Serce arktycznego Spitsbergenu traci lód w rekordowym tempie

Ryc.1. Zmiany grubości na czole lodowca Sven (Svenbreen), Ziemia Dicksona, Svalbard, w okresie 1989-2009. Szerokość jęzora wynosi ok. 500 m, a spadek grubości lodu widoczny na zdjęciach to kilkadziesiąt metrów. Fot. P. Kłysz (1989), J. Małecki (2009). Więcej animowanych GIFów: tutaj.

<<<For English, see here>>>

Pomimo kolejnych rekordów bitych przez ocieplenie klimatu w ostatniej dekadzie, duże czapy i pola lodowe Svalbardu, największego magazynu lodu w eurazjatyckiej Arktyce, topnieją stosunkowo leniwie. Znacznie bardziej wrażliwe na wzrost temperatury są jednak mniejsze lodowce. Najnowsze badania Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu malują ich przyszłość w czarnych barwach.

Środkowa część Spitsbergenu, największej wyspy w regionie, cechuje się bardzo suchym klimatem, dlatego zdominowana jest przez małe lodowce dolinne i cyrkowe, przypominające kształtem te w Alpach czy Nowej Zelandii. Od lat wiadomo było, że topnieją one szybciej niż ich znacznie więksi kuzyni w nadmorskich strefach Svalbardu, ale tylko niewiele z nich było pod tym kątem szczegółowo zbadanych. Nowa praca UAM, opublikowana w czerwcu w czasopiśmie The Cryosphere, przeanalizowała stare mapy i archiwalne cyfrowe modele terenu, aby zbadać reakcję małych lodowców na ocieplenie klimatu w samym sercu Spitsbergenu – w suchej Ziemi Dicksona.

Ryc. 2. Położenie Ziemi Dicksona (czarny kontur) na tle mapy Svalbardu. Źródło: Małecki (2016)/The Cryosphere, CC-BY-3.0.

„Zdrowe” lodowce zyskują masę podczas zimowych opadów śniegu i wytapiają porównywalną ilość lodu w ciągu kolejnego lata, a więc ich całkowita masa nie zmienia się specjalnie w dłuższych przedziałach czasowych. Kiedy wielkość jednego z tych elementów spadnie z powodu ocieplenia klimatu, zimowa akumulacja śniegu przestaje być wystarczająca, aby zastąpić lód wytopiony w ciągu lata. Lodowiec zaczyna się kurczyć, a jego czoło wycofywać się w górę doliny.

Ziemię Dicksona dzieli od otwartych, niosących wilgoć mórz około 100 km, co czyni ją jednym z najsłabiej zlodowaconych sektorów Spitsbergenu. W pracy UAM naliczono ok. 150 lodowców i małych płatów lodu, które pokrywają łącznie 200 km², czyli 14% regionu. Jednak zaledwie 100 lat temu powierzchnia lodu była tam większa o 130 km². Powodem tej silnej zmiany jest rosnąca temperatura powietrza od zakończenia tzw. Małej Epoki Lodowej, które nad Svalbardem miało miejsce na początku XX wieku.

Coraz cieplejsze okresy letnie powodują, że lodowce Ziemi Dicksona coraz szybciej się kurczą. Od początku XX w. tempo tego procesu wzrosło czterokrotnie, stąd każdego roku w obszarze badań bezpowrotnie znikają 2 km² lodu. Tempo recesji czół lodowców uległo natomiast potrojeniu. Uśredniając, w okresie 1990-2011 lokalne lodowce ulegały skróceniu o 16 m rocznie, choć recesja tych niżej położonych dochodziła aż do kilkudziesięciu metrów na rok. Dla krótkich lodowców, takich jak te na Ziemi Dicksona (typowo 1-3 km długości), oznacza to bardzo ciężkie czasy.

Ryc. 3. Recesja lodowca Sven (Svenbreen) w latach 2007-2017. Fot. J. Małecki. Więcej animowanych GIFów: tutaj.

Ryc. 4. Szybka recesja lodowca Ferdinand (Ferdinandbreen) w latach 2008-2017. W tym krótkim okresie krawędź czystego lodu cofnęła się aż o ok. 400 m. Fot. T. Wawrzyniak (2008), J. Małecki (2010, 2012, 2015, 2018). Więcej animowanych GIFów: tutaj.

Analiza zmian grubości lodu w ostatnich dwóch dekadach przyniosła najbardziej uderzający dowód na kiepski stan kriosfery w tym regionie. Okazało się, że wszystkie lodowce szybko cienieją w pobliżu swoich czół (o 1-3 m/rok), przy czym tempo to spada wraz ze wzrostem wysokości n.p.m. Naprawdę złą wiadomość odnaleziono jednak w najwyższych partiach lodowców, gdzie również zaobserwowano silne spadki. Obserwacja ta sugeruje diametralną zmianę w regionalnym reżimie bilansu masy lodowej, ponieważ górne części lodowców powinny być miejscem, gdzie rok po roku odkładana jest pewna nadwyżka śniegu, z czasem przekształcająca się w lód. Ponieważ nawet tam zachodzi silne topnienie, istnieje ogromne prawdopodobieństwo, że wiele lodowców środkowego Spitsbergenu, szczególnie tych nisko położonych, zniknie w przeciągu kolejnych dekad. I to nawet, gdyby dalsze ocieplenie klimatu zatrzymało się już jutro.

Ryc. 5. Zmiany kriosfery Ziemi Dicksona, Svalbard: a – przykład zmian powierzchni lodowców w XX i XXI wieku. Podkład ortofotomapy: Norsk Polarinstitutt; b, c, d – zmiany grubości lodowców w okresie 1990-2011 w podregionach Ziemi Dicksona: północnym (b), środkowym (c) i południowym (d). Na mapie niemal nie występują barwy niebieskie oznaczające przyrost grubości. Źródło: Małecki (2016)/The Cryosphere, CC-BY-3.0.

Topnienie lodowców ma ogromny wpływ na lokalne środowisko, m.in. na przepływ wody w rzekach, bilans cieplny dolin, ekologię, wielkość transportu osadów i związaną z nią batymetrię pobliskich fiordów. Ponieważ główne osiedla Svalbardu są otoczone małymi lodowcami podobnymi do tych z Ziemi Dicksona, obserwowane silne zmiany kriosfery mogą mieć bezpośredni wpływ na najbardziej wysuniętą na północ społeczność świata. W skali globalnej, jedną z konsekwencji zaniku arktycznego lodu jest wyłanianie się spod niego ciemnych powierzchni, które pochłaniają mnóstwo promieniowania słonecznego i dalej wzmacniają ocieplenie klimatu. W końcu, topnienie lodowców przyczynia się do wzrostu poziomu morza. Każdego lata lodowce Ziemi Dicksona dostarczają do niego dodatkowe 150 milionów ton wody.

Więcej:

Małecki, J.: Accelerating retreat and high-elevation thinning of glaciers in central Spitsbergen, The Cryosphere, 10, 1317-1329, doi:10.5194/tc-10-1317-2016, 2016.

Inne wpisy o lodowcach Ziemi Dicksona:

• Topnienie lodowców Stacji Polarnej UAM na fotografiach
• Lodowcowa pogoda
• Śnieżna anomalia na lodowcu Sven
• Wysoko na Svalbardzie duże zmiany – dawniej akumulacja śniegu, dziś topnienie