климат в арктике 6 15
Фриц ПОЛКИНГ/Гамма-Рафо через Getty Images

Ассоциация замедлять циркуляции Южного океана, резкое падение протяженность морского льда и беспрецедентная жара все это вызывает опасения, что Антарктика может приближаться к переломному моменту.

Сейчас мир потеплел на 1.2? выше доиндустриального уровня (определяемого как средняя температура между 1805 и 1900 годами) и испытал глобальное повышение уровня моря на 20 см.

Значительно более высокий подъем уровня моря и более частые экстремальные климатические явления произойдут, если мы превысим установленный предел. Парижское соглашение цель — удержать потепление значительно ниже 2?. В настоящее время мы находимся на пути к среднему уровню глобальное потепление в 3-4 раза? к 2100 году.

Хотя недавние экстремальные явления в Антарктике не обязательно являются переломным моментом, продолжающееся потепление ускорит потерю льда и потепление океана, подталкивая Антарктику к пороговым значениям, преодоление которых приведет к необратимым изменениям — с глобальными долгосрочными последствиями для нескольких поколений и серьезными последствиями для люди и окружающая среда.

графика подписки внутри себя

Система Земли устроена таким образом, чтобы достигать равновесия (приходить в баланс) в ответ на потепление климата, но в последний раз уровень углекислого газа (CO?) в атмосфере был таким высоким, как сегодня (423 ppm). три миллиона лет назад.

Мировому климату потребовалось тысячелетие, чтобы приспособиться к этому. Когда это произошло, поверхность Земли была 2? теплее и глобальный уровень моря был на 20 м выше из-за Таяние антарктического ледяного щита. В то время даже наши самые ранние человеческие предки еще не эволюционировали.

Эволюция человечества могла начаться только после CO? уровни упал ниже 300ppm, около 2.7 миллионов лет назад. С тех пор средняя температура Земли колебалась в пределах 10? во время ледниковых периодов и 14? в теплые межледниковые периоды.

В течение последних 10,000 300 лет нашего нынешнего межледникового периода термостат парниковых газов Земли был установлен на уровне 14 ppm CO₂, поддерживая приятную среднюю температуру XNUMX℃. Климат Златовласки – не слишком жаркий и не слишком холодный – но подходящий для процветания человеческой цивилизации.

климат в Арктике2 6 15

Продолжающееся потепление ускорит потерю льда и потепление океана, подталкивая Антарктиду к порогу необратимых изменений. Винсент ЛЕКОМТ/Гамма-Рафо через Getty Images

Земная система взаимосвязана

Текущее глобальное потепление переносит земную систему через порог, с которым люди никогда не сталкивались, в климат, при котором шельфовые ледники Антарктиды и морские ледяные щиты больше не могут существовать, и один миллиард человек, живущих в настоящее время у побережья, утонет в поднимающемся уровне моря.

Это будет мир, в котором лесные пожары, аномальная жара, атмосферные реки, экстремальные дожди и засухи, подобные тем, которые мы наблюдали во всем мире прошлым летом, станут обычным явлением.

Земная система (океаны, атмосфера, криосфера, экосистемы и т. д.) взаимосвязана. Это обеспечивает поток энергии, позволяя физическим и экологическим системам оставаться в равновесии или восстанавливать равновесие. Но связи могут также означать зависимости, ведущие к реакциям, усиливающие обратную связь и последствия. Изменения имеют последовательный эффект, очень похожий на опрокидывание костяшек домино.

Петли обратной связи — повторяющиеся снова и снова циклические цепные реакции — могут усиливать или ослаблять последствия изменения климата, иногда стабилизируя систему, но чаще усиливая реакцию с неблагоприятными последствиями.

Изменения также не всегда линейны. Это может быть резким и необратимым в масштабах человеческого времени, если порог или переломный момент пройден.

Здесь мы обрисовываем одну последовательность изменений и последствий, включая петли обратной связи и пороговые значения, на примере глобального потепления. таяние ледяных щитов Антарктиды и, как следствие, повышение уровня моря.

климат в Арктике3 6 15

На этом графике показано, как непрекращающееся изменение климата вызывает каскад эффектов, которые приводят к более серьезным последствиям и воздействиям, некоторые из которых будут необратимыми на протяжении многих поколений в будущем. Бек Макмастер из ReMaster, CC BY-ND

Мы смотрим в будущее на 50 лет, поскольку это актуально для сегодняшних политиков, но также создает гораздо более длительные последствия для нескольких поколений. Хотя мы сосредоточимся на этом примере, в Антарктике есть много других переломных моментов, в том числе влияние пресной воды из таяния ледяных щитов на морские экосистемы и влияние изменений Антарктики на температуру и характер осадков в Аотеароа.

Антарктида в мире потепления

Если мы не изменим нашу текущую траекторию выбросов, этого следует ожидать.

К 2070 году климат над Антарктидой (Те Тири о те Моана) потеплеет более чем на 3? выше доиндустриальной температуры. Южный океан (Те Моана-т?покопоко-аТ?ваки) будет 2? грелка.

Как следствие, более 45% летнего морского льда будет потеряно, в результате чего поверхность океана и атмосфера над Антарктидой будут нагреваться еще быстрее, поскольку темный океан заменяет белый морской лед, поглощая больше солнечного излучения и повторно излучая его в виде тепла. Это позволяет теплому влажному воздуху атмосферных рек из тропиков проникать дальше на юг.

Это ускоренное потепление антарктического климата — явление, известное как полярное усиление. Это уже происходит в Арктике, где температура нагревается в два-три раза быстрее, чем в среднем по миру (1.2 градуса), что приводит к драматическим последствиям в виде безвозвратной потери морского льда и таяния ледникового щита Гренландии.

Антарктические переломные моменты

Нагретые воды растапливают шельфовые ледники, представляющие собой плавающие языки льда, которые стабилизируют антарктический ледяной щит, замедляя поток льда в океан.

Шельфовые ледники могут пройти переломный момент, когда будут превышены местные пороговые температуры океана, что приведет к их утончению и плаванию в местах, где они когда-то удерживались на месте за счет контакта с морским дном. Таяние на поверхности также ослабляет шельфовые ледники. В некоторых случаях вода на поверхности заполняет трещины во льду и может привести к катастрофическому распаду больших площадей.

К 2070 году тепло в океане и атмосфере заставит многие шельфовые ледники расколоться на айсберги, которые растают и высвободят четверть своего объема в океан в виде пресной воды. К 2100 году исчезнет 50% шельфовых ледников. К 2150 году все растает.

климат в Арктике4 6 15
 Шельфовые ледники Антарктиды сдерживают наземные ледники, которые под действием силы тяжести стекают в море. Вольфганг Келер / LightRocket с помощью Getty Images

Без шельфовых ледников, сдерживающих ледяной щит, ледники под действием силы тяжести будут сбрасываться в океан еще быстрее. Большая часть Восточно-Антарктического ледяного щита и почти весь Западно-Антарктический ледяной щит расположены на скалах в глубоких впадинах ниже уровня моря.

Они уязвимы для необратимого процесса, называемого нестабильностью морского ледяного покрова (МИСИ). По мере того, как кромки льда отступают в глубокие бассейны, движимые продолжающимся вторжением теплых океанских вод, потеря льда становится самоподдерживающейся с ускорением, пока все не исчезнет.

Другая положительная обратная связь, называемая неустойчивостью морских ледяных скал (IBD), означает, что скалы на краях отступающего ледяного щита становятся неустойчивыми и опрокидываются, обнажая еще более высокие скалы, которые рушиться под собственной тяжестью непрерывно, как домино.

Если глобальное потепление не будет удерживаться ниже 2?, модели ледникового покрова показывают, что глобальный уровень моря повысится на скорость ускорения до 3 м в столетие. Будущие поколения будут привержены неудержимому отступлению Гренландии и морских участков антарктического ледяного щита, что приведет к повышению глобального уровня моря на целых 24 метра.

климат в Арктике5 6 15
 Части ледяного щита Антарктиды находятся ниже уровня моря и уязвимы для неудержимого отступления, как только будут преодолены определенные пороги. Британская антарктическая служба, CC BY-ND

Эти изменения подчеркивают настоятельную необходимость немедленного и значительного сокращения выбросов. Антарктида должна оставаться стабильным континентом, покрытым льдом, чтобы избежать худших последствий повышения уровня моря.

Программы по всему миру, включая Антарктическая научная платформа, отдают приоритет исследованиям будущих изменений антарктического ледяного щита. Даже если новости не самые лучшие, еще есть время действовать.

Об авторе

Тимоти Нэйш, профессор наук о Земле, Te Herenga Waka - Университет Виктории в Веллингтоне.  Мел Климо, Сэнди Моррисон и Нэнси Бертлер из Антарктической научной платформы выражают признательность за их вклад и поддержку.Беседа

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.