Площа льодів Північного Льодовитого океану скоротилася до небувалого мінімуму

Арктичний лід стає все менш міцним і легко руйнується при невеликих літніх штормах. Фото E. Baccega з обговорюваної статті в Nature

Національний центр США зі стеження за станом снігового та льодового покриву (US National Snow and Ice Data Center, NSIDC) оголосив, що 26 серпня 2012 року площа льодового покриву Північного Льодовитого океану зменшилася до рекордно низького значення — 4,10 млн км², на 70 тис. км² менше попереднього рекорду, що спостерігався в 2007 році, — причому ще до настання терміну, коли зазвичай досягається річний мінімум. І дійсно, відповідно до очікувань, до 9 вересня площа льоду скоротилася ще на 14%, до 3,52 млн км². При цьому, як підкреслюють дослідники, літо 2012 року зовсім не було особливо теплим, і тільки одного теплого шторму вистачило, щоб розламати лід на великій акваторії. Значна частина льодового покриву представлена зараз досить тонким льодом, що утворився за останню зиму. Руйнується він незмірно швидше, ніж багаторічний лід віком п’ять років і більше.

Стан льодового покриву Північного Льодовитого океану наприкінці літа — початку осені. Білим кольором показана поверхня, покрита льодом 26 серпня 2012 року. Лінія з червоних точок відзначає межі суцільного льоду в попередній максимум відкритої води — 18 вересня 2007 року. Суцільна червона лінія позначає середні межі льодового покриву, що відзначаються 18 вересня за період з 1979-го по 2000 рік. Добре видно радикальне скорочення площі льодового покриву останнім часом. Чорною точкою показано положення Північного полюса (North Pole). Зображення з обговорюваної статті в Nature

За станом льодового покриву Північного Льодовитого океану протягом останніх 34 років ведуться постійні супутникові спостереження. Площа, покрита льодом, звичайно, сильно змінюється протягом року — взимку вона наростає, влітку скорочується. Сезонний мінімум досягається зазвичай у вересні, тому багаторічна динаміка вересневих оцінок сама по собі дуже показова. Чи можна було передбачити подібне рекордне значення у зменшенні льодового поля? Хід графіка, що наводиться на сайті NSIDC, свідчить про неухильне падіння даної величини.

Багаторічна (з 1979-го по 2012 рік) динаміка площі (в мільйонах км²) суцільного льодового покриву Північного Льодовитого океану в серпні місяці. Кожна точка — це середнє за серпень даного року значення площі покриття льодом. Попередній рекордний мінімум був 2007 року. Але рекорд перекрито цього року. Зображення зі стрічки новин Arctic sea ice news & analisis на сайті NSIDC

Але оцінки, що даються різними моделями, показують великий розкид. Згідно з цими моделями, повного звільнення поверхні Північного Льодовитого океану від льоду слід очікувати в період від 2040 року до кінця поточного століття. Однак оскільки скорочення площі льодів в реальності відбувається швидше, ніж передбачали всі моделі, деякі автори вважають, що повного звільнення Арктики від льоду на поверхні океану можна очікувати вже до 2030 року.

Директор NSIDC Марк Серріз (Mark Serreze) вважає, що запропоновані раніше моделі недооцінювали масштаб варіабельності багатьох природних процесів, а також наслідків швидкого зменшення товщини льоду. Очевидно також, що збільшення площі океану, вільної від льоду, веде до зменшення величини альбедо (коефіцієнта, що показує відображення сонячного світла від земної поверхні), а відповідно — до збільшення поглинання сонячного тепла поверхнею океану. Значна невизначеність існує і в оцінках величини антропогенної емісії найважливішого парникового газу, SO₂.

Водні маси під льодом характеризуються так званою зворотною стратифікацією: найхолодніша вода, з температурою близько -2 ° С, знаходиться під льодом, але на глибині 200-300 м вода вже має температуру + 1 ° С. Зі збільшенням глибини зростає також солоність, а відповідно, і щільність. Пікноклін, який формується стрибок щільності, фактично ізолює лід від теплої води знизу. Руйнування пікнокліну загрожує підходом теплої води до нижньої поверхні льоду і прискоренням танення. Оскільки більш тонкий лід пропускає більше світла, це веде до збільшення продукції фітопланктону під льодом і подальших перебудов у складі всього планктонного співтовариства. Домінували раніше у високій Арктиці веслоногі рачки Calanus hyperboreus і Calanus glacialis все частіше заміщаються звичайним у Північній Атлантиці Calanus finmarchicus.

Природно, виникає питання: а чи не бувало раніше подібного звільнення від льоду Північного Льодовитого океану в кінці літа? Фахівці кажуть, що за останні 2,5 мільйона років це траплялося неодноразово, причому востаннє порівняно недавно, 8000-6500 років тому, під час так званого голоцінового термального максимуму (див. Holocene climatic optimum). Не дуже зрозуміло, як таке потепління міг пережити білий (полярний) ведмідь (Ursus maritimus), благополуччя якого зараз найтіснішим чином залежить від стану льодового покриву, оскільки тільки з льоду ведмідь може видобувати свою основну їжу — тюленів. Можливо, що екологічна спеціалізація білого ведмедя тоді ще не зайшла так далеко. Крім того, слід враховувати велику кількість морських ссавців, наприклад моржів, на лежбищах яких протягом деякого періоду року могли годуватися ведмеді.

Джерело: Quirin Schiermeier. Ice loss shifts Arctic cycles // Nature. 2012. V. 489. P. 185–186.

Див. також:

1) Julienne C. Stroeve, Vladimir Kattsov, Andrew Barrett, et al. Trends in Arctic sea ice extent from CMIP5, CMIP3 and observations // Geophysical Research Letters. 2012. V. 39. L16502, 7 PP.

2) Svend Funder, Hugues Goosse, Hans Jepsen et al. A 10,000-year record of Arctic ocean sea-ice variability—view from the beach // Science. 2011. V. 333. P. 747-750.

3) Врятувати білих ведмедів від зникнення може тільки скорочення викидів парникових газів, «Елементи», 14.01.2011.

Олексій Гіляров