На тающей планете более точное отслеживание убывания льда - Inside Climate News

На тающей планете более точное отслеживание убывания льда Новые лазерные измерения могут помочь точно определить, как и когда исчезнут огромные запасы льда в мире. Новое исследование помогает показать

Новые лазерные измерения могут помочь точно определить, как и когда исчезнут огромные запасы льда в мире.

Новое исследование помогает показать, откуда происходит повышение уровня моря и какие именно процессы его вызывают. Предоставлено: Боб Бервин.

Связанный

Сокращение количества морского льда в Арктике может повлиять на тропические погодные условия

Открытия десятилетия в науке о климате: новые риски, о которых предупреждали ученые в 2010-х годах

Гренландия приближается к переломному моменту в климате. Как показывают исследования, продолжительность потепления решит его судьбу

Что является причиной обвала Антарктиды?

Поделитесь этой статьей

От замерзших скал Анд и Скалистых гор до ледяных щитов размером с страну, покрывающих Гренландию и Антарктиду, глобальное потепление тает мировой лед с головокружительной скоростью. За последние пять лет горные ледники неожиданно разрушились и рухнули, включая пару смертоносных ледяных лавин в Тибете. На Аляске участок ледника Флэт-Крик протяженностью четверть мили откололся и просочился вниз по долине, скашивая 400-летние деревья.

Эта потеря льда вызывает беспокойство по многим причинам. Современные люди эволюционировали на планете, где лед был решающим регулятором, отражая часть солнечного тепла обратно в космос и накапливая огромное количество влаги - около 69 процентов пресной воды в мире хранится в ледниках и ледяных щитах. Медленное таяние и восполнение находились в равновесии примерно 10 000 лет, пока вызванное деятельностью человека глобальное потепление не нарушило цикл.

Кризис оказывает влияние на всю планету. По мере таяния льда у берегов Гренландии и Антарктиды их гравитационная масса уменьшается, заставляя воду подниматься к экватору, где уровень моря поднимается в два или три раза быстрее, чем в среднем в мире, и уже затопляет острова. Исследование, опубликованное 30 апреля в журнале Science, помогает показать, откуда течет вода и какие именно процессы ее вызывают.

Исчезновение горных ледников сбивает с толку города и сельскохозяйственные районы на западе Соединенных Штатов и в других регионах, которые полагаются на медленно тающий горный лед. Альпийские города, которые столкнулись с гигантскими лавинами из льда, грязи, камней и снега, также обеспокоены, а в Южной Америке горным городам угрожают внезапные наводнения из-за обрушившихся ледников.

Как быстро он растает?

Знание того, насколько быстро глобальное потепление ускорит таяние, имеет решающее значение для людей, пытающихся спланировать будущее водоснабжение городов и ферм или на случай, когда им, возможно, придется покинуть низменные прибрежные районы и острова. В новом исследовании используются данные миссии НАСА ICESat (спутник для измерения льда, облаков и рельефа суши), чтобы делать все более точные расчеты того, сколько льда таяло у берегов Гренландии и Антарктиды с 2003 по 2019 год, поскольку антропогенное потепление действительно набирало обороты. В исследовании подсчитано, что Гренландия теряла около 200 гигатонн в год в течение периода исследования, а Антарктида - около 118 гигатонн в год, вместе повышая уровень моря на 0,55 дюйма.

Лазерные датчики могут заглядывать в крутые ледяные каньоны на краях Гренландии и Антарктиды, сказал ученый НАСА Алекс Гарднер, соавтор новой статьи.

«Цифры довольно совпадают для разных датчиков», - сказал Гарднер. «Люди действительно начинают сходиться во мнениях об основных оценках, и мы все больше доверяем этим цифрам».

Летая на высоте 310 миль со скоростью 3,4 мили в секунду, ICESat измеряет сетку всей Земли каждые три месяца, отправляя триллионы фотонов на поверхность.

«Они отражают фотоны от поверхности, как шарики для пинг-понга, и, возможно, 12 отражаются обратно в телескоп», - сказал Гарднер. «На основании этого они могут измерить высоту льда на расстоянии нескольких сантиметров. Это беспрецедентно. Это помогает нам понять, какие процессы приводят к этим изменениям, добавляя пространственные детали и понимание того, что происходит и почему ».

Это включает в себя обширные ледяные просторы Восточной Антарктиды, которые долгое время считались бастионом из стабильного льда. «Наше мнение об этом быстро развивается, - сказал Гарднер. «По большей части Восточная Антарктида все еще кажется довольно стабильной», но есть признаки того, что вторжение более теплых вод может сделать часть льда уязвимой для необратимого отступления ».

Новое исследование помогает различать процессы, вызывающие таяние - в некоторых случаях сдвиги ветров, которые подталкивают более теплую воду ко льду, или, в других случаях, изменения внутри ледниковых щитов и самих ледников. Например, потепление на поверхности может направить больше талой воды к основанию ледников. Это, по словам Гарднера, «поднимает» ледник, заставляя его течь быстрее.

«То, что мы тогда думали, было действительно аномальным годом, становится нормальным. Теперь лед каждый год стремительно тает », - сказал Гарднер.

С помощью этих данных исследователи смогли показать, как таяние полярных регионов вызвано смещением ветров и океанских течений или только повышением температуры воздуха. И это помогает определить, приближается ли лед к точке опрокидывания, которая может привести к более быстрому таянию.

«После этого переломного момента, даже если вы вернете климат в норму, ледяной щит тает навсегда», - сказал он.

С повышением уровня моря у некоторых нет возможности оставаться на месте

Если случится переломный момент, это усилит катастрофическое повышение уровня моря, которое уже затопило некоторые острова в тропической части Тихого океана. Подъем уровня моря на 0,55 дюйма с 2003 по 2019 год, вызванный таянием в Гренландии и Антарктиде, рассчитанный в ходе исследования, может показаться не таким уж большим. Но в некоторых местах тропической части Тихого океана уровень моря с каждым годом повышается на такую ​​величину, говорит морской ученый из Фиджи Стейси Юпитер, директор программы Меланезии Общества охраны дикой природы, которая не принимала участия в новом исследовании.

«Я думаю, что подобные исследования делают сообщения о повышении уровня моря еще более актуальными и помогают людям, которые планируют будущее, принять во внимание то, как их сообщество будет выглядеть через 10, 20 или 30 лет», - сказал Юпитер. Имея надежные данные, сообщества могут точно определить, насколько высоким будет уровень моря.

На некоторых островах уже не хватает места.

«У них действительно нет вариантов остаться», - сказала она. Наряду с физическим воздействием перемещений, повышение уровня моря сказывается на социальной структуре островных сообществ. «Некоторые люди начинают выдавать своих детей замуж за жителей высокогорья, чтобы обеспечить их безопасность в будущем».

По мере того как поднимающееся море затопляет прибрежные деревни, некоторые общины переводят свои дома на сельскохозяйственные угодья, расположенные немного выше и дальше от моря. Это может повлиять на производство продуктов питания, а также изменить социальные отношения, потому что люди больше не живут в кластере.

«Сообществу будет не так просто собраться вместе. Они упустят возможность общения в расширенной семье, которая стимулирует это расширенное чувство общности, - сказал Юпитер.

Повышение уровня моря также затрагивает очень ограниченные подземные резервуары с пресной водой, влияя на воду для питья и орошения сельскохозяйственных культур.

Майк Макферрин, ученый-климатолог из Университета Колорадо в Боулдере, сказал, что новое исследование представляет собой наиболее подробное резюме изменений ледникового покрова за последние два десятилетия, и это важно, потому что эти изменения будут самым большим вкладом в повышение уровня моря.

По словам Макферрина, который не участвовал в новом исследовании, одна вещь, которую в исследовании точно не определяют, - это то, как заболоченные слои снега на поверхности льда влияют на измерения.

Берт Воутерс, ученый-климатолог из Утрехтского университета и Делфтского технологического университета, сказал, что новое исследование предоставляет более подробную информацию, чем была доступна, для таяния льда в важнейших областях, где небольшие, трудно поддающиеся измерению изменения могут оказать чрезмерное влияние на таяние. показатель.

Улучшение понимания процессов, которые вызывают таяние в этих областях, является «основой всех прогнозов», - сказал Инго Сасген, ученый-климатолог из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца.

Маленькие по сравнению с ледяным покровом ледники не менее важны

Повышение уровня моря в результате таяния гигантских полярных ледяных щитов станет самым важным фактором в ближайшие столетия. Но в следующие несколько десятилетий вода, стекающая с горных ледников, не менее важна, сказал гляциолог из Цюрихского университета Майкл Цемп, директор Всемирной службы мониторинга ледников (WGMS).

Если полярные ледяные щиты представляют собой гигантские ледяные блины, 200 000 ледников в мире будут кукурузными хлопьями, а отдельный ледник - кристаллами сахара. Но их небольшой размер по сравнению с ледяными щитами делает их очень уязвимыми для таяния при сегодняшнем уровне потепления. Когда все ледники в мире растают, уровень моря поднимется примерно на 20 дюймов.

WGMS отслеживает таяние около 30 000 ледников по всему миру, в основном с помощью наземных измерений. Исследование 2019 года, опубликованное в журнале Nature , основанное на этих данных, показывает, что Аляска вносит большой вклад в таяние и повышение уровня моря. Следующими по значимости источниками являются таяние ледников Южных Анд и Гренландии (в отличие от Гренландского ледникового щита), за которыми следует таяние ледников в Российской Арктике и островных группах Северного Ледовитого океана Шпицберген и Ян-Майен в Скандинавии.

«Сейчас уровень моря поднимается примерно на 3,5 миллиметра в год из всех источников (таяние ледников и ледяного покрова, плюс тепловое расширение)», - сказал Земп. «Нас это не особо беспокоит. Но это не остановится. Вот что нас беспокоит ».

Он добавил: «Поколения гляциологов до меня интересовались теориями ледникового периода о том, как ледники реагируют на изменение климата, но до сих пор у них не было возможности увидеть, верны ли их теории».

Боб Бервин

Фрилансер

Боб Бервин, независимый репортер из Австрии, который более десяти лет освещает науку о климате и международную климатическую политику. Ранее он писал об окружающей среде, исчезающих видах и общественных землях для нескольких газет Колорадо, а также работал редактором и помощником редактора в местных газетах в Скалистых горах Колорадо.