Arktyka ociepla się za szybko. To zła wiadomość dla całej Ziemi

Jak wynika z nowego badania prowadzonego przez badaczy z University College London (UCL), szybsze ocieplenie w Arktyce spowoduje, że globalny wzrost temperatury o 2°C nastąpi o osiem lat wcześniej, niż gdyby region ocieplał się w średnim tempie globalnym.

Arktyka ociepla się obecnie prawie cztery razy szybciej niż średnia dla całej Ziemi. Celem nowego badania, opublikowanego w czasopiśmie Earth System Dynamics, było oszacowanie wpływu tego szybszego ocieplenia na prawdopodobieństwo przekroczenia progów globalnej temperatury wynoszących 1,5°C i 2°C, określonych w Porozumieniu paryskim.

W tym celu zespół badawczy stworzył alternatywne prognozy zmian klimatycznych, w których nie występowało szybkie ocieplenie Arktyki. Następnie porównali temperatury w tym hipotetycznym świecie z temperaturami w modelach ze świata rzeczywistego i obliczyli moment, w którym przekroczone zostały krytyczne progi wynoszące 1,5°C i 2°C. Odkryli, że w modelach bez szybkiego ocieplenia Arktyki progi zostały przekroczone odpowiednio pięć i osiem lat później niż przewidywane w realnych warunkach daty 2031 i 2051.

Badacze odkryli też, że nieproporcjonalnie szybkie ocieplenie Arktyki zwiększa niepewność prognoz, ponieważ różnice w prognozach modeli dla tego regionu są większe niż dla reszty planety.

"Nasze badanie podkreśla globalne znaczenie szybkiego ocieplenia Arktyki poprzez określenie jego wpływu na prawdopodobieństwo przekroczenia krytycznych progów klimatycznych. Ocieplenie Arktyki zwiększa również znaczną niepewność prognoz klimatycznych" - podkreśla główny autor badania Alistair Duffey. "Odkrycia te podkreślają potrzebę szerszego monitorowania temperatur w regionie, oraz lepszego zrozumienia zachodzących tam procesów, co można wykorzystać do ulepszenia prognoz globalnego wzrostu temperatury".

W badaniu nie podjęto próby ilościowego określenia wpływu ocieplenia Arktyki na resztę świata, na przykład poprzez cofanie się lodu morskiego, ale zamiast tego oszacowano bezpośredni wkład ocieplenia Arktyki we wzrost globalnej temperatury.

"Chociaż nasze badanie skupia się na tym, jak ocieplenie Arktyki wpływa na globalne zmiany temperatury, nie należy lekceważyć skutków lokalnych. Wzrost temperatury na całym świecie o 2 stopnie Celsjusza oznaczałby średni roczny wzrost temperatury o 4 stopnie Celsjusza w Arktyce i wzrost o 7 stopni Celsjusza zimą, co miałoby poważne konsekwencje dla lokalnej ludności i ekosystemów" - mówi współautorka, profesor Julienne Stroeve.

 "Szybkie ocieplenie w Arktyce ma też globalne konsekwencje, których nie uwzględniliśmy w tym badaniu, w tym podnoszenie się poziomu morza i topnienie wiecznej zmarzliny, co prowadzi do uwalniania większej ilości węgla do powietrza".

"Politycy często pomijają zmiany klimatyczne w Arktyce, ponieważ większość regionu znajduje się poza granicami państw. Nasze badanie pokazuje, jak bardzo Arktyka wpływa na cele globalne, takie jak Porozumienie paryskie, i, miejmy nadzieję, zwraca uwagę na kryzys, który już rozwija się w regionie" - przestrzega inny z uczestników badania, dr Robbie Mallett. 

Szybkie ocieplanie Arktyki, najmocniej odczuwalne w miesiącach zimowych, jest spowodowane kilkoma czynnikami. Jednym z nich jest cofanie się lodu morskiego, co oznacza, że więcej światła słonecznego i ciepła jest pochłaniane przez wodę, zamiast być odbijane z powrotem w przestrzeń kosmiczną. 

Na potrzeby badania naukowcy przyjrzeli się zestawowi 40 modeli klimatycznych, wykorzystywanych przez badaczy opracowujących raport ONZ dotyczący zmian klimatycznych za rok 2021. Modele te dzielą powierzchnię Ziemi na trójwymiarową siatkę komórek, modelując procesy fizyczne zachodzące w każdej komórce.

Zespół zmodyfikował wyniki modeli, aby stworzyć alternatywny świat, w którym nie miało miejsca szybkie ocieplenie Arktyki, ustalając tempo zmian temperatury w regionie na północ od koła podbiegunowego (66° N) na równi z resztą planety. Przyjrzeli się, jak usunięcie szybkiego ocieplenia Arktyki wpłynie na prognozy temperatury w prawdopodobnym scenariuszu emisji pośrednich i obliczyli prognozę średniej temperatury we wszystkich modelach.

Ponadto sprawdzili, jak usunięcie szybkiego ocieplenia Arktyki z modeli wpłynie na bardziej pesymistyczne i optymistyczne scenariusze. Na przykład w bardziej optymistycznym scenariuszu, w którym emisje zostaną gwałtownie ograniczone, wzmocnienie arktyczne powoduje siedmioletnią różnicę w czasie przekroczenia 1,5°C.

Uznaje się, że wartości graniczne 1,5°C i 2°C zostały przekroczone, gdy średnia globalna temperatura w okresie 20 lat jest o 1,5°C lub 2°C wyższa niż w czasach przedindustrialnych. Celem Porozumienia paryskiego jest utrzymanie średniej temperatury na świecie "znacznie poniżej 2°C w stosunku do poziomu przedindustrialnego" i podjęcie wysiłków w celu "ograniczenia wzrostu temperatury do 1,5°C".

Uważa się, że od epoki przedindustrialnej Arktyka ogrzała się o 2,7°C, a od początku XXI wieku ocieplenie to przyspieszyło.

Oprócz lodu morskiego Arktyka zawiera inne elementy klimatyczne, które mogą wywrzeć niezwykle duży wpływ na ocieplenie. Naruszenie wrażliwych, arktycznych systemów może mieć globalne konsekwencje. 

Jednym z tych elementów jest wieczna zmarzlina, czyli trwale zamarznięta warstwa powierzchni Ziemi. Wraz ze wzrostem temperatury w Arktyce warstwa aktywna, najwyższa warstwa gleby, która rozmarza każdego lata, pogłębia się. To z kolei zwiększa aktywność biologiczną, powodując uwalnianie węgla do atmosfery.

Wieczna zmarzlina zawiera wystarczającą ilość węgla, aby podnieść średnią globalną temperaturę o ponad 3℃. Jeśli topnienie wiecznej zmarzliny przyspieszy, istnieje ryzyko niekontrolowanego procesu sprzężenia zwrotnego, często określanego jako węglowa bomba zegarowa. Uwolnienie wcześniej zmagazynowanego dwutlenku węgla i metanu przyczyni się do dalszego ocieplenia Arktyki, a następnie przyspieszy kolejne roztopy wiecznej zmarzliny.

Drugim elementem Arktyki podatnym na wzrost temperatury jest pokrywa lodowa Grenlandii. Jako największa masa lodowa na półkuli północnej, zawiera wystarczającą ilość zamrożonego lodu, aby w przypadku całkowitego stopienia podnieść poziom mórz na świecie o 7,4 metra.