Арктичний лід до кінця - полярні регіони - природа - знання про планету - полярні регіони - природа - планета
Від Вольфганга Ріхтера
Крижана поверхня в Арктиці різко тане: у 2012 році вона становила лише приблизно половину розміру 1980-х. У 2013 році площа арктичного льоду знову зросла, але вчені не розглядають це як зміну тенденції.
Обсяг льоду зменшився ще виразніше. Щоб визначити це, полярні дослідники вимірюють не тільки протяжність, але і товщину льоду. За допомогою зондів на вертольотах і снігових машинах, протягом декількох років також за допомогою супутника ESA CryoSat 2.
Екстремальні зміни клімату: посилення Арктики
Саме питання про те, як лід утворюється та зникає в Північному Льодовитому океані, є наукою саме по собі. Він росте не через снігопад, як льодовики, а тому, що морська вода замерзає до нижньої частини тонких крижаних покривів, роблячи їх товщі.
Але коли крижина виросла на кілька метрів товщиною, вона настільки добре ізолює морську воду під нею від поверхні, що охолоджується крижаними вітрами, що внизу практично не замерзає новий лід. Більш товсті крижані покриви створюються лише тоді, коли крижинки штовхають одна одну.
На відміну від них, крижаний лід в основному тане зверху - зігрітий сонячними променями. Велике значення має, розтопиться лід повністю або просто розріджиться. В останньому випадку він все ще може відображати велику частину сонячних променів назад у космос завдяки своїй блискучій білій поверхні; вчені називають це ефектом альбедо.
Однак, якщо льоду більше не буде, море значно темніше поглинає майже все сяюче тепло від сонця. "Ось чому потепління в Арктиці внаслідок зміни клімату в два-чотири рази сильніше, ніж глобальне середнє", - пояснює Крістіан Хаас, геофізик та експерт з льоду з Йоркського університету в Торонто, Канада. У професійних колах для цього утвердився термін "посилення Арктики".
Полярний лід спостерігається з космосу
Площа арктичного морського льоду спостерігається з космосу із супутниками з 1979 року. Однак однієї площі недостатньо для того, щоб оцінити загальний об’єм льоду та оцінити його зменшення.
Супутник льодових досліджень CryoSat 2 Європейського космічного агентства ESA доступний науковцям з 2010 року. Мало того, що він має набагато кращу роздільну здатність, ніж його попередник, але він також може вимірювати товщину льоду за допомогою стереопроцесу з двома радіолокаційними пристроями.
"Тим не менш, важливо порівняти супутникові дані з вимірами товщини льоду на місці", - говорить Крістіан Хаас, який координує це завдання для колег з ESA. Різні дослідницькі групи, включаючи вчених з Інституту Альфреда Вегенера (AWI) у Бремерхафені, розгортаються з вертольотами та літаками.
Під час вимірювального польоту гелікоптери мають у буксирі зонди, які звисають на канатах на 15 метрів над льодом. Вони випромінюють електромагнітні поля, які залежно від товщини льоду відбиваються назад до зонда в різній мірі. "Звичайно, ці зонди також мали бути відкалібровані в складному процесі", - говорить Хаас. Товщину крижин визначали безпосередньо за допомогою свердловин та льодолазів.
Інуїти допомагають орієнтуватися в крижаній пустелі
Під час своїх експедицій на півночі Канади Крістіан Хаас також встановлює електромагнітні зонди на повітряній подушці та мотоциклі, які корінне населення Арктики, інуїти, використовує для пересування.
Він використовує чудові місцеві знання інуїтів, щоб мати можливість безпечно пересуватися в арктичних крижаних пустелях. Як і у дюнах піщаної пустелі, лід там часто викидається на метр-височини, що дуже ускладнює орієнтацію.
Для інуїтів кліматичні зміни вже мають дуже специфічний вплив на те, як вони можуть обійтись на своїх снігоходах. Оскільки збільшена поверхня води без льоду призводить до більшого випаровування та більшої кількості опадів у вигляді снігу. Якщо воно масово падає на більш тонкий лід, воно занурюється і над ним хлюпається морська вода - желе, в якому застрягають бігуни на снігоходах та санях.
У 2007 році Крістіан Хаас хотів випробувати особливо елегантний вид транспорту разом із французьким авантюристом Жаном-Луї Етьєном: перетнути Північний полюс на дирижаблі та виміряти товщину льоду за допомогою електромагнітного зонда. Низька витрата палива, мала висота та повільна швидкість руху Цепеліну були б ідеальними для цього. Однак це розбилося під час випробувальних польотів на півдні Франції після того, як вночі шторм вирвав його з якоря.
З 2040 року кораблі могли плавати через Північний полюс
Перші результати CryoSat 2 наочно показують, що в довгостроковій тенденції зменшується не тільки обсяг, але і обсяг арктичного морського льоду. За науково обґрунтованими підрахунками, обсяг льоду на початку 1980-х років становив близько 20 000 кубічних кілометрів у жовтні кожного року.
Натомість CryoSat 2 вимірював лише 9000 кубічних кілометрів у жовтні 2013 року та лише 6000 у 2012 році. Крім того, межа закритого льоду влітку 2013 року була такою ж північною, як ніколи раніше, а саме над російським архіпелагом Земля Франца Йосипа та Північна земля.
Вчені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі прогнозують, що в 2040 році лід на самому Північному полюсі може бути настільки тонким, що влітку він буде плавати з криголамами - раніше немислима ідея для полярних дослідників.
Але Крістіан Хаас закликає до обережності при складанні прогнозів. "Утворення льоду в Арктиці є дуже складним явищем, в якому, наприклад, вітри та океанічні течії в регіоні відіграють велику роль", - пояснює він. Полярне море все ще могло б підготувати для нас багато сюрпризів.