Когда растают льды Северного Ледовитого? Прогнозы ученых
Существуют и другие оценки. В соответствии с ними это может произойти к 2025 году. Конечно, речь идет только о летнем периоде. Эксперты сходятся во мнении, что Ледовитый океан меняется и очень быстро: льда меньше, волны выше, шторма сильнее. Благоприятно этот процесс повлияет только на рыбу: ее станет значительно больше. Однако в Северной Атлантике рыбы станет меньше. Обо всех этих важных изменениях ТАСС рассказал полярный океанограф Евгений Аксенов.
Вместе с Марией Луневой они работают в Национальном океанографическом центре (Великобритания), который собрал в одной группе моделирования морских систем много ученых из разных стран для разработки глобальных моделей климатических систем и океана.
Научные интересы группы касаются разработки математических моделей лед/океан для понимания механизмов изменчивости океана и морского льда в Арктике, северных морях и Антарктике, а также значения изменчивости полярных океанов для климата. Национальный океанографический центр — мировой лидер в области математического моделирования процессов в океанах и шельфовых морях.
Атлантификация Арктики
"Потенциально Арктика может стать центром активизации биологической активности и центром более развитой экосистемы. Из-за потепления будет происходить увеличение числа бактерий, микроорганизмов, планктона, это начнет привлекать более крупных животных: китообразных, рыбу, и эта часть экосистемы может начать перемещаться из Северной Атлантики в Арктику. В то же время Атлантика начинает беднеть из-за изменения климата, изменения температуры, кислотности воды", — сказал Аксенов.
Это связано со значительным отступлением льдов. "Главный лимитирующий фактор экосистемы Арктики — это отсутствие солнечного света в летний период. Если лед уходит, то больше света проникает в верхнюю часть океана и организмы начинают развиваться очень быстро, потому что у них достаточно минеральных ресурсов, а также питательных веществ", — пояснила ТАСС научный сотрудник Национального океанографического центра Мария Лунева.
"По биологическим моделям сейчас проводится исследование, что будет происходить с экосистемой в ближайшее время в арктическом бассейне, — сказала собеседница агентства, — но тот эффект, который мы уже видим в Арктике и по наблюдениям, и по моделированию, показывает, что будет происходить так называемая атлантификация арктического океана".
Как заметила Лунева, пока нельзя сказать, какие именно виды будут перемещаться на север, так как модель не может прогнозировать конкретные виды рыб и их изменения. Но процесс уже начался.
"Происходят явления, которые никогда человечество не наблюдало, — сказала исследователь, — по данным коллег, в том числе института океанологии им. Ширшова, происходит замещение классических арктических видов рыб и морских организмов. Например, они в Беринговом море нашли такие тихоокеанские виды, которых раньше никогда в Арктике не наблюдали, то есть происходит замещение и очень сильный сдвиг. В ближайшее десятилетие мы это увидим".
Море без льда в математической модели
Как сказал Аксенов, математический анализ показывает, что в ХХI веке Северный Ледовитый океан в летнее время будет освобождаться ото льда до полюса. Сроки называются разные, в зависимости от исходных данных: от 2060-х годов по консервативному сценарию и до 2025 года по экстремальному.
"Некоторые модели говорят, что буквально к 2025 году основная часть льда уйдет из центрального арктического бассейна, останется только толстый лед в районе Канадского архипелага и севера Гренландии, — пояснил Аксенов. — Но это экстремальный сценарий, в среднем модели показывают другую картину. Мы ожидаем, что такая ситуация может случиться в районе 2050−60-х годов".
Исследователи говорят, что необходимо учитывать не только повышение температуры воздуха, но и воздействие ветра и волн. В последнее время в Северном Ледовитом океане меняется волновой режим: раньше даже летом море почти полностью было покрыто льдом, и волны если и были на открытых участках, то небольшие — им было негде разогнаться, но сейчас ситуация другая.
"Наблюдения показывают, что в Арктике сейчас нередки волны более чем два метра, иногда они доходят до четырех-пяти метров, — сказал Аксенов. — И это чаще всего происходит со стороны моря Бофорта, с канадской и американской сторон Арктики. Этого пока нет на европейской стороне, но потенциально мы видим усиление волновой активности также и с этой стороны".
Большие волны способствуют разрушению льда. Они его разбивают, а более теплая, чем лед, вода способствует таянию.
"А это влияет на пограничный слой атмосферы, на влагу в атмосфере и потенциально может влиять на всю систему циркуляции атмосферы в арктическом бассейне", — добавил ученый.
Есть и другие факторы, которые нужно учитывать. Чем их больше, тем точнее будет прогноз: например, течения и водные завихрения в Ледовитом океане, сильные, но небольшого масштаба. Еще один процесс — приливы.
"В частности, мы нашли, что приливы ответственны примерно за 15% ускорения таяния льда. Если поставите в модель приливные силы, то тогда увеличивается перемешивание в морях, увеличиваются скорости течения. И это оказывает большое влияние на продуктивность океана", — рассказала Лунева.
Слои в океане
У Северного Ледовитого океана есть специфика: вода в нем расположена слоями. Поверх относительно теплого и соленого слоя воды, которая поступает из Атлантического океана, "лежит" очень холодная и почти пресная вода, и уровни практически не перемешиваются.
"То, что происходит в настоящее время, — это выход атлантической воды на поверхность и ускорение таяния льда", — Лунева рассказала, что в ходе первого этапа экспедиции "Трансарктика-2019" на судне "Академик Трешников" ученые обнаружили атлантическую воду на глубине 10 метров, тогда как в норме она находится глубже 100 метров.
"И этой теплой воды достаточно много — хватит, чтобы растопить вообще весь лед Ледовитого океана", — добавила она.
Как пояснила исследователь, сейчас российские ученые совместно с коллегами из Германии и Канады пытаются оценить процессы трансформации воды в арктических морях.
"Когда происходит формирование льда, идет отток тепла из верхнего слоя и замораживание. Когда формируется лед, соль выпадает, вода становится соленой, холодной, она становится почти такой же солености, как атлантическая вода, и она начинает стекать по шельфу. Этот процесс называется каскадинг", — рассказала Лунева, уточнив, что процесс очень трудно наблюдать. Он важен, потому что с этой водой в глубины океана уходит углекислый газ.
"Это фактически сток карбона и захоронение его в глубинном океане. Это помогает очистить поверхностные воды океана от углекислого газа".
В ходе экспедиции на "Трешникове" интенсивный каскадинг обнаружили между Землей Франца-Иосифа и Шпицбергеном.
Каскадинг ведет к другому процессу — апвеллингу, то есть подъему глубинных вод океана к поверхности.
"В результате, — добавила исследователь. — происходит очень интенсивный процесс взаимодействия обмена глубокого океана и шельфа".
Зачем нужны модели
На основании моделей можно сделать предположение, как будут меняться природные условия Арктики, как это повлияет на ее обитателей, на экономику арктических регионов. Для расчетов требуются мощные компьютеры и взаимодействие специалистов из разных стран.
"То, что мы делаем, мы делаем в рамках международных программ по изменению климата, — пояснил Аксенов. — Мы сравниваем результаты порядка 40 различных моделей из различных центров. Это международная программа, в которой участвуют Россия, Великобритания, Норвегия, Германия, США. Модели работают для оценки глобального изменения климата, в частности, полярных регионов".
Отступление льда позволит добывать полезные ископаемые и развивать судоходство, увеличение количества рыбы в арктических морях — тоже из числа положительных последствий потепления в Арктике. Но это, к сожалению, не все.
"Отрицательная часть — это, естественно, влияние на климат Земли и негативное воздействие на экосистему Арктики", — отметил Аксенов.