Tegoroczny sezon topnienia czapy polarnej w Arktyce jest najsłabszy od 2014 roku. Lód morski w czerwcu i lipcu topił się dość powoli jak na ostatnie lata. Nie ma żadnych szans na nowy rekord, a przecież jeszcze kilka lat temu była mowa o rychłej perspektywie Arktyki wolnej od lodu. Co się więc stało?
Sezon topnienia. Naukowcy nas straszyli
Kiedy w 2012 roku padł historyczny rekord topnienia lodu w Arktyce, niektórzy naukowcy wieszczyli koniec. I to rychły koniec, że Arktyka lada dzień będzie wolna od lodu. Wiodący prym miał tutaj czołowy badacz lodu morskiego prof. Peter Wadhams. Wadhams w 2013 roku stwierdził, że Arktyka będzie wolna od lodu do 2015 roku. Dla brytyjskiego Guardiana powiedział: „Biorąc pod uwagę obecne trendy w zasięgu i grubości, lód we wrześniu zniknie w bardzo krótkim czasie, być może do 2015 roku. W kolejnych latach okno bez lodu będzie się poszerzać, do 2-3 miesięcy, potem 4-5 miesięcy itd. i trendy sugerują, że w ciągu 20 lat możemy mieć sześć miesięcy bez lodu rocznie.”
I nic takiego się nie stało. W 2015 roku wrześniowe minimum wyniosło 4,41 mln km2, co stanowiło wtedy czwartą najmniejszą w historii pomiarów wartość. Nie wspominając (złośliwie), że nie było to podium. Także w kolejnych latach nie padł rekord. Wadhams jest uważany za eksperta w dziedzinie glacjologi Arktyki. Prawie cała jego kariera, to badania tego, co dzieje się w Arktyce. Odbył ponad 50 podróży w tamten region świata. Część z tych wypraw odbył na pokładzie łodzi podwodnej, mierząc grubość pokrywy lodowej. W latach 1987-1992 był dyrektorem Instytutu Badań Polarnych w Cambridge, a w 2001 roku został profesorem fizyki oceanu.
W 2016 roku ponownie zabrał głos, mówiąc o rychłej perspektywie Arktyki wolnej od lodu. „Myślę, że w przyszłym roku lub rok później będzie ona [Arktyka] latem wolna od lodu, a przez to rozumiem, że centralna Arktyka będzie wolna od lodu. Będzie można przepłynąć statkiem przez biegun północny”, powiedział w sierpniu 2016 roku.
Wadhams mocno się pomylił, ale…
I nic takiego się nie stało, aż do dziś. Choć w 2020 roku było bardzo blisko. I co warto tu podkreślić na korzyść Wadhamsa już w sierpniu 2020 roku granica lodu na długości ponad 1000 km przebiegała na 84oN. Bieguna północnego przepłynąć co prawda nie można było, ale arktyczne wyspy ominąć od północy już tak. Svalbard, Ziemię Franciszka Józefa, a nawet wyspy Ziemi Północnej można było opłynąć od północy nawet jachtem.
Do września zmiany były jeszcze bardziej spektakularne, bo granica lodu na długości około 500 km przekroczyła 85oN. W odległości raptem 500 km od bieguna północnego można było pływać każdą morską jednostką. To nie był jednak powód do radości. „To był szalony rok na dalekiej północy, z lodem prawie rekordowo niskim, upałami na Syberii i gigantycznymi pożarami lasów”, powiedział Mark Serreze, dyrektor NSIDC. „Rok 2020 jest wykrzyknikiem tendencji w zakresie zasięgu lodu morskiego w Arktyce. Zmierzamy w stronę Oceanu Arktycznego sezonowo wolnego od lodu, a ten rok to kolejny gwóźdź do trumny”, dodał.
I przyszedł pochmurny rok 2022
Rok 2020 był prawie taki jak 2012, choć rekord nie został pobity, to było o włos. Ale następny sezon topnienia był inny, a ten to już szczególnie. Wszystko wskazuje na to, że tegoroczne wrześniowe minimum będzie jednym z największych od lat. Największym najprawdopodobniej od 2014 roku.
Ilustracja 2. Mapa pokazująca uśredniony lipcowy zasięg lodu morskiego. Wykres przedstawia zmiany zasięgu lodu w 2022 roku w zestawieniu ze zmianami z ostatnich lat (od 1 kwietnia do 31 sierpnia) oraz średnią 1981-2010 i odchyleniami standardowymi. Sezon topnienia. NSIDC
Średni dla lipca zasięg występowania lodu w Arktyce wyniósł 8,25 mln km2, co oznacza miejsce dopiero dwunaste. To dość spora jak na ostatnie lata wartość, sytuacja zupełnie inna od tej, o której nie raz mówił Peter Wadhams. Aczkolwiek też przyznawał, że nie każdy rok będzie oznaczał ogromny roztopy. Powiedział jednak to, co powiedział i ten rok nie bardzo wpisuje się w trend.
Przyczyna jest jasna, to warunki atmosferyczne. Owszem, mamy globalne ocieplenie, ale to nie oznacza, że każdy kolejny rok w Arktyce oznacza rekordowe roztopy. Gdyby tak było, to faktycznie Arktyka byłaby już wolna od lodu. Czerwiec i lipiec w Arktyce nie były miesiącami zimnymi, ale nie były też zbyt ciepłymi. To, co determinowały tempo topnienia, to układy baryczne i zachmurzenie. Czerwiec i lipiec były dość pochmurne, dominowało niskie ciśnienie. Chmury odgrywają ważną rolę w Arktyce: latem blokując dostęp promieni słonecznych, schładzają powierzchnię; zimą natomiast utrudniają ucieczkę ciepła, przez co lód może przyrastać wolniej.
Ważna jest rola także samego układu wiatrów, o czym decydują wzory układów barycznych. Pogoda nad Oceanem Arktyczny była bardzo zmienna, nie było stałego kierunku wiatru. Szczególnie chodzi tu o wiatr, który pcha lód w kierunku cieśniny Fram. Tak zwany dodatni dipol arktyczny, to wzór baryczny, który wprawia w dryf dużą część lodu, niosąc go do owej cieśniny. Jeśli lód przepłynie przez cieśninę Fram, szybko ulega całkowitemu stopieniu. W tym roku dodatni dipol występował często wiosną, ale był słaby. Latem sytuacja była podobna, ale jak wyżej wspomnieliśmy, dominowało niskie ciśnienie.
Powstało ujemne sprzężenie zwrotne, które hamuje utratę lodu
Najprawdopodobniej naukowcy tacy jak Peter Wadhams nie przewidzieli jednej rzeczy: silne topnienie w Arktyce może zmienić wzorce pogodowe. Czyli to, że w Arktyce zmieni się pogoda, region stanie się owszem cieplejszy, ale też wilgotniejszy i bardziej pochmurny. Na poniższym wykresie można zobaczyć, że z powodu postępującego globalnego ocieplenia, znacznie wzrosła utrata lodu morskiego. Chodzi tu o spadek jego ilości.
Jeszcze na przełomie XX i XXI wieku objętość lodu w lipcu wynosiło koło 18 tys. km3, w 2012 spadła poniżej 10 tys. km3. Rzecz jasna spadł także zasięg, i w rezultacie zmienił się klimat Arktyki. Dawniej region był mroźny, ale też przeważnie suchy. Kiedy regularnie zaczęły powstawać wolne od lodu obszary, woda oddawała ciepło i wilgoć do atmosfery. Kontakt z zimnym powietrzem skutkował powstawaniem chmur. Mała ilość i zasięg lodu latem doprowadziły do tego, że w trakcie nocy polarnej Ocean Arktyczny oddawał duże ilości ciepła i wilgoci. To skutkowało tym, że kolejny rok przynosił pochmurną pogodę. Tak było w 2013 i 2014 po latach wielkich roztopów. Tak jest też w tym roku.
Sezon topnienia. Wpływ prądu strumieniowego
Do gry weszły także zmiany związane z prądem strumieniowym, zwanym inaczej jet streamem. W 2020 roku zostały przedstawione badania wskazujące na wpływ prądu strumieniowego na tempo letniego topnienia. Chodzi tu o to, że z powodu rosnących temperatur zmniejsza się zasięg lodu jak i śniegu na Dalekiej Północy. To powoduje dalszy wzrost temperatur w Arktyce. W konsekwencji spada różnica temperatur między Arktyką a strefą tropikalną a to skutkuje spowalnianiem i meandrowaniem prądu strumieniowego. Sytuacja ta prowadzi do powstawania i utrzymywania się układów niskiego ciśnienia, które nie tylko przynoszą więcej chmur latem, ale poprzez działanie wiatru roznoszą kry lodowe na większym obszarze.
Jako że energia słoneczna nie dociera do powierzchni Oceanu Arktycznego kry lodowe roztapiają się bardzo powoli. Czasem dochodzi nawet do zamarzania wody, gdyż zachmurzenie utrzymuje się zbyt długo. Efekt jet taki, że każdego lata oddala się widmo rekordowego wrześniowego minimum.
Te ujemne sprzężenie, to też miecz obosieczny
Te samo zjawisko, które latem spowalnia topnienie lodu, spowalnia też jego przyrost w czasie nocy polarnej. Chmury są jak koc, o czym czasem wspominają prezenterzy pogody, tłumacząc, czemu noc będzie tak zimna. Arktyka nie jest więc tu wyjątkiem, a ostatnie lata pokazują to dobitnie.
Na powyższym wykresie można zauważyć, że zimowa objętość lodu obniżała się w ostatnich latach stosunkowo miarowo, nie odnotowano takiej pauzy jak w przypadku lata. Rekordowo mała ilość lodu zimą wypadła w 2017 roku. Wpływ na to miały chmury. W zeszłym roku przedstawiono wyniki badań pokazujące, jaką rolę odgrywają chmury w czasie nocy polarnej, kiedy Ocean Arktyczny zamarza.
„Lód morski działa jak pokrywka na garnku z wrzącą wodą”, wyjaśniła Linette Boisvert, badaczka zajmująca się arktyczną kriosferą w instytucie Goddard Space Flight Center NASA. Kiedy owa pokrywka jest zdjęta, ciepło i para wodna ulatniają się do atmosfery. „Dostajemy więcej ciepła i wilgoci z oceanu do atmosfery, ponieważ lód morski działa jak czapka lub bariera między stosunkowo ciepłą powierzchnią oceanu a zimną i suchą atmosferą powyżej”, powiedziała Boisvert. „To ocieplenie i nawilżenie atmosfery spowalnia pionowy wzrost lodu morskiego, co oznacza, że nie będzie on tak gruby, więc jest bardziej podatny na topnienie w miesiącach letnich”.
Ocieplenie klimatu postępuje, rosną temperatury. Prędzej czy później wzrosną na tyle mocno, że czasie nocy polarnej lód będzie tak słabo przyrastał, że latem nie będzie problemu z jego stopieniem. Latem temperatury też wzrosną, wzrośnie także ilość energii cieplnej dostarczanej przez Ocean Atlantycki i Spokojny. W pewnym momencie ujemne sprzężenie zwrotne chmur zostanie przebite przez wysokie temperatury powietrza i wody w czasie lata. Wtedy czapa polarna zniknie.
Fot. Sezon topnienia w Svalbardzie. Shutterstock.
