Încălzirea globală poate duce la o topire practic ireversibilă a Antarcticii

Cum este topirea unui strat de gheață de dimensiunea unui continent ca amestecarea laptelui în cafea? Ambele sunt, în toate scopurile practice, ireversibile.

Într-un nou studiu publicat în 24 septembrie Natură, cercetătorii subliniază o serie de puncte de răsturnare legate de temperatură pentru calota glaciară din Antarctica. Odată ce este atins fiecare punct de răsturnare, schimbările aduse calotei de gheață și topirea ulterioară nu pot fi cu adevărat inversate, chiar dacă temperaturile scad înapoi la nivelurile actuale, spun oamenii de știință.

Masa completă de gheață așezată deasupra Antarcticii conține suficientă apă pentru a crea o creștere a nivelului mării cu aproximativ 58 de metri. Deși calota de gheață nu se va prăbuși complet mâine sau chiar în secolul următor, pierderea gheții din Antarctica se accelerează (SN: 13/06/18). Deci, oamenii de știință sunt dornici să înțeleagă procesele prin care ar putea avea loc un astfel de colaps.

„Ceea ce ne interesează cu adevărat este stabilitatea pe termen lung” a gheții, spune Ricarda Winkelmann, specialist în climă la Institutul Potsdam pentru Cercetarea Impactului Climatic din Germania. În noul studiu, Winkelmann și colegii săi au simulat modul în care creșterile viitoare ale temperaturii pot duce la schimbări în Antarctica în interacțiunea dintre gheață, oceane, atmosferă și pământ.

Pe lângă topirea directă din cauza încălzirii, numeroase procese legate de schimbările climatice pot accelera topirea generală, numite feedback-uri pozitive, sau o pot încetini, cunoscute sub numele de feedback-uri negative.

De exemplu, pe măsură ce vârfurile straturilor de gheață se topesc lent până la cote inferioare, aerul din jurul lor devine progresiv mai cald, accelerând topirea. Temperaturile incalzite inmoaie si gheata in sine, astfel incat aceasta aluneca mai repede spre mare. Iar apele oceanice care au absorbit căldură din atmosferă pot transfera acea căldură către pântecele vulnerabile ale ghețarilor antarctici care ies în mare, mâncând contraforturile de gheață care împiedică ghețarii să alunece în mare (SN: 9/11/20). Calota de gheață a Antarcticii de Vest este deosebit de vulnerabilă la astfel de interacțiuni oceanice – dar apele calde amenință și secțiuni ale calotei de gheață a Antarcticii de Est, cum ar fi ghețarul Totten (SN: 11/1/17).

Pe lângă aceste feedback-uri pozitive, schimbările climatice pot produce unele feedback-uri negative care întârzie pierderea gheții. De exemplu, temperaturile atmosferice mai calde evaporă și mai multă apă oceanică, adăugând umiditate în aer și producând zăpadă crescută (SN: 4/30/20).

Noul studiu sugerează că sub 1 grad Celsius de încălzire în comparație cu vremurile preindustriale, creșterea zăpezii crește ușor masa de gheață pe continent, depășind pentru scurt timp pierderile totale. Dar aici se termină vestea bună. Simulările sugerează că după aproximativ 2 grade Celsius de încălzire, Calota de gheață a Antarcticii de Vest va deveni instabilă și se va prăbuși, în primul rând datorită interacțiunilor sale cu apele calde ale oceanului, crescând nivelul mării cu mai mult de 2 metri. Este o țintă de încălzire pe care semnatarii Acordului de la Paris din 2015 s-au angajat să nu o depășească, dar pe care lumea este pe cale să o depășească până în 2100 (SN: 26.11.2019).

Pe măsură ce planeta continuă să se încălzească, unii ghețari din Antarctica de Est vor urma exemplul. La 6 grade Celsius de încălzire, „ajungem la un punct în care procesele de suprafață devin dominante”, spune Winkelmann. Cu alte cuvinte, suprafața gheții este acum la o altitudine suficient de joasă pentru a accelera topirea. Între 6 și 9 grade de încălzire, mai mult de 70 la sută din masa totală de gheață din Antarctica este o pierdere, ceea ce corespunde unei eventuale creșteri a nivelului mării cu peste 40 de metri, a descoperit echipa.

Aceste pierderi de gheață nu pot fi recâștigate, chiar dacă temperaturile revin la nivelurile preindustriale, sugerează studiul. Simulările indică faptul că, pentru ca învelișul de gheață antarctic de vest să revină în măsura sa modernă, temperaturile ar trebui să scadă cu cel puțin 1 grad Celsius sub timpii preindustriali.

„Ceea ce pierdem ar putea fi pierdut pentru totdeauna”, spune Winkelmann.

Există și alte mecanisme posibile de feedback, atât pozitive, cât și negative, care nu au fost incluse în aceste simulări, adaugă Winklemann – fie pentru că mecanismele sunt neglijabile, fie pentru că impactul lor nu este încă bine înțeles. Acestea includ interacțiuni cu modelele climatice oceanice, cum ar fi oscilația sudică El Niño și cu modelele de circulație oceanică, inclusiv circulația de răsturnare meridiană a Atlanticului.

Cercetările anterioare au sugerat că apa de topire din straturile de gheață din Groenlanda și Antarctica ar putea juca, de asemenea, roluri complicate de feedback. Nicholas Golledge, un climatolog la Universitatea Victoria din Wellington din Noua Zeelandă, a raportat în Natură în 2019, fluxurile de apă de topire a Groenlandei pot încetini circulația oceanului în Atlantic, în timp ce apa rece și proaspătă de topire a Antarcticii poate acționa ca o focă pe oceanul de suprafață din jurul continentului, captând ape mai calde și mai sărate dedesubt, unde pot continua să mănânce burta ghețarilor.

Într-un studiu separat publicat pe 23 septembrie în Progresele științei, Shaina Sadai, un cercetător în climă la Universitatea din Massachusetts Amherst, și colegii ei au examinat, de asemenea, impactul apei de topire a Antarcticii. În simulările care privesc anul 2250, cercetătorii au descoperit că, pe lângă un strat rece de apă de topire care captează apă caldă sub acesta, acel strat de apă dulce de la suprafață ar exercita un efect puternic de răcire care ar putea crește volumul de gheață de mare în jurul Antarcticii, care ar menține, la rândul său, aerul de acolo mai rece.

Un dop mare de astfel de apă de topire, cum ar fi din cauza prăbușirii bruște a stratului de gheață din Antarctica de Vest, ar putea chiar să încetinească pentru scurt timp încălzirea globală, au descoperit cercetătorii. Dar acest avantaj ar avea un preț teribil: creșterea rapidă a nivelului mării, spune Sadai. „Aceasta nu este o veste bună”, adaugă ea. „Nu dorim o creștere întârziată a temperaturii la suprafață în detrimentul comunităților de coastă.”

Deoarece volumul și impactul apei de topire sunt încă incerte, echipa lui Winkelmann nu a inclus acest factor. Robert DeConto, om de știință în atmosferă de la Universitatea din Massachusetts Amherst și coautor al studiului Progresele științei studiu, notează că efectul depinde de modul în care oamenii de știință aleg să simuleze modul în care gheața se desface. Volumele mari de apă de topire ale studiului sunt rezultatul unei idei controversate cunoscută sub numele de ipoteza stâncii de gheață marine, care sugerează că, în câteva secole, stâncile înalte de gheață din Antarctica ar putea deveni suficient de fragile pentru a se prăbuși brusc în ocean ca niște dominouri, ridicând nivelul mării. catastrofal (SN: 2/6/19).

În ciuda incertitudinilor persistente cu privire la amploarea feedback-urilor, o temă în curs de dezvoltare — evidențiată de Natură hârtie — este consecventă, DeConto spune: Odată ce gheața este pierdută, nu ne putem întoarce.

„Chiar dacă ne acționăm împreună și reducem emisiile în mod dramatic, vom fi deja pus multă căldură în ocean”, adaugă el. Pentru ca gheața să înceapă să crească din nou, „va trebui să ne întoarcem la un climat care este mai rece decât la începutul Revoluției Industriale, un fel ca următoarea eră glaciară. Și asta e îngrijorător.”