Ледяные щиты Арктики и Антарктики — не просто огромные массивы льда. Они хранят климатическую историю Земли, регулируют глобальную температуру и океанические течения, а также служат индикаторами состояния планеты. Сегодня эти природные гиганты тают с рекордной скоростью, вызывая обеспокоенность научного сообщества. Но почему это происходит и к чему ведет? Об этом рассказывает заведующая кафедрой географии и гидрометеорологии ВШЕНиТ САФУ Людмила Николаевна Драчкова.
Арктический регион, включающий Северный Ледовитый океан, острова и архипелаги, играет ключевую роль в формировании климата Северного полушария. Здесь последствия климатических изменений проявляются особенно ярко из-за арктического усиления — явления, при котором темпы роста температуры в высоких широтах в 2–3 раза превышают средние мировые показатели.
Наглядным примером служит архипелаг Шпицберген. Исследования показывают, что с 1976 по 2015 годы среднегодовая температура воздуха здесь выросла почти на 1 °C, что вдвое превышает средний показатель по России.
Эти изменения приводят к серьезным последствиям:
- Сокращение ледников: уменьшение площади покровных ледников ускоряет глобальное потепление.
- Деградация мерзлоты: разрушение многолетней мерзлоты вызывает оползни и повреждение инфраструктуры.
- Отступление ледников: сокращение площади ледяного покрова приводит к обнажению темных водных поверхностей, которые активно поглощают солнечное тепло, создавая эффект положительной обратной связи.
В отличие от Арктики, представляющей собой океан, окруженный континентами, Антарктика — это континент, окруженный океаном и покрытый мощным ледяным щитом толщиной до 4,8 километров. Поведение этого гигантского ледового покрова критически важно для будущего береговых линий всего мира, поскольку его таяние может привести к значительному подъему уровня океана и затоплению прибрежных территорий.
Мониторинг состояния ледников
Мониторинговые исследования проводят арктические и антарктические экспедиции, в которых принимают участие специалисты в области гляциологии, криологии, метеорологии, океанологии, геофизики, истории. Особый вклад в экспедиционные исследования современного состояния ледового покрова Арктики и Антарктики вносят специалисты ААНИИ — ключевого российского научного института по исследованию полярных регионов Земли.
Так, на архипелаге Шпицберген, в Баренцбурге, работает Российская научная арктическая экспедиция. Участники экспедиции проводят круглогодичные и сезонные научные исследования в районе своего базирования. Ученые изучают не только ледники (например, «тестовый» ледник Альдегонда), но и мерзлоту, океанографию фьордов, гидрологию рек. Подобные исследования ученые проводят и на других архипелагах — Новой Земле, Земле Франца-Иосифа в рамках проектов Арктического плавучего университета Русского географического общества и гидрографических экспедициях Северного флота.
Важную роль в мониторинге состояния ледового покрова полярных областей играет дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) — данные со спутников. Кроме того, исследователи используют современные методы компьютерного моделирования, позволяющие создавать детальные цифровые модели ледового покрова.
Влияние на уровень мирового океана
Исследования ААНИИ совместно с китайскими коллегами показали интересный механизм влияния таяния антарктических ледников на уровень Мирового океана.
При повышении температуры происходит не только таяние ледников, но и рост интенсивности осадков в полярных регионах — за последние 200 лет количество снегопадов в центре Антарктиды увеличилось почти на четверть.
Этот природный механизм работает следующим образом: попавшая в океан при таянии ледников вода возвращается обратно в виде снега, что может компенсировать ее подъем.
Современные методы наблюдения
Человечество уже не ограничено лишь наземными экспедициями для изучения полюсов. ДЗЗ со спутников коренным образом изменило методы гляциологических исследований. Спутники с радарами, лидарами и спектрометрами ежедневно измеряют высоту ледяной поверхности, скорость движения ледников, температуру и площадь морского льда. Именно на основе моделирования этих данных строят прогнозы. Однако для их полноты и точности необходимо учитывать данные не только с полюсов, но и с горных ледников по всему миру, которые так же стремительно теряют массу (например, потери на Кавказе составили 35%, в Центральной Европе — 39% с 2000 года).
Прогнозы ученых: что нас ждет?
По данным международного научного проекта GlaMBIE, к концу XXI века уровень моря может подняться на 18–250 мм за счет таяния ледников. Такой широкий диапазон прогнозов объясняется не ошибками ученых, а сложностью климатической системы и нехваткой долгосрочных данных.
«Результаты моделирования климата показывают, что в ближайшем будущем средняя температура на планете продолжит повышаться, общий тренд на потепление сохранится, что также будет способствовать сокращению площади покровных ледников. Это касается и крупных континентальных ледовых массивов — Гренландии и Антарктиды», — подводит итог эксперт.
Климат Земли постоянно меняется. В настоящее время мы живем в период межледниковья, который начался около 12 тысяч лет назад. Примечательно, что ледник отступил от берегов Белого моря сравнительно недавно — всего 5–7 тысяч лет назад. Продолжительность межледниковья может варьироваться от нескольких столетий (как в Гренландии) до десятков тысяч лет.
Сегодня ученые продолжают исследовать климатические процессы. Особое внимание уделяется изучению влияния человеческой деятельности на климат полярных и приполярных регионов. Эти исследования важны для понимания будущего планеты и разработки стратегий адаптации к изменениям климата.