Jak Grenlandia i Antarktyda tracą lód. Pokazuje to największy zbiór danych satelitarnych

| Nauki przyrodnicze
Postaw mi kawę na buycoffee.to
Patrick Adlam, Unsplash

W latach 1979–2023 Grenlandia i Antarktyda straciły łącznie około 11,3 biliona ton lodu. To wystarczyło, by podnieść poziom morza o 31,4 milimetra. Takie wnioski płyną z badań międzynarodowego zespołu naukowego, na czele którego stała Inès N. Otosaka z Northumbria University. Naukowcy wykorzystali największy w historii zbiór danych satelitarnych, łącząc informacje z 42 oszacowań opartych na danych z 27 misji. Dla Grenlandii analiza sięga 1972 roku, a dla Antarktydy – roku 1979.

Naukowcy wykorzystali pomiary prędkości przepływu lodu, zmian w wysokości jego powierzchni i zmian ziemskiego pola grawitacyjnego. Musieli bardzo ostrożnie interpretować dane. Obniżenie powierzchni może bowiem wynikać częściowo z zagęszczania śniegu, a zmiany pola grawitacyjnego nie muszą być związane z samym lodem. Zestawienie różnych metod pozwoliło uzyskać pełniejszy obraz i określić niepewność uzyskanego wyniku.

Jednym z najważniejszych wniosków jest określenie roli ruchu lodowców. Z obliczeń wynika bowiem, że około 84% łącznej utraty masy obu lądolodów wiąże się z nierównowagą dynamiczną, czyli z nadmiernym odpływem lodu. Za pozostałe 16% odpowiada pogorszenie bilansu powierzchniowego, który zależy między innymi od opadów śniegu i odpływania wód roztopowych.

Badania pokazują, jak zmienne są procesy zachodzące na biegunach. Dobrze widać to na przykładzie Grenlandii. W latach 70. XX wieku bilans jej lodu pozostawał bliski równowagi, w latach 80. traciła ona średnio około 60 miliardów ton lodu rocznie, w w latach 90. – około 57 miliardów ton. Po roku 2000 doszło do gwałtownego przyspieszenia. W pierwszej dekadzie XXI wieku średnie straty wynosiły 192 miliardy ton rocznie, a w latach 2010–2019 wzrosły do 264 miliardów ton.

Co więcej, w ostatniej dekadzie straty związane z pogorszeniem bilansu powierzchniowego po raz pierwszy przewyższyły straty wynikające z dynamiki lodu. Ważne były tutaj ekstremalne epizody letniego topnienia. W latach 2020–2023 strata lodu na Grenlandii spadła do 199 miliardów ton rocznie.

Bardziej zróżnicowana sytuacja panuje na Antarktydzie. W latach 80. jej część zachodnia traciła rocznie średnio około 29 miliardów ton lodu. W latach 2010–2019 były to już 163 miliardy ton, a w latach 2020–2023 – 162 miliardy. Na biegunie południowym zwiększone straty dynamiczne są ostatnio częściowo równoważone przez poprawę bilansu powierzchniowego.

We wschodniej części Antarktydy bilans wieloletni był bliski zeru. W latach 2022–2023 miały tam miejsce rekordowe opady śniegu, które przyczyniły się do wyraźnego przyrostu masy. Średnio w latach 2020–2023 wynosił on 92 miliardy ton rocznie, przy dużej niepewności sięgającej 63 miliardy ton. Ten śnieg częściowo zrównoważył utratę lodu na zachodzie, w wyniku czego w ciągu tych czterech lat tempo utraty lodu dla całego kontynentu było czterokrotnie mniejsze niż w poprzedniej dekadzie.

W liczbach bezwzględnych wyglądało to tak, że w dekadzie 2010–2019 Antarktyda Zachodnia straciła 163 miliardy ton, Antarktyda Wschodnia 6 miliardów, a Półwysep Antarktyczny – 33 miliardy. Zatem strata lodu dla całej Antarktydy wynosiła wówczas 202 miliardy ton. Natomiast w latach 2020–2023 Antarktyda Zachodnia straciła 162 miliardy ton, Antarktyda Wschodnia zyskała 92 miliardy, a Półwysep Antarktyczny zyskał 11 miliardów. W sumie więc cała Antarktyda straciła 59 miliardów ton lodu.
W latach 1979–2023 Antarktyda straciła łącznie około 4,8 biliona ton lodu, co odpowiada wzrostowi poziomu oceanów o 13,3 milimetra.

Największym wyzwaniem pomiarowym jest Antarktyda Wschodnia. Poszczególne metody pomiarowe różnią się nawet tym, czy masa lodu tam rośnie czy maleje. Jedną z możliwych przyczyn takiego stanu rzeczy jest zbyt mała ilość danych o grubości lodu w pobliżu granicy, za którą przestaje on spoczywać na podłożu, a zaczyna unosić się na lodzie. Bez tych informacji trudno określić tempo przepływu lodu w stronę oceanu.

Artykuł Mass balance of the Greenland and Antarctic ice sheets from the 1970s to 2023 został opublikowany w piśmie Scientific Data.

Grenlandia Antarktyda lód masa lodu dane satelitarne