundsenhavet er akilleshælen i Vest-Antarktis. Tilbake på 1970- og 1980-tallet. det ble beskrevet som kontinentets mest sårbare sted. Varmt havvann som skvulper ved bunnen av isbreer kan få isen til å hoppe ut av den steinete bunnen, omtrent som isbiter stiger når en drink helles i et glass. Når isen skiller seg fra den såkalte magre linjen, settes det i gang en kjedereaksjon som kan forårsake massiv smelting.

Utsikt over bukten ved Amundsenhavet. NASA

Satellitt- og radardata viser at to av Vest-Antarktis største isbreer, Pine Island og Thwaites, har opplevd kilometervis med slitebanetap siden 2000, noe som har fått ferskvann til å renne fra isen og ut i havet. Prosessen er så aktiv at glasiologer nylig annonserte at den fullstendige kollapsen av Amundsenhavet, hvis isbreer inneholder nok vann til å heve verdens havnivå med 1,2 meter, er ustoppelig.

Reduksjonen av isbreer. NASA

En ny studie utført av glasiolog Ala Hazendar ved NASAs Jet Propulsion Laboratory indikerer at isen vil forsvinne raskere enn forskerne tidligere trodde. Ved å sammenligne flyundersøkelser av isbreer i Antarktis fra 2002 og 2009, la Khazendar merke til endringer i tykkelsen på tre av dem. Smith-, Pope- og Koehler-breene har blitt merkbart tynnere nær overlappingslinjene deres. Spesielt Smith-breen stikker ut som en finger: på bare 7 år har isdekket krympet med 300-490 meter.

Studien fremhever det desperate behovet for mer presise målinger for å forstå hvor raskt, hvor og hvorfor Antarktis isfestning krymper. "Disse isbreene er portene og portvokterne til Antarktis," sier Khazendar. De endrer seg veldig raskt, og vi trenger mer informasjon.»

På en uinntagelig kyst helt nederst i verden «flyter» de enorme isbreene i Vest-Antarktis ut i Amundsenhavet.

Et skip nær Antarktis på en solrik dag. Ayamik | Shutterstock

I flere tiår har forskere sett på steiner, is og havet for å se hvor raskt sistnevnte ville trekke seg tilbake hvis planeten ble varmet opp. En ny studie viser at tre av de frosne Amundsenhavsslusene smelter raskere enn tidligere antatt. På denne måten, trusselen om kollaps av isdekket øker, noe som vil heve havnivået med flere meter.

Forskere har lenge ansett at Amundsenhavet er akilleshælen i Vest-Antarktis. Tilbake på 1970- og 1980-tallet. det ble beskrevet som kontinentets mest sårbare sted. Varmt havvann som skvulper ved bunnen av isbreer kan få isen til å hoppe ut av den steinete bunnen, omtrent som isbiter stiger når en drink helles i et glass. Når isen skiller seg fra den såkalte magre linjen, settes det i gang en kjedereaksjon som kan forårsake massiv smelting.

Utsikt over bukten ved Amundsenhavet. NASA

Satellitt- og radardata viser at to av Vest-Antarktis største isbreer, Pine Island og Thwaites, har opplevd milevis med linjetap siden 2000, noe som har fått ferskvann til å renne fra isen til havet.

Denne prosessen er så aktiv at glasiologer nylig annonserte at den fullstendige kollapsen av Amundsenhavet, hvis isbreer inneholder nok vann til å heve nivået på verdens hav med 1,2 meter, er ustoppelig.

Isbreens retretthastighet. NASA

En ny studie utført av glasiolog Ala Hazendar ved NASAs Jet Propulsion Laboratory indikerer at isen vil forsvinne raskere enn forskerne tidligere trodde. Ved å sammenligne flyundersøkelser av isbreer i Antarktis fra 2002 og 2009, la Khazendar merke til endringer i tykkelsen på tre av dem. Smith-, Pope- og Koehler-breene har blitt merkbart tynnere nær overlappingslinjene deres.

Spesielt Smith-breen stikker ut som en finger: på bare 7 år har isdekket krympet med 300-490 meter.

Studien fremhever det desperate behovet for mer presise målinger for å forstå hvor raskt, hvor og hvorfor Antarktis isfestning krymper. "Disse isbreene er portene og portvokterne til Antarktis," sier Hazendar. "De endrer seg veldig raskt, og vi trenger mer informasjon."

De sier at global oppvarming ble oppfunnet av Al Gore, som jobbet som visepresident i USA i administrasjonen til Bill Clinton. Selvsagt har klimaet på kloden endret seg før ham, men aldri før har resultatene av klimatologenes forskning blitt hevet til skjoldet av regjeringspolitikere. Men Gores geni var at økologi kunne tjene penger (gjennom klimagasskvoter) og legge press på konkurrerende økonomier. Slik framsto FNs rammekonvensjon om klimaendringer og Kyoto-protokollen fra 1997 som supplement til den, og på grunnlag av denne begynte mekanismen for handel med kvoter å fungere 1. januar 2008.

Imidlertid bør det erkjennes at problemet med globale klimaendringer eksisterer av seg selv, og forskere registrerer dets manifestasjoner i miljøet. I tillegg snakker vi ikke om noen abstrakt økning i en viss gjennomsnittlig årstemperatur med en brøkdel av en grad, men om konsekvensene som har en ganske håndgripelig innvirkning på folks liv i dag.

For eksempel, på European Geosciences Union General Assembly-konferansen holdt i april 2016 i Wien, laget en gruppe forskere ledet av Marcel Nikolaus fra Helmholtz-senteret i Bremerhaven en rapport der det følger at den mest betydelige reduksjonen i området Arktisk is i hele observasjonshistorien vil forekomme neste sommer. Og spesialister fra UK Met Office forventer nye varmerekorder i år, til tross for at sist, 2015, allerede har blitt anerkjent av dem som den varmeste på 146 år.

Vanligvis, på husholdningsnivå, kommer global oppvarming oftest bare til smelting av is og den resulterende økningen i nivået på verdenshavene. I virkeligheten er spørsmålet mye mer komplisert og mye mer interessant. Det gjelder ikke bare klimaet som sådan, men også betydelige endringer i økonomien og politikken, både negative og ganske fordelaktige for Russland. Men først ting først.

Hvordan Paris blir en øy

NASA og US National Oceanic and Atmospheric Administration mener, basert på analyse av satellittbilder, at verdens havnivå nå stiger med rundt 3,2 mm per år. Dette er mye, siden tilbake i 2012 var prosesshastigheten bare 1,9 mm. Ved første øyekast er ikke tallene imponerende, men prosessen har allerede ført til starten på spaltningen av store bremasser. For eksempel et stykke på 12 kvm. km, som nå er helt smeltet. Hendelsen bekrefter mistankene til forskere om begynnelsen av raset inn i havet av hele isbreen. Hvis, eller rettere sagt, når dette skjer, er massen av isen nok til å heve nivået på verdens hav med minst 50 centimeter.

Saken er ikke begrenset til én Grønlandsbre. I løpet av de neste 10–15 årene er utsiktene til fullstendig forsvinning av den polare iskappen på den nordlige halvkule om sommeren, samt en progressiv reduksjon i isvolumer andre steder, inkludert fjellkjeder på kontinentene, ganske reell. . Basert på de vitenskapelige dataene som er tilgjengelige i dag, har FN laget en prognose der det følger at i løpet av de neste hundre årene vil nivået på verdens hav stige med 6,4 meter.

Dette er høyden på et toetasjes hus.

Det er på tide å huske at Venezia og Astrakhan er bare 1 meter over dagens hav, Kaliningrad og Odessa - 2 meter, Pisa og Brugge - 3, Vladivostok og Bangkok - 4, Shanghai og St. Petersburg - 6, Sotsji - 9 meter. Omtrent 75 % av Australia vil bli igjen, og resten av kontinentet, fra Adelaide til Lake Eyre, vil bli okkupert av innlandshavet.

Imidlertid venter langt større endringer i Europa. Allerede 2 meter med havnivåstigning betyr at minst 40 % av Nederland er oversvømmet. Tatt i betraktning at når dammer bygges, bør høyden overstige topphøyden til stormbølger med en margin, selv i dette tilfellet er det nødvendig med en mur som er mer enn 6–7 meter høy og 451 kilometer lang over hele landets kystlinje for beskyttelse . I virkeligheten vil det være nødvendig å bygge 2,5 ganger mer, siden det i tillegg til havkysten også må beskytte flomslettene til mange elver. Selv på dette nivået overstiger omfanget av de nødvendige kostnadene landets økonomiske evner, slik at byggingen av en 15-20-meters vegg er uaktuelt selv teoretisk.

Kort sagt, om 100 år vil Nederland være bunnen av havet. De er imidlertid ikke alene. Norge, Sverige, Finland, Danmark og det meste av Storbritannia vil bli til en håndfull øyer i forskjellige størrelser. England, fra Skottland til Den engelske kanal, vil synke nesten fullstendig - som for øvrig Frankrike. Våre forfedre mistenkte noe da de bygde hovedstedene sine på åsene: Paris og London ville bli byer på en øy, og den britiske hovedstadsøya ville bli merkbart større.

Russland vil bli skilt fra Europa av et enormt hav som oppsto som et resultat av sammenløpet av det kaspiske hav, svartehavet, Kara og Østersjøen. Den vil vaske bort hele Østersjøen, bortsett fra en liten del av sør i Litauen, øst i Hviterussland og nordøst i Ukraina. Ural-lavlandet vil også bli til et grunt hav, og Ural-fjellene vil bli øyer.

Husbåter på kysten av Nederland. Foto: iagua.es

Gode ​​og dårlige klimaendringer

Slike globale endringer vil forårsake mange medfølgende prosesser. For eksempel bor det mer enn 800 millioner mennesker i Europa i dag. Oversvømmelsen av territoriet vil skape problemet med deres overlevelse, noe som betyr at det vil gi opphav til migrasjonsprosesser som kan sammenlignes med konsekvensene av den store migrasjonen av nasjoner. Og dette gjelder ikke bare Europa. Det meste av Tyrkia, en del av Iran og nesten hele Nord-Afrikas territorium, inkludert Egypt, vil gå under vann.

Men denne saken vil bli løst på politisk nivå, men vi vil fokusere på klimaet, der endringene ikke er så entydige som det kan virke ved første øyekast. Den progressive økningen i gjennomsnittlig årlig temperatur vil føre til en reduksjon i jordbruksproduktiviteten i tropiske og subtropiske strøk. Det blir ikke bare for varmt, men heller ikke fuktig nok. Spesielt kan ørkenspredning true hele det afrikanske kontinentet sør for Sahara, men utsiktene til et steppeklima der (som i dagens Kalmykia) er mer sannsynlig, siden en god del av det svarte kontinentet også vil bli øyer.

Generelt, ifølge WHOs prognoser, vil antallet sultne mennesker i løpet av de neste hundre årene øke med 600 millioner mennesker bare i Afrika, og i hele verden kan det nå 2 milliarder For Russland vil dette bety muligheten til å bli den dominerende matprodusenten i verden. De nåværende landbruksregionene - Don-bassenget, Nord-Kaukasus, Nedre Volga-regionen, Sør-Ural, Altai og steppedelen av Sør-Sibir - vil bli negativt påvirket av den forverrede vannmangelen i vekstsesongen, noe som vil redusere produktiviteten. med 20-30 %. Men samtidig vil globale endringer gjøre store nye deler av landets territorium i Sibir og Fjernøsten tilgjengelig for vanlig masseoppdrett. Så langt er jordfruktbarheten der betydelig lavere enn i Chernozem-sonen, men endringen i floraen vil gradvis berike den sibirske jorda.

Geografi og økonomi

Til tross for den ærlige alarmismen i studien, lover dette scenariet Russland mye flere fordeler enn problemer. Vi som stat vil være i stand til å bevare ikke bare det meste av territoriet generelt, men også hoveddelen av de mest utviklede og teknisk utviklede områdene. Oversvømmelsen av deler av Ural og Vest-Sibir vil selvfølgelig nødvendiggjøre gjenbosetting av 10-12 millioner mennesker, men for det første er det hvor, og for det andre er det nok tid til dette. Problemet med gjenbosettingen av St. Petersburg vil vise seg å være mye mer alvorlig (spesielt hvis det tas en beslutning om å flytte det unike arkitektoniske komplekset i byen til et nytt sted), men dette er ingenting sammenlignet med fortettingen av franskmennene , som vil sitte igjen med 10-13 % av landets territorium.

Og viktigst av alt, Russland vil være i stand til å beholde den største delen av sitt industrielle potensial, hvorav bare en femtedel ligger på bunnen av fremtidige hav. I USA er denne andelen minst 67%, i Kina - 72-75%. Faktum er at de fleste amerikanske og kinesiske fabrikker er bygget i kyststripen - det er mer praktisk å levere produktene sine til havner for lasting på skip. I Russland er hoveddelen av kysten nordlig, så fabrikker måtte bygges på elver. Endringer vil helt sikkert påvirke rollen og plassen til landet vårt i en globalt varmere verden i fremtiden.

Selvfølgelig skal man ikke ta alle disse spådommene for bokstavelig og rett frem. De er laget av mennesker, og mennesker gjør feil. Men vi kan med sikkerhet si at verden endrer seg i et enestående tempo, og morgendagen vil ikke være den samme som i går. Endring er uunngåelig og global. Men vi har tid til å tenke, forberede oss og metodisk tilpasse oss den nye virkeligheten.

Under den nye forskningen ble det funnet at under smelting av isbreer kan en dødelig dose kvikksølv frigjøres.

Klimaendringer påvirker smeltingen av den arktiske landoverflaten, som frøs over natten og ble en potensiell, kraftig kilde til kvikksølvforurensning i regionen. Ifølge en ny teori publisert i tidsskriftet Science (Vitenskap), Den arktiske isen inneholder et stort antall bakterier som er i stand til å omdanne uorganisk kvikksølv til den farlige forbindelsen metylkvikksølv. Denne typen kvikksølv kan forårsake effekter på nervesystemet og andre utviklingsforstyrrelser hos pattedyr, inkludert menneskefostre og barn.

"Når temperaturene stiger, spesielt på nordlige breddegrader, tiner overflaten av permafrosten som ble dannet for 10 til 20 år siden mer og mer hvert år," sier mikrobiolog og studiemedforfatter Duane Elias. "Hvis prosessen fortsetter, og mest sannsynlig vil den, vil permafrostlaget snart bli aktivt, noe som betyr at bakterier som bærer visse gener og har sovet i tusenvis av år vil våkne."

Forskere har oppdaget sentrale genetiske markører som indikerer tilstedeværelsen av bakteriell metylering i miljøet, inkludert kystnære døde soner.
Dr. Elias og hans kolleger testet mer enn 3500 "metagenomer" - det kombinerte genetiske materialet tatt fra alle organismer som finnes i vann, jord og andre miljøkilder - for å isolere et gen som er tilstede i en bakterie som er i stand til å omdanne inert kvikksølv til giftig. Metagenomer har gitt omfattende materiale som gir innsikt i terrestriske og akvatiske habitater.

Kvikksølvforurensning i Arktis oppstår når globale luft- og havstrømmer fører med seg utslipp fra kullfyrte kraftverk i deler av Asia, Europa og Nord-Amerika nordover, hvor de avsettes på is, snø og havoverflater. Og når kvikksølv interagerer med bakterier som inneholder metyleringsgenet, er resultatet giftig kvikksølv.

"Når metylkvikksølv kommer inn i jorda, kommer det inn i elver og bekker gjennom grunnvann," forklarer Elias. "Så drikker ville arktiske dyr som elg eller karibu det forurensede vannet, og så jakter folk på dem, og på denne måten blir de giftige stoffene allerede overført til menneskekroppen."

I august i Environmental Health Perspectives (Miljøhelseperspektiver) En studie ble publisert som viser at blant inuittsamfunnene som bor i Quebec, inntok kvinner og barn nesten det dobbelte av myndighetenes maksimale dagpenger for kvikksølv. Som et resultat hadde barna en IQ-score fem poeng lavere enn de i mer avsidesliggende arktiske samfunn og hadde fire ganger større sannsynlighet for å trenge spesialundervisning.

Kvikksølvtoksisiteten ser ut til å være mindre i det europeiske Arktis, selv om forskere i 2014 fant høye nivåer av kvikksølv hos innbyggere i to kystsamfunn på Grønland. Og i 2004 fant forskere at på de subarktiske Færøyene i Nord-Atlanteren hadde babyer født av mødre som spiste grindhval under svangerskapet psykiske, hørsels- og hjerteproblemer i barne- og ungdomsårene.