Najtoplija godina na Arktiku – brzina promena odgovara predviđanjima najvećih pesimista

Piše: Vladimir Đurđević, Institut za meteorologiju Fizičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu

Ubrzano topljenje leda na Arktiku nije iznenađenje za naučnu zajednicu, ali brzina kojom se promene odvijaju odgovara predviđanjima najvećih pesimista i predmet je zabrinutosti i u naučnim krugovima.

Proces ubrzanog topljenja leda na Arktiku

Ubrzano topljenje leda na Severnom polu, odnosno Arktiku, deo je procesa koji je među klimatolozima poznat kao „Arktička amplifikacija“, čime se označava ubrzano zagrevanje ovog dela planete u odnosu na globalni prosek.

Zbog neprestanog porasta koncentracije gasova staklene bašte, na prvom mestu ugljen-dioksida (CO₂) usled antropogenih emisija ovog gasa, dugoročno gledano, Zemlja postaje sve toplija, što dovodi do kontinuiranog smanjenja ukupne mase svih velikih ledenih ploča, a to su Arktik, Grenland i Antarktik.

Topljenje Arktika je specifično, jer se led na Severnom polu nalazi na površini okeana, pa pri njegovim topljenju imamo sve veću površinu okeana koja je izložena direktnim Sunčevim zracima čime se značajno narušava lokalni bilans dolazne i odlazne energije. U situaciji kada imamo led na površini, veći deo Sunčevih zraka koji dospe do površine leda ne bude apsorbovan već bude reflektovan natrag u kosmos, zbog velikog albeda leda, odnosno njegove osobine da reflektuje ovo zračenje. S druge strane, okean ima mali albedo, odnosno veći deo Sunčevog zračenja koji dospe do površine okeana bude apsorbovan, a samo mali deo reflektovan.

Tako se događa da na mestima gde se topljenjem leda pojavi slobodna površina okeana, umesto da refleksije jednog dela energije koja dospe do površine, imate njenu apsorpciju, čime se lokalna temperatura dodatno povećava. To dovodi do još većeg topljenja leda, čime još veća površina okeana ostaje bez leda i izložena Suncu, pa tako u okviru ovog procesa imamo povratni mehanizam koji „hrani“ sam sebe.

Inače, pored ovog procesa ubrzanom nestajanju leda doprinosi i zagrevanje vode okeana, a donekle i promene u cirkulaciji severnih mora, koje omogućavaju lakši priliv tople vode s juga u ove oblasti, što je između ostalog doprinelo i ovogodišnjem rekordnom minimumu leda za mesec novembar.

Ovakav razvoj situacije, i fenomen Arktičke amplifikacije, klimatolozi su predvideli još u prvim radovima koji su se bavili globalnim zagrevanjem usled mogućeg porasta koncentracije ugljen-dioksida, i koji su objavljivani sedamdesetih i osamdesetih godina prošlog veka, pa ovakav razvoj situacije čiji smo svedoci danas nije veliko iznenađenje. Zbog ovog procesa, zagrevanje Severnog pola je danas skoro dvostruko brže od globalnog proseka. Ono što zabrinjava jeste da se današnja osmotrena brzina nestanka leda uglavnom poklapa s najpesimističkijim predviđanjima. Upravo se ovaj fenomen često koristi kao primer da procene iznete u izveštajima Međuvladinog panela o klimatskim promenama (IPCC) u mnogim slučajevima mogu biti ocenjene kao konzervativne, s obzirom na to da finalni zaključci u ovim izveštajima obično leže negde između najpesimističkijih i najoptimističkijih predviđanja. Međutim, čak i umerene procene o daljem gubljenju leda na Severnom polu ukazuju na to da ćemo verovatno već polovinom ovog veka imati leta tokom kojih će ceo Arktički pojas biti bez leda.

Vidljiv ljudski doprinos promenama klime

Još jedan proces koji je povezan sa sagorevanjem fosilnih goriva a doprinosi ubrzanom topljenju svih ledenih površina pa tako i Arktika, je deponovanje čađi. Ona se oslobađa pri sagorevanju, vazdušnim strujama se prenosi na velike udaljenosti, i konačno deponuje na površini leda. Deponovanjem čađi, refleksivnost leda se takođe smanjuje, što dovodi do njegovog lakšeg topljenja. Inače, u našoj zemlji malo je poznato da je značajan doprinos razumevanju ovog procesa još sedamdesetih godina prošlog veka dao Tihomir Novakov, naučnik poreklom iz Srbije.

Kao i mnogi procesi izazvani globalnim otopljavanjem, i proces topljenja arktičkog leda je nepovratan, u vremenskim razmerama u kojima možemo sagledavati razvoj globalnog društva. Naime, ako bi sutra naše emisije štetnih gasova postale jednake nuli, trenutna anomalija srednje globalne temperature, pa i sve promene koje nju prate, ostale bi prisutne decenijama u budućnosti. Čak bi globalna temperatura još neko vreme i rasla, s obzirom na to da pojedini delovi klimatskog sistema još nisu „podešeni“ na energetski disbalans koji imamo danas. Razlog za ovo je činjenica da je ugljen-dioksid, čija je povećana koncentracija uzročnik svega, veoma inertan gas. Prirodni procesi koji bi njegovu koncentraciju u atmosferi mogli smanjiti na predindustrijske vrednosti, vršeći njegovu „ekstrakciju“ iz atmosfere i premeštajući ga u neki drugi deo klimatskog sistema, kao što je tlo ili duboki okean, su veoma spori, pa je procena da su potrebne stotine, ako ne i hiljade godina da se koncentracija ugljen-dioksida prirodnim procesima vrati na predindustrijske vrednosti. U tom smislu, sve dok koncentracije ugljen-dioksida ne budu počele da se smanjuju u atmosferi, nećemo videti permanentno „oporavljanje“ arktičkog leda.

Naravno, ako govorimo o desetinama hiljada godina, drugi, za klimu značajni procesi kao što su Milankovićevi ciklusi, mogu preovladati i omogućiti da količina leda na Severnom polu počne da raste. Međutim, vremenske razmere koje se mere desetinama hiljada godina nisu ohrabrujuće u smislu problema s kojim se danas suočavamo.

Povlačenje permafrosta i širenje tundre

Ubrzano zagrevanje Arktika sa sobom nosi još jednu opasnost, a to je otapanje permafrosta, tj. zaleđene zemlje unutar severnog polarnog kruga. Velike količine metana, još jednog od gasova staklene bašte, ali i ugljen-dioksida, koji su zarobljeni u permafrostu, mogu biti oslobođeni njegovim ubrzanim topljenjem, čime bi dodatno porasla njihova koncentracija u atmosferi, i što bi doprinelo daljem zagrevanju planete. Ovo je još  jedan primer pozitivne povratne sprege u sistemu, koja omogućava dodatno zagrevanje. Rezultati postojećih istraživanja još nisu dali konačan odgovor kolike su razmere ovog problema.

U izveštaju NOAA navodi se da tundra u atmosferu ispušta više ugljen-dioksida nego što upija, i da u permafrostu u predelu Arktika ima više CO₂ nego u celokupnoj atmosferi Zemlje. Primećene su i promene u broju sitnih sisara poput arktičke rovčice (Sorex arcticus), koji se šire na sever u sve većem broju. Rovčice sa sobom donose i parazite, što sve zajedno doprinosi širenju sve raznolikije faune ka severu.

Promene uočljive i na Antarktiku

Kao što je pre više od trideset godina bilo poznato da će proces Arktičke amplifikacije voditi ka ubrzanom smanjenju leda na Severnom polu, tako se znalo i da će promene na Južnom polu biti značajno drugačije i da neće biti tako dramatične, bar ne u prvoj polovini ovog veka. Jedan od važnijih razloga za razliku u dinamici leda na Arktiku i Antarktiku, jeste činjenica da je led na Južnom polu uglavnom stacioniran na kopnu, dok na Severnom polu on pluta na površini okeana.

Jedan od sveže objavljenih radova, koji je na osnovu brodskih dnevnika rekonstruisao površine pod ledom tokom prvih ekspedicija ka Južnom polu, pokazao je da su današnje površine pod ledom oko 14% manje u odnosu na perod s početka dvadesetog veka. S druge strane, današnja merenja sa satelita pokazuju da njegova površina beleži blagi rast tokom poslednjih decenija, ali da se s druge strane ukupna masa leda na Južnom polu polako smanjuje.

Na osnovu ovoga možemo reći da su ove promene uglavnom u okviru varijabilnosti usled prirodnih procesa, i da globalno otopljavanje još nije preuzelo primat u dešavanjima na ovom delu planete. Dalji porast srednje globalne temperature sigurno bi doveo do ubrzanog topljenja i ovog leda, ali se nadamo da do ovoga neće doći ukoliko međunarodni napori i Pariski sporazum omoguće prestanak daljeg rasta koncentracija gasova  staklene bašte, odnosno ubrzano smanjivanje njihovih antropogenih emisija u godinama koje dolaze. Naime, značajno topljenje leda na Južnom polu, s obzirom na to da se veći deo nalazi na kopnu, dovelo bi do porasta srednjeg nivoa globalnog okeana od nekoliko metara, što je jedna od najvećih pretnji savremenom društvu. U smislu porasta srednjeg nivoa mora, topljenje leda na Severnom polu ne predstavlja tako veliku pretnju, čak i u slučaju potpunog topljenja leda, zato što većina leda pluta na vodi.

Na kraju, postoji i jedna zanimljiva koincidencija: tokom novembra 2016. godine, kada su zabeležene velike pozitivne anomalije temperature na Severnom polu i rekordno niske količine leda za ovo doba godine, i na Južnom polu bila je zabeležena više nego iznenađujuće mala količina leda. Nadamo se da ovako neočekivana i velika negativna anomalija na Južnom polu nije uvod u drastičnije promene.