Ученые встревожены: Антарктида начала вести себя "как никогда раньше"

Морской лед в Антарктиде обычно "функционирует" следующим образом: летом его меньше (минимум), зимой больше (максимум). В последние годы наблюдается ситуация, которая заставляет бить тревогу: в теплый сезон тает рекордное количество льда, которое потом не возвращается к показателям "зимнего максимума".

Ученые не могут быть уверены, что ледяной баланс Антарктиды возобновится, пишет Live Science. При этом подчеркивают, что тамошний морской лед незаменим для всей планеты.

"Это действительно жизненно важная часть нашей климатической системы", – говорит Элла Гилберт, полярный климатолог Британской антарктической службы.

Не хватает куска размером с Европу

До недавнего времени антарктический морской лед колебался между стабильными зимними и летними показателями. Но в 2016 году ситуация стала меняться. Произошли рекордные минимумы, в том числе самый маленький за всю историю в феврале 2023 года – всего 1,91 миллиона квадратных километров льда на материке. После этого ледяной покров не восстановился, как это происходило раньше. Антарктические льды в течение шести месяцев были рекордно низкими.

Ученые удивлены и испуганы одновременно: на пике зимы на континенте не хватало куска льда больше, чем Западная Европа.

"Мы все думали, что минимум – это все, что могло произойти; это был 2023 год, а не 2070-й. Поэтому, когда наступила зима, мы не поверили своим глазам", – рассказал в интервью Live Science Ариан Пурич, исследователь антарктического климата из Университета Монаша Австралии.

В настоящее время, в 2024 году, площадь морского льда достигла еще одного почти рекордного минимума – 985 миллионов квадратных километров на 20 февраля.

В Антарктике произошло глубокое "изменение режима", и климатологи пытаются понять, что будет дальше.

"Когда меняется любая часть климатической системы, это приводит к волновым эффектам, ощущаемым во всем мире - не обязательно сразу, но спустя много лет", - говорит Гилберт. "Таким образом, подталкивая систему все больше, мы делаем эти волны все больше. И в конце концов мы их ощутим".

Лед - "сердцебиение" океана

Когда в Антарктике вместо лета приходит зима, поверхность морского льда увеличивается от 3 до 18 миллионов квадратных километров, покрывая 4% поверхности Земли неровными белыми плитками.

Большая часть этого морского льда образуется во время продолжающейся неделями полярной ночи на участках открытой воды. Это плавучий шельфовый ледник, обходящий континент. Под влиянием свирепых ветров с материка, проруби с морской водой внутри ледника замерзают. Их присыпает снегом, образующим ледяной покров.

Прибрежная ледяная мозаика имеет разные функции. Во-первых, удерживает теплую морскую воду от хрупкого сухопутного льда континента, защищает его ледники. Поверхность морского льда отражает часть солнечной энергии в космосе в процессе, известном как эффект альбедо.

Эти плавучие ледяные платформы также играют ключевую роль в антарктической экосистеме, обеспечивая среду обитания таких существ, как пингвины и криль. Криль лакомится фотосинтезирующими водорослями, растущими вокруг платформ, а его экскременты задерживают углекислый газ, который затем опускается на дно океана.

Морской лед также помогает вводить в действие конвейер океанической циркуляции. Когда морской лед тает, холодная вода, каскадом стекающая с континентального шельфа, толкает глубинные воды все дальше вниз и наружу, подпитывая циркумполярное течение, управляющее всеми океаническими мировыми течениями. По сути, 40% мирового океана берет свое начало у побережья Антарктиды. Поэтому материк жизненно важен для регулирования регионального климата на всей планете.

Ритмическое расширение и сокращение ледникового покрова напоминает сердцебиение, разносящее по всему миру питательные вещества, кислород и тепло, а углекислый газ опускается в глубины океана, где в течение сотен лет задерживается около 30% выбросов углерода.

На протяжении большей части нашей истории "сердцебиение" океана – и его влияние на круговорот углерода и циркуляцию океана – было достаточно стабильным. Но потом все изменилось.

Мировая катастрофа?

Начиная с 1979 года морской лед Земли ежегодно наносится на карту с помощью спутниковых записей, измеряющих колебания морского льда на обоих полюсах.

Будущее Арктики всегда было простым и мрачным: постоянное уменьшение ледяного покрова более чем на 12% каждого десятилетия.

Однако на противоположном конце планеты Антарктика, казалось, побеждала все затруднения. К 2015 году площадь льда в Антарктике не только не уменьшалась, но несколько росла, а в 2014 достигла исторического максимума. Это означает, что когда в 2016 году наступило стремительное падение, ученые не были уверены, наблюдают ли они случайное событие или зловещее, фундаментальное устранение.

"Вполне возможно, что происходящее за последние семь лет может продолжаться", - сказал в интервью Live Science Мартин Зигерт, гляциолог, возглавлявший исследование уменьшения морского льда в Антарктике.

Ключевым фактором быстрого таяния Арктики является процесс, называемый обратной связью поверхностного альбедо. Когда морской лед тает, он открывает темные воды, поглощающие больше солнечных лучей. Эта порочная инверсия эффекта альбедо превратила Арктику из холодильника в радиатор, и теперь она нагревается в четыре раза быстрее другого мира.

"Если мы начнем терять морской лед каждый год, и в Антарктике пройдет тот же процесс, что и в Арктике, то Антарктика будет нагреваться ускоренными темпами. Это будет катастрофой для планеты", - сказал Зигерт.

Ранее ученые надеялись, что сложная система Антарктиды временно стабилизирует глобальный климат. Теперь эта надежда угасла.

Найдено первое доказательство того, что изменение системы морского льда в Антарктике не было случайным событием: В 2015 году Южный океан начал тепло на глубинах от 100 до 200 метров и с тех пор остается теплым.

Поскольку утрата морского льда обычно происходит в регионах с высоким уровнем потепления океана, последнее изменило способ взаимодействия атмосферы и океана для формирования льда, переведя антарктическую систему в новое состояние. Именно это изменение, по словам Пурича, повлекло за собой прошлогодний рекордно низкий уровень.

И новая Антарктика ведет себя иначе. До очевидного сдвига не было никакой связи между морским льдом, обнаруженным во время летнего минимума, и льдом, обнаруженным во время зимнего максимума. Теперь они тесно связаны между собой.

Что будет дальше?

Непосредственные последствия уменьшения антарктического морского льда уже ощутимы. Например, очередной спад повлек за собой массовую гибель птенцов императорских пингвинов в Западной Антарктиде, и ученые ожидают, что в следующий раз погибнет еще больше птенцов. Также два года назад Восточная Антарктида пережила самую большую за всю историю наблюдений волну жары, когда температура поднялась до показателя на 40 градусов Цельсия выше нормы.

Прогнозируется также, что окружающие Антарктиду глубоководные океанические течения и уже замедлившиеся на 30% с 1990-х годов замедлятся еще на 40% к 2050 году.

Несмотря на ускоренную реакцию, вызванную обратной связью Альбедо, ученые осторожны, чтобы не называть уменьшение антарктического морского льда необратимым переломным моментом.

"Если немного похолодает, морской лед может снова замерзнуть", – говорят ученые.

Однако наибольшее беспокойство вызывает то, что недостаток морского льда может повлечь за собой другие, более длительные переломные моменты в регионе.

"В отсутствие морского льда океанская волна может разбить шельфовые ледники быстрее, чем это произошло бы иначе", - сказала Пурич. "Только что шельфовые ледники отколятся, поддерживаемый ими сухопутный лед может сползти в океан".

Если бы только Западно-Антарктический ледниковый щит распался и растаял в море, это привело бы к увеличению уровня мирового океана примерно на 3,4 м.

Ослабление океанической циркуляции, вызванной Антарктикой, может также ускорить исчезновение ключевых океанических течений, таких как Атлантическая меридиональная опрокидывающаяся циркуляция (АМОЦ), помогающая поддерживать умеренный климат в Северном полушарии.

Недавно тревожные исследования отметили понижение силы АМОК. Если океаническое течение ослабнет так же, как во время последнего ледникового периода, например температура в Европе и Северной Америке может упасть на 9 градусов Цельсия (5°C) в течение десятилетия.

Время и результаты этих вторичных моментов стали жизненно важными вопросами. Однако, несмотря на согласие на заметное влияние климатических изменений, сложность Антарктиды, нехватка исторических данных и трудности с получением финансирования для их сбора делают точные прогнозы сложными.

"Антарктика сложна. Ее трудно моделировать, ее очень трудно измерить. Трудно даже добраться туда. Но сейчас существует большой исследовательский импульс, чтобы сказать: "Слушайте, нам нужно делать больше", - рассказала Кэролайн Холмс, полярная исследовательница Британской антарктической службы.

Тем временем очевидный рецепт для наших больных планетарных систем все еще остается в силе: срочное и глубокое сокращение глобальных выбросов CO2, сказал Зигерт.

"Единственный путь вперед - это декарбонизация. Но даже если проводить ее как можно быстрее, это не значит, что мы не застанем возможных наихудших результатов", - сказал Зигерт.

Климатологи озабочены тем, что низкий уровень морского льда может быть началом смены режима и иметь драматические последствия для климата.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber , чтобы быть в курсе последних событий.