Земля примерно на 1,1 ℃ теплее, чем в начале промышленной революции. При этом данное потепление не было равномерным, и в некоторых регионах потепление происходило гораздо быстрее. Одним из таких регионов является Арктика.
Новое исследование показывает, что за последние 43 года Арктика нагревалась почти в 4 раза быстрее, чем остальной мир. Это означает, что в Арктике в среднем примерно на 3 ℃ теплее, чем в 1980 году.
Изображение: Netta Arobas/Shutterstock
Подобная информация вызывает тревогу, потому что Арктика содержит чувствительные и тонко сбалансированные климатические компоненты, которые, если на них оказать более серьёзное давление, приведут к глобальным последствиям.
Почему Арктика нагревается намного быстрее?
Большая часть объяснения связана с морским льдом. Это тонкий слой (обычно толщиной от одного до пяти метров) морской воды, которая замерзает зимой и частично тает летом.
Морской лёд покрыт ярким слоем снега, который отражает около 85% поступающей солнечной радиации обратно в космос. В открытом океане происходит обратное. Будучи самой тёмной естественной поверхностью на планете, океан поглощает 90% солнечной радиации.
Покрытый морским льдом Северный Ледовитый океан действует как большое отражающее одеяло, уменьшая поглощение солнечной радиации. По мере таяния морского льда скорость поглощения увеличивается, что приводит к возникновению петли положительной обратной связи, когда быстрые темпы потепления океана еще больше усиливают таяние морского льда, способствуя ещё более быстрому потеплению океана.
Эта петля обратной связи в значительной степени отвечает за то, что известно как полярное усиление, и является объяснением того, почему Арктика нагревается намного сильнее, чем остальная часть планеты.
Изображение: Nightman1965/Shutterstock
Полярное усиление недооценено?
Для количественной оценки масштабов полярного «арктического» усиления использовались численные климатические модели. Обычно они оценивают коэффициент усиления примерно в 2,5, что означает, что процесс нагрева Арктики проходит в 2,5 раза быстрее, чем в среднем мира. Основываясь на наблюдениях за температурой поверхности за последние 43 года, новое исследование оценивает скорость арктического усиления примерно в 4 раза.
Климатические модели редко получают столь высокие значения. Это говорит о том, что модели могут не полностью отражать полные петли обратной связи, ответственные за усиление Арктики, и, как следствие, могут недооценивать будущее потепление в Арктике и сопутствующие ему потенциальные последствия.
Насколько мы должны быть обеспокоены?
Помимо морского льда, в Арктике есть и другие климатические компоненты, которые чрезвычайно чувствительны к потеплению. Если на них оказать чрезмерное давление, они также будут иметь глобальные последствия.
Одним из таких элементов является вечная мерзлота, (теперь уже не настолько) постоянно замёрзший слой земной поверхности. По мере повышения температуры в Арктике активный слой, самый верхний слой почвы, который оттаивает каждое лето, углубляется. Это, в свою очередь, увеличивает биологическую активность в активном слое, что приводит к выбросу в атмосферу углерода.
Арктическая вечная мерзлота содержит достаточно углерода, чтобы поднять глобальную среднюю температуру более чем на 3 ℃. Если таяние вечной мерзлоты ускорится, может возникнуть безудержный процесс положительной обратной связи, который часто называют углеродной бомбой замедленного действия для вечной мерзлоты. Высвобождение ранее накопленного углекислого газа и метана будет способствовать дальнейшему потеплению в Арктике, что, в свою очередь, ускорит таяние вечной мерзлоты в будущем.
Вторым арктическим компонентом, уязвимым к повышению температуры, является ледяной щит Гренландии. Будучи самой большой ледяной массой в северном полушарии, он содержит достаточно замороженного льда, чтобы поднять глобальный уровень моря на 7,4 метра, в случае, если он полностью растает.
Изображение: MainlanderNZ/Shutterstock
Если количество таяния на поверхности ледяной шапки будет превышать скорость накопления зимнего снега, она будет терять массу быстрее, чем набирать её. Когда же этот порог превышен, её поверхность опускается. Это может ускорить темпы таяния, поскольку на более низких высотах температура выше.
Эту петлю обратной связи часто называют нестабильностью малой ледяной шапки. Предыдущие исследования показывают, что необходимое повышение температуры вокруг Гренландии для преодоления этого порога должно составлять около 4,5 ℃ выше доиндустриального уровня. Учитывая исключительные темпы потепления в Арктике, переход этого критического порога становится всё более вероятным.
И хотя существуют некоторые региональные различия в масштабах арктического усиления, наблюдаемые темпы арктического потепления намного выше, чем предполагалось в моделях. Это опасно приближает нас к ключевым климатическим порогам, превышение которых будет иметь глобальные последствия. Как известно любому, кто занимается этими проблемами, то, что происходит в Арктике, не остаётся только в одной лишь Арктике.
