Lodowcu, nie lej wody

Ryc. 1. Globalne rozmieszczenie lodowców i lądolodów. Podkład kartograficzny: NASA Earth Observatory.

W ciągu minionych 12 miesięcy pojawiły się w literaturze naukowej zaktualizowane dane dotyczące stanu zdrowia lądolodów i lodowców całego świata. Podsumujmy najświeższe wartości.

Krótkie przypomnienie: lodowce to grube na kilkadziesiąt-kilkaset metrów masy lodu powstałe w górach z odkładającego się przez długie lata śniegu, które powoli spływają grawitacyjnie w dół dolin, często tworząc jęzory (lodowce dolinne) lub kopuły (czapy lodowe). Lądolody z kolei to gigantyczne czapy lodowe o średnicach liczonych w setkach i tysiącach kilometrów, które obecnie spotkać można na Antarktydzie i Grenlandii (Ryc. 1). Wszystkie ww. obiekty są pochodną ich lokalnego klimatu – gdy jest zimno i śnieżnie rozwijają się i rosną, a gdy robi się ciepło topnieją.

Najważniejszym parametrem opisującym stan ich zdrowia jest bilans masy, czyli różnica zysków masy (np. zimowe opady śniegu) i strat (np. letnie topnienie i odłamywanie gór lodowych).

Czytaj więcej o bilansie masy lodowców

Bilans dodatni oznacza przyrost masy, a ujemny – spadek. Bilans masy można wyrażać w różnych jednostkach, ale w analizach globalnych używa się najczęściej gigaton na rok (Gt/rok), przy czym 1 Gt = 1 000 000 000 (miliard) ton, co odpowiada masie 1 km3 wody.

Czytaj więcej o metodach pomiaru bilansu masy

Bilans masy lądolodów

W poprzednich postach na blogu donosiłem o nowych danych dla lądolodów Antarktydy (tutaj) i lądolodu Grenlandii (tutaj), więc nie będę ich tu streszczać. W przypadku Antarktydy, największego rezerwuaru lodu na Ziemi, w ostatniej dekadzie zaobserwowano bardzo wyraźny wzrost tempa utraty masy. Najnowsze prace dały wyniki bilansu masy odpowiednio -189,5 ± 46,5 Gt/rok w latach 2007-2017 (IMBIE, 2019) oraz -251,9 ± 27 Gt/rok w latach 2009-2017 (Rignot i in., 2019). Bilans lądolodu Grenlandii określono na -257 ± 15 Gt/rok w latach 2003-2015 (Box i in., 2018) oraz -286 ± 20 Gt/rok w okresie 2010-2018 (Mouginot i in., 2019).

Bilans masy lodowców

Wiosną 2019 roku pojawiły się dwa artykuły o globalnym bilansie masy mniejszych lodowców, które uzupełniają obraz aktualnego stanu światowej kriosfery.

W artykule opublikowanym w Nature 8 kwietnia 2019, Zemp i in. (2019) przedstawili swoje wyniki dla wszystkich lodowców świata, z których wynika, że w latach 2006-2015 ich bilans był silnie ujemny na poziomie -335 ± 144 gigaton na rok. Analizy były kombinacją metod terenowych i geodezyjnych. Wkrótce potem, 21 maja 2019, w czasopiśmie Frontiers in Earth Science pojawił się artykuł Woutersa i in. (2019), który bazował na grawimetrii (satelity GRACE), i który analizie poddał niemal wszystkie lodowce świata, ale z wyłączeniem tych okalających lądolody. Wynik tych analiz jest nieco mniej pesymistyczny, a ich bilans określono na -199 ± 32 Gt/rok w latach 2002-2016.

Aby porównać wyniki obu prac należałoby uwzględnić tylko wspólny dla nich obszar badań, czyli wszystkie lodowce, które nie leżą ani na Grenlandii, ani na Antarktydzie. Wynik pracy Zempa i in. (2019) zmienia się wówczas na -270 ± 19 Gt/rok (2006-2015), przy niezmienionym wyniku pracy Woutersa i in. (2019) -199 ± 32 Gt/rok (2002-2016). Obie wartości nieco się zatem rozjeżdżają, choć górna granica niepewności pomiaru z pracy Zempa jest dość blisko dolnej granicy pracy Woutersa.

Częściowo tę rozbieżność tłumaczyć mogą inna metodyka oraz nieco inny okres badań, bo Wouters i in. (2019) analizują przedział 2002-2016, w czasie którego lodowce świata traciły masę, średnio rzecz biorąc, odrobinkę wolniej niż w okresie 2006-2015 (wg. danych World Glacier Monitoring Service). Pomimo tego, obie prace dają zbliżone wartości bilansu i zgodny obraz sytuacji – lodowce świata szybko topnieją.

Ile to razem?

Spójrzmy na podsumowanie tych wartości poniżej (Tabela 1).

Tabela 1. Średni bilans masy lodowców i lądolodów wyrażony w gigatonach rocznie (Gt/rok). Suma jest tylko wartością szacunkową.

OkresLodowceLądolód
Grenlandii
Lądolody
Antarktydy
Źródło
2006-2015 -335 ± 144
-270 ± 19*
Zemp i in. (2019)
2002-2016-199 ± 32*Wouters i in. (2019)
2003-2015-257 ± 15Box i in. (2018)
2010-2018-286 ± 20Mouginot i in. (2019)
2007-2017-190 ± 47IMBIE (2018)
2009-2017-252 ± 27Rignot i in. (2019)
Razemok. -800 ± 100Szacunkowo!

*bez lodowców okalających lądolody Grenlandii i Antarktydy

Bazując na wartościach z Tabeli 1 można dojść do wniosku, że w ostatnich 10-20 latach światowe zasoby lodu były systematycznie uszczuplane w tempie ok. 800 (700-900) gigaton rocznie, lub 800 km3 wody na rok, a różnice pomiędzy bilansem poszczególnych magazynów lodu były względnie niewielkie.

Dla porównania, sprawdźmy jaki był globalny bilans masy lodu w latach 1990. Otóż bilans lodowców kształtował się wówczas na poziomie ok. -200 Gt/rok (Zemp i in., 2019), ale dla Grenlandii  i Antarktydy było to odpowiednio „tylko” ok. -40 Gt/rok (Mouginot i in., 2019; Box i in., 2018) i ok. -50 Gt/rok (IMBIE, 2018; Rignot i in., 2019). W dekadzie lat 1990. globalny bilans masy lodu (z grubsza -300 Gt/rok) był więc zdecydowanie mniej ujemny niż obecnie, co jest znakiem, że topnienie rozkręca się na dobre, szczególnie lądolodów.

I co z tego?

Zanik lodu przekłada się oczywiście na produkcję wody roztopowej, która z czasem trafia do oceanu i podnosi jego poziom, choć z pewnym zastrzeżeniem: lód topniejący poniżej poziomu morza (jest go sporo, szczególnie na Antarktydzie) nie wnosi nic nowego do dotychczasowej objętości oceanu, bo jest już w nim zanurzony.

Oczywiście trudno wyobrazić sobie masę tak wielką jak kilkaset gigaton, dlatego spróbujmy wyobrazić sobie chociaż 1 Gt. Z pomocą niech przyjdzie poniższy obrazek, na którym pokazano wielką kostkę o objętości 1 km3, która spadła na Warszawę (Ryc. 2, inspiracja tutaj). Gdyby napełnić ją wodą, ważyłaby ona właśnie 1 Gt (Wiśle zajęłoby to jakieś 11 dni). A teraz wyobraźcie sobie 800 Gt wody, czyli 800 takich kostek. Taką ilość wody Wisła wlewa do Bałtyku w ciągu 24 lat. Światowy lód, topniejący w średnim tempie 25 tysięcy ton na sekundę, wypełniłby wszystkie te kostki w rok.

Ryc. 2. Wizualizacja jednej gigatony wody. Sześcian ma objętość 1 km3 . Pośrodku podstawy sześcianu zaznaczony Pałac Kultury i Nauki w Warszawie.

Ponieważ w morzach jest coraz więcej wody, ich poziom się podnosi. Obecne tempo tego wzrostu to ok. 3-4 mm/rok. Mało? Gdy wyrazimy to w innej jednostce, np. 3-4 cm na dekadę, łatwiej jest dostrzec problem. 1 Gt wody roztopowej to dla oceanu niewiele, ale 800 Gt oznacza mierzalny wzrost jego poziomu o ok. 2 mm, rok za rokiem. Za resztę wzrostu odpowiadają inne czynniki, przede wszystkim rozszerzalność cieplna wody, która podobnie jak topnienie lodu ma bezpośredni związek z ociepleniem klimatu. Jak nietrudno się domyślić, tempo zmian poziomu oceanów będzie przyspieszać wraz z postępującym ociepleniem tak, że do końca tego wieku ich średni poziom światowy będzie wyższy od obecnego o ok. 1 metr, a może i więcej (czytaj więcej o poziomie morza na stronach Nauka o Klimacie). Dla milionów ludzi na całym świecie 1 metr wzrostu poziomu morza to katastrofa. I chociażby dlatego należy działać, aby ograniczyć podgrzewanie atmosfery i topnienie lodu tak, jak to tylko możliwe.

Źródła:

3 responses to “Lodowcu, nie lej wody

  1. Pingback: Czym nie jest lodowiec? | Glacjoblogia·

  2. Pingback: Antarktyda i Grenlandia topnieją. Oto jak można temu zaradzić. | Glacjoblogia·

  3. Pingback: Raport specjalny IPCC o oceanach i kriosferze 2019 (SROCC) | Glacjoblogia·

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s