Zmiany klimatu same się napędzają. Arktyczne wzmocnienie, wieczna zmarzlina i termokrasy

Zmiany klimatu same się napędzają. Arktyczne wzmocnienie, wieczna zmarzlina i termokrasy

Zmiany klimatu same się napędzają. Ocieplenie biegunów wpłynie na topnienie wiecznej zmarzliny i uwolnienie do atmosfery dużych ilości dwutlenku węgla oraz metanu. Pod wpływem wzrostu temperatury na świecie wzrośnie globalna emisja gazów cieplarnianych. Sprzężenie zwrotne wzmacnia efekt cieplarniany i przyspiesza tworzenie się jezior termokrasowych.

Arktyczne wzmocnienie

Zjawiska klimatyczne nie znają granic państw, ponieważ zachodzące na Ziemi procesy oddziałują na siebie wzajemnie. W przypadku globalnego ocieplenia niestety oznacza to, że działalność człowieka zapoczątkowała samonapędzający się cykl wzrostu temperatury.

Zacznijmy od biegunów. Okolice bieguna północnego ogrzewają się szybciej niż reszta świata, z powodu spadku powierzchni lodu morskiego. Miejsce jasnych, dobrze odbijających promieniowanie słoneczne tafli lodu zajmują powoli ciemne wody oceanu. Woda i powierzchnia Ziemi w większym stopniu absorbuje promienie słoneczne, co prowadzi do utrzymywanie się wyższych temperatur, topnienia lodu, i tak dalej… 

Zmiany klimatu same się napędzają. Arktyczne wzmocnienie, topnienie zmarzliny i termokrasy
Anomalie temperatury (°C), czyli odchylenia temperatur w latach 2000-2009 od średniej z okresu 1951-1980. Rysunek wykorzystuje dane z naziemnych obserwacji temperatury powierzchni Ziemi (obejmujących pomiary prowadzone przez statki i boje ) zgromadzone w bazie danych NASA GISS, dzięki uprzejmości Roberta Simmona z NASA, źródło: Nauka o Klimacie

Zjawisko to nosi miano arktycznego wzmocnienia i wiąże się ze spadkiem albedo, czyli zdolnością powierzchni Ziemi do odbijania promieniowania słonecznego. Idąc od biegunów w stronę równika widzimy, jak wzrost temperatury wpływa na kolejne strefy klimatyczne. Na zmiany klimatu szczególnie narażona jest tundra i obecna w niej wieczna zmarzlina.

Topnienie wiecznej zmarzliny

Dotychczasowe prognozy wskazywały, że gazy cieplarniane pochodzące z topnienia wiecznej zmarzliny do 2100 roku przyczyniają się do ocieplenia globu o „jedynie” około 0,2℃ do globalnego ocieplenia. To założenie jest już weryfikowane, niestety na naszą (ludzkości) niekorzyść.

Na niepokojące tendencje wskazują m.in. badania prof. Jarosława Majki z AGH w Krakowie przeprowadzone wraz z prof. Nikolausem Froitzheimem z Uniwersytetu w Bonn oraz dr. Dmitrijem Zastrozhnovem z Rosyjskiego Geologicznego Instytutu Badawczego z Sankt Petersburga.

Naukowcy ustalili, że fale upałów w 2020 roku doprowadziły do wzrostu koncentracji metanu w atmosferze na obszarze Syberii. 

Metan jest tu szczególnie niebezpieczny, ponieważ jego potencjał tworzenia efektu cieplarnianego jest wielokrotnie wyższy niż CO2 wyjaśnia prof. dr Nikolaus Froitzheim z Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Bonn, cytowany w informacji prasowej przesłanej PAP przez AGH.

Metan (CH4) jest gazem cieplarnianym (szklarniowym), którego wskaźnik GWP (potencjału tworzenia efektu cieplarnianego w okresie 100 lat) jest ponad dwudziestokrotnie wyższy od dwutlenku węgla. 

Metan emitowany jest z wiecznej zmarzliny, czyli zamarzniętej przez wiele lat gleby na obszarach Syberii i Kanady. Gazy cieplarniane są emitowane głównie przez drobnoustroje, które żywią się rozmarzającym materiałem organicznym zawartym w wiecznej zmarzlinie. Zespół, w skład którego wszedł polski naukowiec, udowodnił ponadto, że zwiększone emisje gazów cieplarnianych na Syberii pochodziły z formacji skał wapiennych.

Badania naukowców udowadniają, że nieznany jest jeszcze całkowity potencjał wpływu topnienia zmarzliny na efekt cieplarniany.

Szacowane ilości gazu ziemnego pod powierzchnią północnej Syberii są ogromne. Kiedy przy topnieniu wiecznej zmarzliny część zostanie wyemitowana do atmosfery, może to mieć dramatyczny wpływ na i tak już przegrzany klimat na świeciepodkreśla N. Froitzheim.

Topnienie wiecznej zmarzliny przybiera coraz częściej formy termokrasów, czyli małych jezior powstających na arktycznych obszarach krasowych.

Termokrasy a zmiany klimatu

Wieczna zmarzlina pokrywa jedną czwartą powierzchni lądowej półkuli północnej i zawiera dwa razy więcej węgla niż jest obecnie w atmosferze. Zmiany klimatu do końca XXI wieku doprowadzą do powstania wielu nowych jezior termokrasowych. 

Zmiany klimatu same się napędzają. Arktyczne wzmocnienie, topnienie zmarzliny i termokrasy
Jeziorka powstałe w obszarze topniejącej wiecznej zmarzliny w Kanadzie, źródło: Steve Jurvetson/wikimedia commons

Jeziora termokrasowe są punktowymi źródłami dwutlenku węgla i metanu. Uwalniają gromadzone przez tysiące lat zapasy węgla do atmosfery, inicjując w ten sposób pozytywne sprzężenie zwrotne w zmianach klimatu. Potencjalnie same termokrasy mogą przyczynić się do wzrostu temperatury powietrza na powierzchni nawet o 0,39°C do 2300 roku, chociaż te szacunki mogą być zaniżone.

Wieczna zmarzlina może zawierać do 80% lodu. Topnienie lodu sprawia, że zapada się grunt, a głębokie warstwy ziemi wystawiane są na działanie temperatury powietrza. Jeziora termokrasowe są tylko jednym z wielu przykładów niepokojących zjawisk, które zachodzą na Ziemi. Wiele z nich może być jeszcze nieświadomi.

Małe jeziora termokrasowe często nie są uwzględniane w globalnych modelach  klimatycznych, ale mają znaczący wkład w emisje gazów cieplarnianych ekosystemu. Naukowcy wciąż nie przeprowadzili na tych terenach dostatecznej ilości badań terenowych.

Naukowcy są zgodni – najlepszym sposobem zatrzymania topnienia wiecznej zmarzliny jest ograniczenie zmian klimatycznych poprzez redukcję emisji paliw kopalnych i ochronę lasów, które pochłaniają dwutlenek węgla.

Chcesz wiedzieć więcej o zmianach klimatu? Zobacz, na czym polegają zjawiska towarzyszące temu procesowi na przykładzie napełniającej się wanny:

zdj. główne: impactlab.org/ Steve Jurvetson/wikimedia commons, źródła: ziemianarozdrozu.pl,  polarpedia.eu, naukaoklimacie.pl, naukawpolsce.pl, cell.com,

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.