В результате постоянных выбросов углекислого газа при сжигании ископаемого топлива атмосфера Земли нагревается, что имеет драматические последствия для ледяных щитов. В новом исследовании ученые сосредоточили внимание на Гренландском ледяном щите, который содержит столько льда, что его полное таяние приведет к повышению уровня мирового океана на 7 м.
Гренландский ледяной щит (ГЛЩ) занимает в Арктике площадь 1,7 млн км2.
Потеря массы ГЛЩ является одним из основных факторов, способствующих повышению уровня моря. В период с 2003 по 2016 год он терял её со скоростью 255 гигатонн (миллиардов тонн) в год, при этом ожидается, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в результате антропогенных выбросов приведет к дальнейшей потере массы.
Если Гренландский ледяной щит растает полностью, уровень мирового океана поднимется примерно на 7 м, но ученые не знают, как быстро это произойдет.
Температура воздуха и воды, океанские течения, осадки и другие факторы определяют скорость и места таяния.
Сложность влияния этих факторов друг на друга, а также длительные временные рамки, которые ученые должны учитывать для ледяного щита такого размера, затрудняют прогнозирование его реакции на различные сценарии изменения климата и выбросов углерода.
Предыдущие исследования определили глобальное потепление от 1 до 3 градусов Цельсия как порог, за которым начнется необратимое таяние ГЛЩ.
Чтобы более полно смоделировать, как может меняться со временем реакция ледяного щита на климат, доктор Деннис Хёнинг и его коллеги из Потсдамского института исследования воздействия на климат использовали комплексную модель всей системы Земли, которая включает все ключевые процессы обратной связи климата, в паре с моделью поведения ледяного щита.
Сначала они экспериментировали с постоянными температурами, чтобы найти равновесные состояния ледяного щита, или точки, где потеря льда равна его приросту.
Затем они провели набор симуляций на 20000 лет с выбросами углерода от 0 до 4000 гигатонн.
Из этих симуляций ученые вывели переломную точку в 1000 гигатонн углерода для таяния южной части ледяного щита и еще более опасную переломную точку в 2500 гигатонн углерода для исчезновения почти всего щита.
По мере таяния его поверхность будет находиться на все более низких высотах, подвергаясь воздействию более теплых температур воздуха.
А более теплые температуры воздуха ускоряют таяние, заставляя его опускаться еще ниже и нагреваться сильнее.
“Глобальные температуры воздуха должны оставаться повышенными в течение сотен лет или даже дольше, чтобы эта петля обратной связи начала действовать. Например, быстрый скачок на 2 градуса Цельсия не приведет к этому”, – говорит д-р Хёнинг. – “Но как только лед перейдет порог, он начнет таять уже постоянно. В этом случае, даже если нам удастся снизить уровень атмосферного углекислого газа до доиндустриального уровня, этого будет недостаточно, чтобы Гренландский ледяной щит смог существенно восстановиться. Мы не можем продолжать выбросы углекислого газа такими же темпами в течение длительного времени без риска пересечения переломных точек”.
И, хотя, большая часть ледяного щита не растает в ближайшее десятилетие, но пройдет не так много времени, прежде чем мы больше ничего не сможем сделать, чтобы помешать этому.
Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Читайте также: 6 загадочных структур, скрытых под ледяным щитом Гренландии