8 Minutės
Nauji tyrimai įspėja, kad Antarktida artėja prie spartaus ir tarpusavyje susieto pokyčių periodo, galinčio pertvarkyti pasaulinį klimatą, vandenynų cirkuliaciją ir pakrančių ateitį. Jei anglies dioksido ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos nebus sumažintos pakankamai greitai, kai kurie Antarktidos procesai gali tapti negrįžtami žmonių gyvenimo trukmės mastu ir paskatinti reikšmingą jūros lygio kilimą.
Šių tyrimų rezultatai rodo, kad Antarktidoje vyksta daug greitų, tarpusavyje susijusių pokyčių, kurie gali netrukus pakeisti planetos klimato bei vandenynų sistemas. Mokslininkai įspėja, kad esami signalai gali rodyti artėjimą prie kritinių ribų (tipping points), po kurių procesai įsisiūbuoja ir atsigręžti atgal tampa labai sudėtinga arba neįmanoma per žmogaus laikotarpį.
Kodėl mokslininkai skambina pavojaus varpais
Tyrimų grupės iš Australijos nacionalinio universiteto (Australian National University) ir Naujojo Pietų Velso universiteto (University of New South Wales), kartu su svarbiausiais Australijos Antarktikos tyrimų centrais, publikavo išvadas žurnale Nature, apibūdinančias greitai vykstančių, susietų pokyčių modelį Antarktidos leduose, vandenyne ir ekosistemose. Pagrindinė problema: keli skirtingi sistemos komponentai rodo ženklus, kad priartėja prie ribinių taškų — slenksčių, po kurių pokyčiai pagreitėja ir tampa praktiškai negrįžtami žmonių istorijos mastu.
Pagrindinė autorė Dr. Nerilie Abram, dabar dirbanti vyriausiąja mokslininke Australijos Antarktikos valdyboje (Australian Antarctic Division), atkreipia dėmesį, kad net nedidelis papildomas atšilimas gali sukelti nelygiavertes ir stiprias reakcijas Antarktidos aplinkoje. Ypač pažeidžiama yra Vakarų Antarktidos ledo kepurė (West Antarctic Ice Sheet, WAIS). Jeigu didelės WAIS dalys sugestų arba prarastų struktūrinį stabilumą per spartų tirpimą ar ledynų nuolydį, pasaulinis jūros lygis gali pakilti daugiau nei tris metrus. Toks scenarijus kelia pavojų milijonams žmonių, gyvenančių pakrančių miestuose ir žemumose visame pasaulyje.
Kaip Antarktidos pokyčiai yra susiję ir kodėl tai svarbu
Pokyčiai žemyne nevyksta izoliuotai. Tyrimas pabrėžia, kad ledo netekimas, jūros ledo sumažėjimas, vandenynų cirkuliacijos sulėtėjimas ir ekosistemų stresai yra tarpusavyje susiję. Pavyzdžiui, Pietų (Antarktidos) jūros ledas veikia kaip apsauginis skydas, mažinantis bangų poveikį plaukiojantiems ledo lentoms. Kai jūros ledas atoslūgsta anksčiau sezono metu, plaukiantys ledo šelfai lieka labiau veikiami bangų erozijos ir mechaninio ardymo, todėl didėja jų subyrėjimo rizika.
Jūros ledas, šilumos kaupimasis ir regioninis atšilimas
Jūros ledas atlieka atspindžio (albedo) funkciją — jis grąžina dalį saulės spinduliuotės atgal į kosmosą. Kai šis atspindintis sluoksnis sumažėja, daugiau saulės spindulių įsisavinama Pietų vandenyne ir artimoje atmosferos dalyje, kas sustiprina regioninį atšilimą. Padidėjęs vandens ir oro temperatūrų vidurkis toliau spartina plaukiojančių šelfinių ledų ir už jų stovinčių sustojusių ledynų tirpimą. Šie procesai sukuria teigiamą grįžtamąjį ryšį: didesnė šiluma lemia daugiau ledo nuostolių, kurie dar labiau sumažina albedo ir taip toliau didina atšilimą.
Pietų vandenyno cirkuliacija ir maistinių medžiagų perdirbimas
Antarktidos sutekėjimo ir apverčiamoji cirkuliacija — procesas, kuris kelia gilias, maistingosiomis medžiagomis prisotintas vandenų mases į paviršių — yra dar viena jautri dalis. Svarbus komponentas yra iš pakrančių kylančių srovių ir iš giluminių baseinų į paviršių keliančios upwelling struktūros. Ženklus sulėtėjimas arba šio mechanizmo sutrikimas gali lemti maistinių medžiagų nusodinimą ant jūrlaukio dugno, sumažindamas biologinį produktyvumą paviršiuje ir trikdydamas maisto grandines — nuo mikroskopinių fitoplanktonų per krilą iki pingvinų, ruonių ir žuvų.
Be to, Pietų vandenynas yra vienas iš kertinių anglies dioksido sekvestracijos regionų: jame vykstantis vandenų maišymasis ir biologinis siurblys turi didelę reikšmę atmosferinio CO2 fiksavimui. Sulėtėjusi cirkuliacija arba regiono deoksygenizacija gali sumažinti šį anglies surinkimą, todėl daugiau CO2 išlieka atmosferoje ir dar labiau apsunkina pasaulinės temperatūros stabilizavimą.
Pasekmės ekosistemoms ir žmonėms
Pasikeitę jūros ledo ir vandenynų sąlygos tiesiogiai pavojingos Antarktidos gyvūnijai. Pavyzdžiui, karališkieji pingvinai (emperor penguins) priklauso nuo stabilaus jūros ledo per veisimosi sezoną: ankstyvesnis jūros ledo iširtimas jau dabar sukėlė lokalizuotus veisimosi nesėkmes ir kolonijų žlugimus kai kuriose vietose. Krilo (Euphausia superba) populiacijos, kurios yra kertinė maisto grandinės dalis Pietų vandenyne, yra ypač jautrios temperatūros, maistinių medžiagų prieinamumo ir vandenų rūgštėjimo pokyčiams; jų mažėjimas daro plačias žalimųjų grandžių ir viršutinių trofinių lygių rūšių poveikius.
Šie ekologiniai pokyčiai turi ir praktinių, tiesioginių pasekmių žmonėms. Tokios šalys kaip Australija susiduria su rimtomis implikacijomis: Prof. Matthew England (UNSW) perspėja, kad spartesnis jūros lygio kilimas kelia grėsmę pakrančių bendruomenėms, infrastruktūrai ir ekonomikai. Be to, šiltesnis ir mažiau prisotintas deguonimi Pietų vandenynas praranda dalį savo gebėjimo absorbuoti atmosferinį CO2, todėl visiems šiuolaikiniams pastangoms mažinti klimato kaitos tempus taps sudėtingiau. Regioninis atšilimas, susijęs su jūros ledo praradimu, taip pat gali stiprinti karščio bangų ir kitų ekstremalių oro reiškinių intensyvumą gretimose žemynų dalyse.
Be jūros lygio kilimo ir biologinių pokyčių, kiti poveikiai apima pakeistą vietinę orų dinamiką — pvz., vėjo schemas, audrų maršrutus ir sniego kritulių modelius — kurie gali turėti tolimas pasekmes tiek klimato modeliavimui, tiek praktiniam jūrinės navigacijos ir žuvininkystės valdymui.
Politikos ir mokslo kontekstas: kur tai mus palieka?
Mokslininkai pabrėžia, kad tradicinės saugojimo priemonės ir Antarktikos sutarties (Antarctic Treaty System) teisinės apsaugos priemonės išlieka svarbios, tačiau jos pačios savaime nepakankamos, kad sustabdytų klimato sukeliamus tipping points. Pagrindinis būdas sumažinti riziką nuo ekstremalių, negrįžtamų pokyčių — greiti ir reikšmingi šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų mažinimai, siekiant pasaulio vidutinio atšilimo kuo labiau priartinti prie 1,5 °C virš priešindustrinio lygio, kaip rekomenduojama tarptautiniuose klimato susitarimuose.
Be to, mokslininkai ragina intensyvinti stebėseną ir tikslinius tyrimus. Reikia aukštesnės erdvinės ir laikinės raiškos ledynų modelių, stiprinti vandenynų cirkuliacijos stebėjimų tinklą (įskaitant autonominius plūduriuojančius įrenginius Argo tipo programose, sekimo ir profiliavimo priemones prie ledkalnių ir subglacinių erozijos zonų), bei tęstines ekologines studijas, kurios leistų nustatyti ankstyvuosius įspėjamuosius ženklus. Tokios investicijos pagerintų prognozių tikslumą, padėtų planuoti pakrančių apsaugos priemones, rizikos mažinimo strategijas ir biologinės įvairovės valdymą.
Tarp praktinių rekomendacijų yra nacionalinių prisitaikymo planų atnaujinimas įtraukiant Antarktikos rizikų vertinimus, jūros lygio projekcijų integravimas į infrastruktūros projektavimą (ilgalaikės statybos, uostai, pakrančių apsaugos įrenginiai) ir skubus tarptautinių emisijų mažinimo veiksmų spartinimas, kad sumažintume tikimybę peržengti negrįžtamas ribas.
Ekspertų įžvalgos
"Tai, ką matome Antarktidoje, nėra tolima smulkmena — tai dinamiška Žemės sistemos dalis, turinti tiesiogines pasekmes žmonėms visame pasaulyje," sako Dr. Maya Hendricks, klimato okeanografė (fiktyvi), dirbusi su Pietų vandenyno stebėjimais. "Net nedideli regioniniai pokyčiai gali sukelti grandinines pasekmes: sulėtėjusi cirkuliacija veikia žuvų išteklius ir anglies surinkimą, tuo tarpu ledo kepurės nestabilumas keičia pakrančių ribas šimtmečiams. Todėl stebėsena ir mažinimo veiksmai turi vykti kartu."
Ekspertai rekomenduoja įtraukti Antarktidos rizikos vertinimus į nacionalinius prisitaikymo planus, atnaujinti jūros lygio projekcijas, kurias naudoja infrastruktūros projektavimo standartai, ir spartinti pasaulines emisijų mažinimo priemones, kad sumažintume tikimybę peržengti negrįžtamas ribas.
Antarktidos ateitis priklauso nuo derinio globalios politikos sprendimų ir nuolatinės mokslinės budrumo: tiek nuo to, kaip greitai sumažinsime emisijas, tiek nuo to, kiek efektyviai galėsime stebėti, modeliuoti ir prisitaikyti prie jau vykstančių pokyčių. Turimi įrodymai rodo, kad dalis permainų jau yra prasidėjusios; kaip greitai ir išsamiai jos atsiskleis — daugiausia priklausys nuo artimiausio laikotarpio šiltnamio dujų emisijų trajektorijos ir tarptautinių sprendimų intensyvumo.
Technologiškai reaguoti į šiuos iššūkius reiškia ne tik politinius sprendimus dėl emisijų mažinimo, bet ir investicijas į naujus stebėjimo įrankius: palydovines priemones (pvz., IceSat, CryoSat, Sentinel programos), seisminius ir GPS instrumentus ledo plokštėse, giluminius ir priekrantinius jūros dugno instrumentus, autonominius povandeninius dronus ir išmaniąsias analizės sistemas didelių duomenų apdorojimui. Modeliuotojai taip pat ragina kurti glaudžiai sujungtą požiūrį — jungiamosios ledas‑okeanas‑atmosfera ekologinės sistemos simuliacijos, kurios gali patikimiau prognozuoti greitai besikeičiančias sąveikas ir identifikuoti ankstyvuosius įspėjamuosius signalus.
Galiausiai, strategiškai svarbu, kad mokslas, politika ir privačiojo sektoriaus planavimas veiktų koordinuotai: pažangios stebėsenos duomenys turi būti greitai prieinami planuotojams, savivaldybėms, vyriausybėms ir tarptautinėms institucijoms, kad būtų galima priimti pagrįstus sprendimus dėl pakrančių apsaugos, investicijų į infrastruktūrą bei evakuacijos ir prisitaikymo strategijų.
Antarktidos klimato procesų tarpusavio priklausomybė, galimi tipping points ir potencialiai didelis jūros lygio kilimas reiškia, kad dabar priimami sprendimai turės poveikį ateinančioms kartoms. Kuo daugiau žinių apie mechanizmus, greitį ir sąsajas turėsime, tuo geriau galėsime mažinti rizikas ir planuoti prisitaikymą prie pokyčių, kurie, deja, jau prasidėjo.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą