Сокращение выбросов углекислого газа уже не остановит таяние ледников
Об этом пишут ученые в Nature Climate Change.
В результате глобального потепления на Земле неуклонно растет средний уровень моря. Основной вклад в этот процесс оказывают два фактора: во-первых, тепловое расширение воды в океане, а во-вторых, таяние льда в полярных ледяных щитах и в высокогорных ледниках. Поскольку и сами глобальные изменения в климате, и их прямые последствия (в том числе повышения уровня моря) оказывают негативное влияние как на человека, так и на природные экосистемы, для его замедления была подписана Рамочная конвенция ООН об изменении климата, которая ограничивает максимальный уровень выбросов парниковых газов. Однако, несмотря на то, что увеличение концентрации в атмосфере парниковых газов называют одной из основных причин потепления, возможная эффективность этих мер пока вызывает вопросы.
Чтобы оценить, как сокращение выбросов парниковых газов может повлиять на изменение скорости таяния полярных ледников на Земле и какие дополнительные меры, возможно, стоит предпринять, климатологи из Германии и Австрии под руководством Бена Марцейона (Ben Marzeion) из Бременского университета провели компьютерное моделирование процессов таяния Антарктического и Гренландского ледяных щитов при различных температурах атмосферы Земли.
Ученые отмечают, что динамика таяния ледяных щитов имеет два характерных временных масштаба. На временных интервалах в несколько тысячелетий скорость таяния льда определяется, в первую очередь, взаимодействием ледника с тем участком суши, на котором он расположен. На более коротких отрезках времени — в несколько сотен лет — динамика уменьшения объема ледника больше зависит от взаимодействия с окружающей ледник атмосферой. Из-за возникающей при этом системы с обратной связью между объемом ледника и температурой воздуха для каждого состояния атмосферы существует свой соответствующий ему устойчивый объем ледяного щита. От того, насколько далеко от состояния равновесия находится ледник в данный момент времени, зависит и скорость таяния.
Чтобы оценить, насколько далеко от устойчивого состояния при современной температуре воздуха находятся сейчас полярные ледяные щиты, ученые смоделировали равновесные состояния ледников при различных средних температурах атмосферы. Для моделирования использовалась одна из наиболее точных современных климатических моделей CMIP5, с помощью которой можно связать температуру атмосферы с уровнем осадков.
Зависимость устойчивой массы ледника от средней температуры атмосферы. Масса ледника приведена в виде разницы относительно современного уровня, а температура — в виде разницы относительно предпромышленного уровня (около 13,7 градуса Цельсия). B. Marzeion et al./ Nature Climate Change, 2018
Оказалось, что при нынешней температуре современная масса ледяных щитов очень далека от устойчивого уровня. Отклонение от равновесной массы ледника сейчас составляет около 36 процентов. Таким образом, даже если температура атмосферы будет поддерживаться на современном уровне, то при достижении устойчивого объема ледника, уровень мирового океана поднимется на 10 сантиметров. При этом чтобы сделать устойчивым ледник с текущей массой, нужна температура и концентрация углекислого газа в районе предпромышленного уровня (примерно середины XIX века).
Тем не менее, по словам ученых, в течение XXI века устойчивый уровень массы ледников достигнут не будет. Поэтому, чтобы оценить возможное изменение объема льда в течение нескольких последующих десятилетий в зависимости от динамики температуры атмосферы, ученые провели динамическое моделирование ледников с учетом нескольких сценариев выбросов парниковых газов. Оказалось, что разница в повышении уровня моря между различными сценариями выбросов незначительна и составляет около 10 сантиметров к концу XXI века. При этом хоть какая-то статистически достоверная разница при реализации различных сценариев появляется только после 2080 года.
Климатологи отмечают, что результаты проведенного моделирования показывают, что искусственное сокращение выбросов в любом случае не остановит таяние ледников, а может лишь немного изменить его скорость. Тем не менее, по словам авторов работы, полученные результаты относятся в первую очередь к коротким временным интервалам (порядка нескольких десятилетий), на более длительных временах меры по снижению скорости таяния ледников могут оказаться более эффективными.